故障诊断方法与应用旋转机械故障机理与诊断技术_第1页
故障诊断方法与应用旋转机械故障机理与诊断技术_第2页
故障诊断方法与应用旋转机械故障机理与诊断技术_第3页
故障诊断方法与应用旋转机械故障机理与诊断技术_第4页
故障诊断方法与应用旋转机械故障机理与诊断技术_第5页
已阅读5页,还剩103页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、旋转机械的常见故障分析、转子不平衡的故障机理和诊断故障机理以及油膜轴承的故障机理诊断和旋转失速和浪涌故障机理诊断、静态和动态零件摩擦诊断故障机理以及转子支持部件的松动故障机理诊断和轴裂纹诊断故障机理和诊断、转子不平衡故障机理和诊断、故障原因分析制造中几何尺寸不同的心脏、材料的不均匀安装方式、 例如,倾斜键等轴水平放置太久或不均匀的热,在永久或临时变形工作中引起液体、固体杂质或腐蚀,转子不对称磨损或不对称沉积部件松动对齐,旋转时间隙变大,引起偏心,旋转机械故障诊断转子不平衡,转子机械损坏污染物积累轴弯曲轴孔偏差中心,风扇机械损坏污染污染齿轮机械损坏轴孔偏差中心,转子不平衡故障,不平衡的原因,皮带

2、轮/槽机械损坏钢丝太大的轴孔偏差中心,飞轮机械损坏偏心孔轴孔偏差中心,轴向弯曲不规则处理,转子不平衡处理,不平衡的原因,叶轮机械损坏腐蚀,耦合机械损坏轴孔偏差中心,电气绕组铜不均匀分布,电气绕组铜不均匀分布轴孔太大,转子不平衡故障机理和诊断,不平衡种类根据不平衡发生过程,原来不平衡逐步不平衡不平衡、准静态不平衡、准静态不平衡、动态不平衡、旋转机械故障诊断转子不平衡、转子不平衡故障机理和诊断、刚性转子不平衡形式、静态不平衡离心惯性力系统合力、动态不平衡=静态不平衡偶不平衡离心惯性力和旋转机械故障诊断转子不平衡、转子不平衡故障机理和诊断、故障机制是单盘转子系统,质量中心和旋转中心不匹配,不平衡交变

3、力(方向、大小周期变化)由振动转子在一周内旋转,离心力方向改变一次,因此不平衡振动的频率与速度一致,如下图所示。旋转机械故障诊断转子不平衡,转子不平衡故障机理和诊断,如果没有制动,O,O ,g 3点直线实际转子总是阻尼工作介质,轴承油膜的粘性阻尼,滑动面之间的摩擦阻尼,轴材料的不完全弹性的内部摩擦阻尼,转子轴承系统的变形能量消耗引起的结构阻尼力与速度成正比,力的方向与速度相反,旋转机械故障诊断转子不平衡旋转机械故障诊断转子不平衡,设定:偏心e、转子质量m、轴向刚度k、阻尼系数c、速度n(r/min)、角速度=2n/60、离心力f=me2、双向分解力:两个这里的频率。转子不平衡故障机理和诊断,故

4、障机理,旋转机械故障诊断转子不平衡,常识一般解决方案:公式第一部分是瞬态解决方案,衰减自由振动,很快消失;公式的第二部分是稳态解,是强迫振动。其中,转子不平衡故障机理和诊断、故障机理、旋转机械故障诊断转子不平衡、h ()-幅频响应函数表示随着频率比/n的变化幅度y的放大系数、/n 1中出现谐振杆。()-相位频率响应函数,/n 1中出现节点。转子不平衡故障机理及诊断、制动对转子临界速度的影响阻尼不影响临界速度,但对谐振腔的高低有很大影响。、旋转机械故障诊断转子不平衡、不敏感转子、低阻尼、大阻尼、速度、振幅、转子不平衡故障机理和诊断,转子不平衡故障的频谱特性与振动幅度和速度平方成正比的频率1倍能量

5、共面x、Y振动相位差90次电子不平衡故障的时域特性与简单谐波振动相似,不同振动信号源(松散旋转机械故障诊断转子不平衡、转子不平衡故障机理和诊断、轴轨迹转子轴心点随着轴承座移动而形成的轨迹正向接近:轴向缝合和轴向轨迹缝合不平衡、不匹配、油膜不稳定引起的亚同步涡流、内摩擦引起的涡流等反向运动:轴向转向和轴向转换相反干燥摩擦等几种情况下转子不平衡的轴心轨迹轴在各个方向刚度上存在差异因此,转子轴轨迹一般是通过观察椭圆从轴轨迹振动的特性,来实现同步正振,旋转机械故障诊断转子的不平衡,转子不平衡故障机理和诊断,转子不平衡和速度的关系 n以后,即在超过临界速度的情况下,随着转速的增加,振幅趋于较小的稳定值。

