电厂转动设备振动讲解与案例分析.ppt

1、a，1，讨论主题：电厂旋转设备振动案例说明和分析培训部门：培训日期：a，2，培训内容：1，专业术语说明2，振动测量方法3，振动分类4，常见振动故障原因5，案例说明，a，3，叫振动。例如，机器箱的抖动、管线的抖动、叶片的摆动等属于机械振动。振动用基本参数，即“振动三要素”振幅、频率、相位来描述。a，4，专业术语说明，振幅：振幅是物体的动态运动或振动的振幅。振幅是振动强度和能量水平的表示，用于确定机器运行状态优劣的主要指标峰值、单峰、有效值振幅的值可以表示为峰值(PP)、单峰(p)、有效值(rms)或平均值(AP)。峰值是总振动历史的最大值，即正峰和负峰的差值。单峰是正峰或负峰的最大值。有效值为r

2、ms值。仅对于简单正弦波(例如，简单谐波振动)，单峰等于单峰的一半，有效值等于单峰的0.707倍，平均值等于单峰的0.637倍。平均值很少用于振动测量。它们之间的转换关系是峰值2单峰20.707的有效值。这种转换关系意味着实际价值很小，当振幅出现在峰值、峰值、有效值时，数值差异很大。a，5，术语描述振动强度是振动标准的通用术语，是描述一台机器的振动状态的特征量。我国和国际振动标准几乎都规定了振动强度的测量值是振动速度的有效值。在常规旋转装置的振动监测中，必须测量振动速度的有效值(接近轴承位置的水平、垂直、轴向3方向测量、最大值)。因为只有振动强度才能参考振动标准。a，6，术语是频率，周期频率f

3、是赫兹Hz的每秒对象振动周期数。频率是振动特性的表示，是分析振动原因的重要依据。周期t是物体完成一个振动过程所需的时间，单位为秒s。例如，钟摆的周期是锤子从左向右移动，然后从右向左移动回起始点所需的时间。频率和周期是相互的，f1/T。对于旋转机器，转子每周完成一个振动过程，或者振动周期更改一次。因此，可以将速度n，角速度视为称为直接频率的频率，与旋转频率、速度频率、圆频率或n，f无关。它们之间的转换关系为f=n/60、2f2n/600.1n。其中，速度n的单位是旋转/分r/min，每个速度的单位是弧度/秒rad/s，a，7，专业术语是倍频，1倍，2倍，0.5倍，功率频率，基本频率，倍频是速度频

4、率的倍数所表示的振动频率。实际运行速度频率是功率频率、基本频率、1倍频率(也称为转速)。例如，如果系统的实际运行速度n为6000r/min，则速度频率n/60600/606000hz为100Hz，2倍速度为200Hz，1/2倍速度为50Hz。a，8，专业术语说明通过频率振动，频率选择通过频率振动，频率选择通过频率振动，在没有原始、傅立叶变换分解的情况下处理，每个频率振动组件相互叠加后的总振动。振动波形是复杂的波形。频率选择振动由以下部分组成：单正弦波、选定频率之一的振动(例如功率频率、0.5倍、双频)、a、9、专业术语说明、相位角度由角wt和初始相位角度(即=wt)。相位表示振动粒子的相对位置

5、。不同振动源生成的信号各有其自己的拓扑。如果拓扑相同，联合共振可能会导致严重的结果。相位相反，可以起到相互抵消的作用，产生减振效果。a，10，振动测量方法，振动测量主要可以表示为振动位移，振动速度，振动加速度3。振幅分别用振动位移、振动速度、振动加速度值描述和测量，这三个振幅可以分别转换为微分或积分。振动测量中特别说明的除外，通常振动位移的值为最高螺距，单位为微米m或mil是。振动速度的值是毫米/秒mm/s或英寸/秒ips单位的有效值。振动加速度的强度与重力加速度g或米/秒平方m/s2，1g=9.81m/s2，a，11，振动测量方法，低频范围内的振动强度与位移成正比。在If范围内，振动强度与速

6、度成正比。在高频范围内，振动强度与加速度成正比。低频率意味着在单位时间内振动本体较少的次数、较长的过程时间、相对较少的速度、较小的加速度数和较小的变化量，因此振动位移可以更清楚地反映振动强度的大小。因为高频率具有很多振动，过程短，速度，特别是加速度的数量和变化很多，所以振动强度可以按振动加速度的比例来理解。振动位移具体反映了间隙的大小，振动速度反映了能量的大小，振动加速度实际应用了冲击的大小，大型旋转机器的振动用振动位移的峰值m表示，用安装在轴承上的非接触涡流位移传感器测量转子轴颈的振动。一般旋转装置的振动以振动速度的有效值mm/s表示，通过安装在手持设备或设备外壳的轴承附近的磁电速度传感器或

