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設備振動分析的6個步驟

2024-08-22

現場故障分析時,首先對設備要有一個宏觀了解,根據表現出的外在特征得出表層原因;然后對其主要振動特征進行機理分析,從而判斷深層次原因。

如何判斷的前提條件是熟悉設備結構、檢修工藝、運行方式及用途、檢修及運行歷史、振動過程等等。

一、了解振動歷史情況

當機器振動突然增大或是振動逐漸增大,判斷期間振動是否穩定,若不穩定,其與哪種參數相關聯等等。

例如:振動突然增大可能為轉子突然失衡、剛度突然減弱;振幅不穩定是否與負荷調整、溫度變化、啟停機等有關聯。

二、了解檢修情況

振動開始前后是否進行過檢修,若檢修前振動不大,那么本次檢修的經過及更換的部件必須十分清楚,類似于這種情況,往往從檢修過程中就能找到故障原因。

例如:檢修前就振動大,檢修后振動無顯著變化,這樣也可排除已經檢修過的內容。

三、對設備的外部觀察和測試

了解設備的基本參數,如:設備的溫度、聲音、壓力、轉速、負荷、油溫、振動等,快速了解設備的整體運轉情況,大概確定是什么故障類型,對一些常見故障來說,甚至可以就此做出精準診斷,而單純依靠信號分析反而容易將簡單問題復雜化。

四、確定故障部位

通常,故障部位在具有最大振幅位置。隨著與故障源距離的增加,激振力會逐漸衰減。當然,這個規則也有例外。

例如:立式設備,由于高度與剛度的關系,被牽引部分的故障會導致上部的電機振動最大。

五、簡易判斷故障原因

可根據各參數與振動的關系,以及振動的方向,準確判斷一些故障原因。

例如,水平方向和垂直方向振動幅值相比較就可基本確定部分故障原因,但之前必須清楚設備的安裝結構,也就是應該對水平方向和垂直方向的相對剛度有個感性認識。

設備安裝在堅固的或剛性的支承上,與安裝在彈性支撐上是不一樣的,在此只討論剛性基礎的設備。

假設風機安裝在剛性混凝土基礎上,設備垂直剛度會大于水平剛度。這時,對于如質量不平衡這樣的普通故障,一般水平方向振幅大于垂直方向振幅。

假如垂直方向振動大于水平方向振動,說明垂直方向剛度小于水平剛度,可能是由于松動或配合間隙過大造成的。

若對輪側軸承垂直方向振動大時,也可能是由于對中上下偏差造成的。

而靠近葉輪側的水平振動一般預示著轉子不平衡,而靠近聯軸器側的水平振動往往是聯軸器不對中。

對于軸向振動,一般要考慮是否發生了不對中或軸彎曲。當然,如果軸向振幅也可能是由于外伸端轉子不平衡引起的。

需要注意的是,流體的擾動往往會造成轉子的軸向振動,因此可調整負荷進行觀察。

六、振動數據的結合與比較

擁有儀器設備的情況下,最終與儀器測量相結合,若有以前的振動數據,一定要加以比較,查看具體是哪些頻率發生了較大變化。

引發異常振動的故障都會產生一定頻率成分的振動,可能是單一頻率,也可能是一組頻率或某個頻帶。

根據振動信號的頻率組成,時域波形、以及不同部位的相位關系,可以很快排除一批不可能出現的故障,將注意力集中在幾個可能的故障原因上,然后結合所有特征逐一進行排除。

(來源:機泵與軸承)

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