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风机振动
浅析风机常见振动故障的特征及诊断标准
(采用 EN8000 振动分析故障诊断系统)
1. 不平衡故障不平衡是风机最常见的故障。引起不平衡的主要原因有制造和安装误差,转子和叶片的腐蚀、磨损、结垢和零部件的松动等。
初步确定不平衡故障的诊断标准是: 振动频谱中 1 倍频的幅值达到通频报警的 60 %以上,并且 1 倍频与通频的比值达到 60 %以上
不平衡波形和频谱图在线监测的主要目的,一方面是要能够及时发现设备潜在的故障,另一方面是在故障发生时, 能够确定故障的性质,以便确定合适的检修时机和检修方法。
2. 不对中故障不对中通常是指转子的轴心线与轴承中心线倾斜或偏移的程度。造成不对中的原因主要是轴承座的标高和左右位置不一致以及联轴器安装偏心。
初步确定不对中故障的诊断标准是: 振动频谱中 2 倍频的幅值达到通频报警值的 25 %以上,并且 2 倍频与 1 倍频的比值达到 50 %以上。此外,当 1 倍频的幅值达到通频报警值的 100 %以上时,也认为可能存在不对中故障。
根据理论分析和实践经验,诊断不对中故障的主要依据是振动频谱中 2 倍频分量的大小,振动与负荷的关系,轴向振动的大小以及轴承座两侧振动的大小等。
3. 转子碰摩故障转子碰摩故障是指旋转着的转子与静止件发生
碰撞和摩擦的现象。根据不同的分类方法,转子碰摩可分为径向碰摩和轴向碰摩,不同转速下的碰摩,不同部位的碰摩( 如转子轴颈与轴瓦下部、中部和上部的碰摩) ,不同严重程度的碰摩(轻度碰摩、中度碰摩和严重碰摩,局部碰摩和整周碰摩) 等。摩擦对转子的间接影响是摩擦使动静部件相互抵触,增加了转子的支承条件, 增大了系统的刚度,且这种附加支承是不稳定的, 从而可能引起不稳定振动及非线性振动。此外,局部碰摩除了摩擦作用外还会产生冲击作用,摩擦引起的热变形还可能引起转子弯曲,使不平衡量增大。
初步确定碰摩故障的诊断标准有: ①低频或高频分量达到通频报警值的 10 %以上,并达到通频幅值的 20 %以上; ②瓦振达到通频报警值的 50 %以上, 并且一μ分钟内瓦振的波动大于 15 m ; ③瓦振达到通频报警值的 50 %以上, 并且一分钟内 1 倍频相位的变化大于 10° 。
4. 松动故障非转动部分配合松动是转子系统常见故障之一,如轴承座的松动,轴瓦的松动,地脚螺栓没有拧紧等。松动的一个特征是振动的非线性,振动频率是精确的分数倍和奇次谐波。松动的另一特征是振动的方向性,特别是松动方向上的振动, 大多数表现为垂直或轴向振动较大。初步确定松动故障的诊断标准是: ①瓦振达到通频报警值的 50 %以上, 并且轴向振动大于径向振动; ②瓦振达到通频报警值的 50 %以上, 并且分数倍和奇次谐波振幅达到通频报警值的 50 %以上; ③瓦振达到通频报警值的 50 %以
上, 并且不同平面垂直方向振幅差值达到通报警值的 10 %以上。
5. 轴承故障对于烧结主抽风机,安装有滑动轴承和滚动轴承。滑动轴承的故障主要表现为上述的碰摩和松动,比较易于诊断。对于滚动轴承, 诊断故障的难度较大,主要原因是滚动轴承的振动信号传递途径复杂,信号分析过程难以理解,并且缺少典型案例和故障诊断经验等。滚动轴承故障的主要特征是通过频率(包括轴承内圈、轴承外圈和滚动体的通过频率)