狀態(tài)檢修中的振動分析應用實例

1、狀態(tài)檢修中的振動分析應用實例1 兩臺輔機振動分析診斷實例1.1 1B循環(huán)水泵電機故障振動分析設備名稱：1B循泵，三相異步電機（湘潭電機廠制造），功率：2300KW，額定轉速：297r/min，混流泵（上海凱士比泵公司）。測試工況：額定流量，300r/min。測點位置1 電機殼體下部外緣，水平方向，南北2電機殼體下部外緣，水平方向，東西3電機殼體上部軸承外殼，水平方向，南北4電機殼體下部軸承外殼，水平方向，東西5電機殼體中部，水平方向，南北6電機殼體中部，水平方向，5.1.1 測試結果（1） 1B循泵 圖1 1B循泵測點示意圖測點123456振動值（位移，峰峰值，微米）45-7124-13269

2、-78110-11842-49 測點3、4、5、6頻譜分析結果如下。圖2 測點3頻譜分析結果 圖3 測點4頻譜分析結果 圖4 測點5頻譜分析結果 圖5 測點6頻譜分析結果（2） 1A、2A循泵對比性測試結果圖6 1A循泵測點5頻譜分析結果 圖7 2A循泵測點5頻譜分析結果（3） 1A、2A循泵測點123456振動值（位移，峰峰值，微米）1A循泵15-18 10-18 31-452A循泵17-20 8 55-755.1.2 2B循泵測試結果分析及處理意見（1） 2B循泵驅動電機振動過大，殼體南北方向振動達110130微米，東西方向略小。（2） 混流泵體部分振動良好。（3） 2B循泵振動信號頻譜分

3、析結果表明信號中的1倍頻5Hz分量很小，這說明電機轉子的質(zhì)量平衡狀況是好的。結果同時表明，電機外殼的振動以2倍頻10Hz和3倍頻15Hz的成分為主，測點5還存在較明顯的90Hz的分量，它們都是基頻5Hz的倍頻。造成這種高階倍頻振動大的原因通常是因為電機存在電氣缺陷導致的高階電磁激振力，電氣缺陷一般是電磁力不均衡、三相電流不平衡、轉子存在斷條或匝間短路、定子磁場存在相應的電氣缺陷所致。根據(jù)振動信號分析可以推測，電機軸承出現(xiàn)故障的可能性不大。（4） 分析原因，同時對1A、2A循泵進行了對比性測試。測試結果表明，這兩臺泵電機部分的振動沒有象2B那樣存在明顯的高頻成分。建議對2B循泵的電機進行電氣檢查

4、，查找并消除缺陷。5.1.3 檢查結果及處理2001年利用中修機會由電機制造廠家來廠對驅動電機解體檢查，發(fā)現(xiàn)南北方向定子繞組短路，隨后進行了處理，起動后振動正常。本例振動分析采用的是頻譜分析方法，對故障的認定除了利用本機頻譜特征，還用到了同型其他設備的頻譜，同時需要知道電氣故障一般表現(xiàn)出倍頻分量高。1.2 2A一次風機循泵電機故障振動分析1.2.1 測試安排該一次風機為美國TLT-BABCOCK公司生產(chǎn)的離心式送風機，1999年投運，運行過程中振動緩慢增大。2001年檢查性大修中進行了解體，做了例行消缺，大修結束后發(fā)現(xiàn)振動仍然偏高，且有逐漸增加的趨勢，接近生產(chǎn)廠家提供的報警值，威脅到#1爐的正

5、常運行。振動測試利用原配備的本特利3300軸振監(jiān)測系統(tǒng)，并臨時加裝了速度傳感器和用于測取相位的鍵相傳感器，將上述信號引入本特利 ADIU-208測振表。5.2.2 測試結果及分析2001年11月25日進行了第一次測試，工況：工作轉速1495r/min，主機負荷550MW，根據(jù)測試結果分析，一般情況導致2A風機工頻振動大的可能原因有：質(zhì)量不平衡、轉子原始彎曲、風機內(nèi)部存在動靜碰摩造成的熱彎曲、軸承存在大的缺陷、葉輪積灰或結構共振。葉輪上積灰可以造成轉子不平衡質(zhì)量狀況發(fā)生變化，現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)積灰很少，對轉軸振動影響可以不予考慮。該廠在大修過程中曾對此風機進行例行檢查和消缺，軸承間隙調(diào)整符合運行要求，

6、若風機軸承存在軸瓦瓦面磨損、瓦蓋松動、軸承間隙過大等缺陷，頻譜分析應該發(fā)現(xiàn)明顯的低頻或高頻成分，但現(xiàn)有結果這一特征不明顯，故排除軸承存在缺陷的可能。軸承瓦溫正常（入口油溫42、出口油溫50），可排除軸承供油不足。定轉速情況下，測試數(shù)據(jù)顯示各個測點的間隙電壓基本保持不變，瀑布圖顯示低頻和高頻分量很小，瓦振趨勢圖顯示振幅和相位具有一定的波動性，但波動幅值比較小。據(jù)此判斷，風機內(nèi)部動靜碰摩的可能性存在，但不是引起振動大的主要原因。然后對地腳螺栓進行了緊固，振動有少許下降。又進行改變出力試驗，振動沒有明顯變化，說明不是風壓的原因。對連軸器的檢查發(fā)現(xiàn)對中在廠家規(guī)定之內(nèi)，又進行了可能的精確調(diào)整，但振動依然

7、偏大。于是決定11月29日做動平衡。首先對升降速過程進行了測試。圖8為升速過程固定端和浮動端軸振Bode圖。根據(jù)測試結果發(fā)現(xiàn)轉軸原始晃度偏大、風機軸段兩端相位相差100度。據(jù)此估計質(zhì)量不平衡不是振動的主要原因，不平衡效果不一定好。Bode圖顯示升速過程中沒有出現(xiàn)共振峰，可知風機在運行過程中不存在結構共振的問題。1.2.3 故障最后的確定為進一步確定原因，又對記錄數(shù)據(jù)進行了仔細地分析，發(fā)現(xiàn)剛升速到工作轉速1495r/min時，振動相位發(fā)生大幅度變化，圖9顯示兩端測點相位的變化量有2025度，這是不正常的。圖8 固定端、浮動端軸振剛定速（1495r/min）振動趨勢圖圖9 固定端、浮動端軸振剛定速（1495r/min）振動趨勢圖該風機與驅動電機之間采用齒形撓性聯(lián)軸器依靠內(nèi)外齒接觸受力傳遞扭矩，這樣的結構可以減小主動端與被動端之間對中偏差對振動的影響；如果驅動電機存在大的振動，對風機轉子的影響也不會很大。對電機轉子兩個軸承的振動測試表明電動機本是振動良好。根據(jù)分析，最終得出結論：振動原因是對輪齒面磨損，造成傳遞扭矩不均，進一步引起類似質(zhì)量不平衡的一倍頻的高振動。1.2.4 處理及效