7、压电加速度传感器(目前主要是加速度传感器)测量。齿轮和滚动轴承的振动以振动加速度的单峰值g表示，并通过加速度传感器测量。根据a，12，振动测量方法，ISO2372，相应的设备可以分类如下：小型转换，如15千瓦以下的电动机；在刚度下安装的中型转弯，功率不超过300千瓦。大转弯，机器支撑系统处于刚性支撑状态；大幅度地，机器支持系统根据ISO3945分类为灵活支持状态。当轴承的自然频率大于转子轴承系统的自然频率时，刚性支撑状态。如果轴承的自然频率小于转子轴承系统的自然频率，则弹性支承状态，a，13，术语说明，a，14，振动测量方法，ISO32373和DIN45665电动机振动标准1电动机根据中心高度

8、(h)分为3种类型，中心高度越大，振动阈值越大，2电动机状态确定正常，良好3此标准表示空转(无负载)条件下马达的极限值。4诊断参数是速度有效值(Vrms)。a，15，振动测量方法，水轮发电机组振动标准(轴承双振幅允许值)1，此标准指定轴承中点位置的垂直和水平方向。2阈值的大小取决于汽轮机的速度，速度越大，振动位移允许值越小。三态评价分为优秀、良好、合格三个等级。4诊断参数是位移峰值(即双振幅)。a，16，振动测量方法，离心鼓风机和压缩机技术振动标准注意：1本标准按转速分为离心鼓风机和压缩机四种类型，速度越高，振动值可能越小。2测量点零件分为主轴轴承和齿轮箱轴承两种类型。后一种振动值容差略高于电

9、子。3诊断参数为振动位移峰值(双振幅)。a，17，根据对振动分类系统的输入不同分类自由振动：系统初始干涉或原始外部激振力取消后产生的振动，即系统平衡被破坏后外力没有作用，并保持其弹性恢复力的振动。强制振动：系统由外力强制产生的振动。自激振动：系统根据非振动的能量和反馈特性以及能量补充产生的稳定周期振动，a，18，振动的分类，系统的输出特性对简单共振进行分类。振动的时间戳是单正弦或馀弦函数的振动。简单谐波周期振动：不是简单谐波振动的振动，而是时间的周期函数。简单谐波振动以外的周期振动。瞬态振动：时间的非周期函数，通常仅在一段时间内发生的振动。准周期振动：随机振动：振动量不是时间确定性。a，19，

10、a，20，根据振动的分类和振动频率，根据分类振动频率的高低，一般将振动分类为三种类型的低频振动。f 1000Hz，a，21，典型振动的故障分析，1。各种类型的缺陷引起的振动各有其固有频率。转子的不平衡振动频率是频率齿轮耦合(包括中间齿轮集)不正确的振动频率是2倍速油膜涡流的振动频率是0.5倍(实际上小了一点)2。寻找各频率成分振幅大小和分布中发生异常波动的频率，再次联系故障特征频率，寻找构成振动冲击力的来源，通常是判断振动故障类型的诊断方法。3.但是相反，一种振动频率又与多种故障相关。例如，动态不平衡的特性频率是功率频率，但不能说功率频率高，因为某些轴承和中间故障的振动频率是功率频率。因此，频

11、率和振动误差的对应关系不是唯一的。要获得准确的诊断结论，需要对各种振动信息进行综合分析，a，22，典型振动的故障分析，工频分量存在于所有情况下，并且仅在功率频率振幅几乎总是最大、异常增加的情况下，才应视为故障特征频率。与功率频率相对应的故障类型比较多。大多数(60以上)是转子的机械损坏(碎刀片、叶轮破裂等)、污垢、初始不平衡、轴弯曲等不平衡故障。相当数量(接近40)是轴承偏心缺陷，例如过度间隙、轴承合金磨损、轴颈和轴承偏心、轴承座刚度过大等。此外，刚性联接器的角度(末端)无效。轴承、外壳、基础松动、变形、裂纹等异常支撑刚度引起的振动或共振；接近临界速度的工作速度；发电机和电动机转子偏心等。a，

