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引風機振動毛病的診斷與剖析

宣布者::admin   宣布時光: :2010-03-11 23:52 閱讀次數: :

應用正向推理,在能夠惹起引風機振動毛病的全體緣由中,采用逐壹消除的辦法,找出引風機軸向振動毛病地點,剖析了振動的機理,並從相位動身,就若何對此類毛病停止診斷與剖析停止了評論辯論。
        1、概述
        引風機是電廠三微風機之一,引風機運轉中湧現的各類成績,形成機組下降負荷,乃至自願停機的景象時有產生,直接影響電廠的平安臨盆。引風機運轉中的毛病特點有振動、溫度、噪聲、光滑油中的磨粒和形狀、扭矩、扭振等,每壹個特點都從各自分歧的角度反應運轉的狀況,但因為現場前提和測試手腕所限,有些特點的提取和剖析不容易完成,有些特點反應的情形不敏感。絕對而言,引風機的振動旌旗燈號中含有設備運轉工況的豐碩信息,這些信息在振動的相位和譜圖中有所表現,從而可以揣摸出振動的緣由。
        Y4-2×60-IINo28.5F引風機爲雙吸、雙支持、齒式聯軸器傳動,其感化是將爐膛中發生的煙氣排入大氣中,其組成簡圖及測點安排如圖1所示。該引風機重要技術參數:轉子質量4810kg,葉輪直徑2850mm,轉速740r/min,風量749186m3/h,介質溫度145℃,介質密度:0.89kg/m3時;機電型號Y800-2-8,功率1400KW。
        該引風機于2002年7月份按籌劃停止檢驗,因為自在端軸頸變細,在檢驗時代應用可賽新技術實行了修複,並改換了自在端軸承及軸承座,在7月19日試運時,振動嚴重超標,其振值和振動譜圖分離如表1和圖2所示。
 
       

        2、振動剖析
        1.振動特點
        (1)測點1、測點2在程度、垂直、軸向三個偏向的振動均在30μm以下;
        (2)測點3、測點4在程度、垂直兩個偏向的振動均缺乏30μm,但軸向振動嚴重超標,最大振動爲測點4,高達204μm;
        (3)振動數據再現性差,常常分歧時光測到的統壹工況的振動也有顯著差異;
        (4)振動賡續動搖,剎時的變更規模可達幾十微米;
        (5)該引風機在檢驗之前,程度、垂直偏向的振動很小,軸向振動偏大 (134μm),但振值穩固,長時光變更不大。
        2.引風機振動的類型
        從振動診斷的角度來看,①引風機是一種扭轉機械因此有不屈衡、紕謬中之類的毛病,②引風機是一種流體機械,有扭轉掉速、喘振的能夠性存在,③引風機受任務情況的影響,常常形成葉片的磨損,介質還能夠粘附在轉子上構成隨機性變更的不屈衡,④引風機由機電驅動,能夠存在電磁振動。爲此,引風機的振動可歸結爲8品種型,見表2。
 
        3、引風機的振動剖析與毛病診斷
        對引風機的毛病診斷,采取正向推理的辦法〔1〕,即在可以或許惹起引風機振動毛病的全體緣由中與引風機現實存在的振動特點、毛病汗青,停止搜索、比擬、剖析,采用逐壹消除的辦法,剩下不克不及消除的毛病即爲診斷成果。
        1.軸承座動剛度的檢測與剖析
        影響軸承座動剛度的身分有銜接剛度、共振和構造剛度。經由過程檢測以為動態下銜接部件之間的慎密水平優越、基本穩固;引風機的轉速爲740r/min,遠遠低于共振轉速;引風機爲運轉多年的老設備,構造剛度不存在甚麽成績。是以,引風機軸承座動剛度沒成績,可以消除風機轉速接近臨界轉速和基本不牢的毛病。
        2.氣流激振實驗
        應用調閥門開度對引風機停止氣流激振實驗,在閥門開度0%、25%、50%、75%和100%的工況下,對各軸承的程度、垂直、軸向振動停止測試,目標是辨別引風機能否是由喘振惹起的,但丈量成果註解引風機振動與閥門的開度巨細有關;喘振惹起的振動是高頻,振動偏向爲徑向,從頻譜上也未發明高頻振動,且引風機的振動重要表示在軸向。是以,引風機的振動不是因為喘振惹起的。
        3.機電的啓停實驗
        將簡略單純測振表的傳感器置于機電地腳上,若在啓動機電的剎時,測振表的數值即刻上升到最大值;或在機電斷電後,數值敏捷降低到零,則屬于電磁振動。經由過程測試,振動隨轉速的降低而逐步增大,隨轉速的下降而逐步降低。是以,引風機的振動不屬于電磁振動。