6、 接近n时发生共振,振幅有峰值,运行速度恒定时相位稳定,旋转机械故障诊断转子不平衡,转子不平衡的主要特征,转子不平衡故障机理和诊断,故障特性原始不平衡,逐步不平衡,突发不平衡,旋转机械故障诊断转子不平衡,转子不平衡故障机制和诊断,故障特性静态不平衡, 力和偶不平衡振幅谱相似静态不平衡转子双侧轴承振动相位相同力耦合不平衡转子双侧轴承振动相位相反,旋转机械故障诊断转子不平衡,转子不平衡故障机理和诊断,诊断实例1大型离心压缩机汽轮机维护维修更换转子,设备启动时强振动。 压缩机两侧轴承上的径向振幅达到报警值时,机器不能正常工作。旋转机械故障诊断转子不平衡、压缩机振动特性、转子不平衡故障机理和诊断、诊断

7、案例1振动特性分析速度上升引起的振动大小明显的时域波形是正弦波轴轨迹是椭圆振动相稳定的,同步正向光谱的能量集中在1频率上,有显着的峰值,谐波分量小的诊断意见:强振动的原因是振动不平衡处理方法:为了在加强监测的前提下维持运行,监测运行生产验证,振动趋势稳定; 在维持了维修周期后,增加的趋势下,大修发现了动态平衡严重超标的原因:转子库存时间长,转子重,不按规定周期轮旋转,旋转机械故障诊断转子不平衡,转子不平衡故障机理和诊断,诊断案例2 52万吨/年尿素装置CO2压缩机低压缸转子,大修后正常运行振动值,但在线监测系统发现振动值有逐渐增加的趋势。,旋转机械故障诊断转子不平衡,CO2压缩机渐进不平衡振动

8、特性,转子不平衡故障机理和诊断,诊断实例2振动特性分析时域波形是正弦波频谱,基于1频率的分析矢量域图,相位是缓慢变化诊断意见:故障原因是梯度不平衡, 转子流道结垢或局部腐蚀引起的处理措施:监护生产验证6个月后,在大修时检查转子后,未弯曲的肉眼穆棱及腐蚀现象消除检查后,单轴内部局部严重腐蚀,转子不平衡质量逐渐增加,转子故障诊断转子的不平衡故障机理及诊断,转子不平衡故障的特征摘要主要表现为径向振动能量集中在频率1倍振动振幅的1倍速度上。 振动幅度不随载荷的增加而增加,相同平面x,y方向振动相位差90导致地基不均匀沉降。旋转机械故障诊断转子不平衡、转子不平衡故障机理和诊断、转子不平衡故障的诊断变化速

9、度、瀑布图、旋转机械故障诊断会电子不平衡、转子不平衡故障机理和诊断、转子不平衡故障诊断器不平衡故障经常伴随着错误、松动等其他问题。其他种类的故障也会诱发工频1倍的振动能量,在得出结论之前,需要进行综合分析。旋转机械故障诊断转子不平衡,现场平衡技术,双面平衡布置和方法,1。测量原始振动A0,B0。2.平面I内的试验重量Q1,振动A1,B1。3.影响系数计算,4 .平面II内的试验重量Q2,振动A2,B2。5.计算影响系数,然后6 .为了获得校正质量P1,P2,现场平衡技术,现场平衡整个系统的平衡测试方向的相位测量互谱选择,互相关评价一种平衡方法的原则平衡精度高,驾驶少。校正质量小,总质量小。测试

10、设备和设备较少。对经营者的技术水平没有过分的要求。利用场平衡技术、影响系数法,从影响场平衡的因素振动信号的质量测量点测量的振动值必须由转子不平衡产生,实际信号必须有其他因素的振动响应。要选择对不平衡振动的灵敏度,使用滤波去噪方法等,最大限度地保证振动信号的质量。转子的刚度实际转子不能是绝对刚度,灵活存在可能导致转子在不同速度下具有不同的不平衡状态,因此,由于试验重量的不匹配等原因,结果影响系数可能具有误差系统的线性性。如果不均衡质量和振动值之间的线性关系不好,就很难确定测试重量和测量点振动值的对应程度,振动值的相位关系对非线性响应更敏感。故障机理和诊断错误、原因安装错误、管道变形影响温度变形基