12、23，一般振动的故障分析，所有情况下还存在2倍速度成分。振幅小于功率频率的一半，经常伴随减少的3倍，4倍。此外，如果异常增加，应视为缺陷特性频率。与双频对应的错误类型更加集中。大部分故障(包括耦合)，a，24，案例分析和说明，XX工厂#42凝结水泵振动处理1振动概述#42凝结水泵电动机小修理前正常振动，小修理时泵和电动机连接缩短更换，机电检查。小修理后马达振动超标，平衡加重后振动在100um左右，有点大。a，25，2振动分析和#42凝结水泵运行后，电动机振动值比动态平衡后增加，振动倾向于随着运行时间的增加而增加。41凝结水泵的运行。测量了41冷凝泵运行中42冷凝泵电机振动。马达中轴承的南北向振

13、动非常不稳定，在90180m之间波动的测量结果；东西方向比较稳定，基本保持在150160米。对此的光谱分析结果表明，南北向工频成分只有70米左右，但发现了大量低频成分，导致此方向振动不稳定的主要原因。东西方向几乎没有工频分量，低频分量。分析表明，如果超过42凝结水泵电机振动，首先41凝结水泵对其影响，即使在42凝结水泵电机停止的情况下，也将达到南北方向的振动，达到30110m。其次，南北方向(凝结水流出方向)的刚性差异也是无可争议的事实。针对这种情况，决定在凝结水泵南北方向加强支撑，提高刚度。添加支架后，南北方向震动有所好转，但东西方向没有明显改善。此后上海电机厂对该泵电机进行了另一种平衡，处

14、理后振动没有改善。这种现象表明，该电机的当前振动不是简单的平衡问题，而是凝结水泵-电机系统维修后出现结构共振的可能性。要解决此问题，必须从根本上改变凝结水泵-电动机整个系统的振动特性。研究结果表明，更换备用电动机是最方便的方法。更换电动机后，东西南北方向振动仍超过200um，但工频成分占主导地位。通过平衡平衡加重700g后42凝结水泵电机的振动：东西方向也是40米左右，南北方向也不超过50米，振动很好。a，26，3结论和探讨(1)，凝结水泵电机由于垂直安装，系统阻尼小，对外部扰动敏感，容易发生结构共振；在实际维护中，必须改善维护质量，严格控制流程标准，尽量减少外部干扰。(2)发生共振时，首先可

15、以利用准确的动态平衡，将不平衡的激振力降到最低，在平衡时，两个泵并排运行时会产生很多相互影响，因此，如果可能的话，在单个运行时进行。另外，还可以增加系统刚度，消除弱点，避免共振方向等措施。a，27，案例分析和说明，XX厂3机2立式凝结水泵振动诊断和处理1振动概述，该泵为600MW机组立式凝结水泵，安装泵底对电机顶高约5米。该泵的原始运行速度为1490RPM，马达顶部的振动为50微米。变频后750rpm时电机上部水平振动185-220，下部78-95。750RPM后，振动随着转速的提高而逐渐减少。a，28，振动测试分析和处理现场测试表明，在760-780rpm时，电机振动可以达到约300-400

16、。随着速度的增加，振动逐渐减少，1494rpm振动减少。马达上部45，马达下部13。提升速度过程重复性好。在角速度下，振动频谱为1倍频率。这种现象表明泵电机系统在760-780rpm有共振，其谐振频率为13Hz。设计时，分析为制造商设计的1490RPM。1490RPM避免了760-780rpm的谐振速度，更改频率后，760-780rpm区域之间的谐振速度太近，在750rpm下运行得更多。在现场考虑750rpm、1043 rpm、1194rpm、1346 rpm、1494 rpm以下的振动的情况下，实现轴系统的高速动态平衡，以降低750rpm以下的振动。马达上部的加重轮加了260克，在各速度下振

17、动降到了60以下。a，29，案例分析和说明，结论和探讨由于凝结水泵电机变频后工作速度间隔的扩大，系统谐振速度工作速度区间扩大，包括系统谐振速度，不改变系统特性，通过轴平衡减少残余激振力，可以解决问题。现场动平衡也属于加权灵敏度高的共振。a，30，案例分析和说明，XX工厂#11风扇马达振动故障诊断1振动概述1风扇马达运行中异常声音，2009年3月两次现场风扇马达轴承故障诊断，半个月后。为了比较，同时测量了同一高炉的风扇电机轴承振动11，12次。a，31，在振动分析和处理现场测量的2个振动数值中，11个风扇两侧轴承在每个方向的振动幅度在10以内。但是振动速度达到23.4mm/s，加速度达到15.318.4 m/s，相当大。与同时测量的12个风扇马达轴承相比，12个风扇马达振动幅度相当于11，并且在10以内。振