4.不屈衡振動
        該引風機不屈衡振動最顯著的特點,一是徑向振動大,二是諧波能量集中于基頻(12.33Hz),而該引風機的徑向振動均在30μm以下;在圖2所示的徑向頻譜中,基頻振動最大只要3.35mm/s。是以,引風機的振動並不是由不屈衡惹起。
        

 

        5.紕謬中毛病
        由紕謬中惹起的振動,重要有三個特色,一是表示在軸向振動較大,二是接近聯軸器的軸承振動增大,三是紕謬中毛病的特點頻率爲2倍頻,常伴隨3倍頻。
        該引風機振動最顯著的特點是軸向振動較大,由表1可知,接近聯軸器的軸承軸向振動爲178μm,自在端軸承軸向振動爲204μm;由圖2b、d可知,軸向振動的頻譜中除基頻外,有顯著的2倍頻和3倍頻,且2倍頻的幅值高達基頻的44%,雖然檢驗人員幾回再三強調對中沒有成績,然則,假如聯軸器自己有成績,檢驗程度再高也沒法消除紕謬中毛病。這也與後面所述的振動特點(5)相吻合。
        6.部件松動或合營不良
        由圖2a、c可知,在測點3的程度偏向,3倍頻的重量占基頻的37%;而測點4的程度偏向,3倍頻的重量到達60%,且存在4、5倍頻的高次諧波。據材料引見頻譜中湧現3倍頻是因為軸與部件存在過盈缺乏,明顯,自在端軸承與軸合營不良,但也不克不及消除自在端軸承的松動毛病。
        7.軸承毛病
        進一步剖析譜圖,未發明軸承的毛病頻率〔2〕〔3〕,解釋軸承自己沒成績。
        綜上所述,惹起引風機軸向振動毛病的緣由有兩個,一是自在端軸承與軸合營不良或許軸承松動,二是聯軸器自己的毛病。個中軸承與軸合營不良是振動的基本緣由,聯軸器自己的毛病屬于主要緣由,但它對軸承與軸合營不良發生的振動起到了加重感化。在7月20日至22日的搶修時代,經檢討發明,自在端軸承扭振,聯軸器部門齒面有凹坑和麻點。
        所謂軸承扭振是軸在扭轉狀況下,軸承對軸的承力中心點將隨轉速周期性地沿軸向變更。圖3a表現轉子在某壹名置時,軸承承力中心點偏于A側;圖3c表現轉子轉過180°後,軸承承力中心點偏于B側。若軸承座和基本沒有彈性,則軸承承力中心點的變更壹直在軸承座底邊AB規模內,它不會惹起軸承座的軸向振動。現實上,軸承座和基本構成的支承體系具有必定的彈性,在軸承承力中心點周期性變更的感化下,軸承座將沿某一底邊產生周期性的軸向振動,且振值忽大忽小,極不穩固。即便軸承座固定螺栓很緊,這類景象也難以免。
       

        振動的三個要素是幅值、頻率和相位,是以,該引風機軸承扭振和紕謬中的毛病也能夠從相位的變更來斷定〔4〕〔5〕
       

         關於引風機自在端軸承來說,可以比較圖4所示四個測點的相位來辨認軸向振動的毛病源,假如四個測點的相位顯著分歧,解釋軸承有扭振,是因為軸承在軸上或許在軸承座中翹起釀成的。聯軸器兩側(圖1中測點2、3)徑向振動的相位差假如根本上爲180°,解釋齒式聯軸器屬于平行紕謬中;兩側軸向振動相位差假如接近180°,解釋齒式聯軸器屬于角度紕謬中〔6〕。然則,遺憾的是其時沒無意識到這一點,只重視振動的幅頻特征,不然,應用幅、頻、相停止綜合診斷,會大大加強診斷的信念,進步診斷的精確性。
        該引風機改換了自在端軸承和齒式聯軸器後,振動值正常(表1),頻譜見圖5。運轉狀態壹向很好。
 
 

參考文獻
1  施維新.汽輪發機電組振動及變亂.中國電力出書社
2  [日]豐田利夫.設備現場診斷的展開辦法.機械工業出書社
3  韓捷,張瑞林.扭轉機械毛病機理及診斷技術.機械工業出書社
4  張正松,傅尚新,馮冠平,徐玉铮.扭轉機械振動監測及毛病.機械工業出書社
5  沈慶根.化工機械毛病振動技術.台灣大學出書社
6  夏松波等.扭轉機械紕謬中毛病研討綜述.振動、測試與診斷

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