11、础不均匀沉降危险滚动轴承振动噪声过大磨损“卡死”滑动轴承油膜轴承不稳定性半速涡流油膜振动严重的情况下油膜破裂和轴承损坏、旋转机械故障诊断转子故障、错误危险-热图像图、30,000 out并行10,000/inch转子轴承类型错误:轴承中的轴颈无效。每个转子不平行于同一条直线。无效的轴平行位移角度:轴向位移和相交、旋转机械故障诊断转子故障、错误的故障机理、齿轮联接并行故障机理、错误的故障机理、错误的齿轮联接并行故障、错误的故障机理、刚性联接不平行的情况下旋转两个联接器时,螺栓力倾向于将偏移的两个轴中心拉在一起o1sPO2 so 2=PO2-po1=eco S1=eco S1=eco SCOP t

12、如果两个联接器的大小与材质相同,则po1被压缩,PO2被拉伸,两个变形的大小几乎相同=SO2/2=eco SCOP/2将刚度设置为k,F=也就是说,耦合每一周旋转一次,径向力不会使中国向上型的一对螺钉相交两次,螺丝拧紧时一个拉一个压缩。旋转时,使每个旋转180,拉动压力状态产生一次交变,一周旋转,两次交变,轴径向产生两倍的振动。误差机制、角度不对的螺栓拉力操作、使两轴中心线相交轴旋转缩短一周的弯矩、弯矩操作方向1、弯矩施加在轴上的弯曲变形也每周变更一次,使工频振动上部螺纹孔向下旋转时,螺纹孔距离增加,拉伸力变更一次。对于轴向运动的联接器,当振动频率在速度频率上向上移动侧螺柱时,螺纹孔距离变小,

13、张力减弱,没有使轴轴向运动的力。误差,转子误差的误差特性振动的振幅与转子的载荷相关的载荷更大。振幅越大,对有误差的转子的激励力与旋转速度成正比增加。转子在运动中产生额外的径向力和额外的轴向力,导致转子异常振动的并行不匹配中,主要是径向振动角度不对,主要是轴向振动频率径向振动以工频2倍为主,1倍频率轴向振动也以工频1倍频率2倍为主,2x,3x。错误的转子故障特性振动振幅振动频谱2x振幅大于1x振幅的约50%时,经常发生半径误差。2x值相对于1x大小的高度通常取决于联接器的类型和结构。通常,2X振幅接近1X振幅,特别是在平行不匹配的情况下。如果轴2x或3x振幅约为1x旋转频率振幅的30%到50%,

14、则说明角度方向错误。耦合两侧轴承振动的相位差不平行,径向振动差180度不正确,轴向振动差180轴轨迹:香蕉形,8字形,从外太空生成内部圆,错误的平行误差特征,错误的角度误差特征,错误的误差,错误的误差,1x,2 x频率3倍3fr组件判断错误相位信息全息谱技术说明2倍频率、轴向振动都是错误的重要特征,但其他故障导致的轴向弯曲、推力轴承磨损、锥齿轮磨损阶段可能是与其他故障来源不同的核心指示。受综合误差的影响,相位差不一定是严格的180。旋转机械故障诊断转子故障,故障机理和诊断,诊断案例涡轮压缩机检修后启动时高压缸振动大;单位运行一周后,压缩机高压缸振动突然加剧,测量点4,5的径向振动增加。其中,测

15、量点5的振动值加倍,测量点6轴振动增加;两周后,测量点5的振动值突然增加两倍,超过设计允许值,强烈振动,旋转机械故障诊断转子故障,设备布局图,故障机理和诊断,诊断实例,旋转机械故障诊断转子故障,异常振动特性,故障机理和诊断,诊断实例,高压缸主振动特性压缩机高度,低压缸间耦合两端振动光谱内双频率谐波最大轴轨迹双椭圆复合轨迹轴向振动大诊断意见压缩机高压缸和低压缸之间转子对不良,耦合误差生产验证高、低压缸之间的耦合固定法兰和内齿套连接螺栓中断了中、严重三对的差异,超过设计要求的16倍。 螺栓截面的电镜分析,截面沿晶体断裂,具有局部固件组织。如果连接螺栓的加工和热处理工艺不合适,螺纹根部产生应力集中,热处理后未进行标准化处理,金属结构为淬火马氏体,螺栓在拉伸应力下脆性破坏。旋转机械故障诊断转子故障、故障机理和诊断、总结、旋转机械故障诊断转子故障、转子故障原因和控制措施、油膜轴承故障机理和诊断、油膜轴承的分类(取决于工作原理)静压轴承根据旋转轴颈周围形成的润滑剂的静态压力差域外部载荷平衡原理工作。轴总是浮在压力油上的高旋转精度、小摩擦阻力、强轴承容量、

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论