机械故障诊断技术6旋转机械故障诊断.ppt

振动情况综述 　　通过上面几种方法的分析说明二氧化碳压缩机高压缸转 子0.8倍频振动主要有下列特性： 　1) 只有当压缩机达到一定的负荷及一定转速的情况下，才产生0.8倍频振动。 　2) 其振动频率随转速的升高而增加，但并不成线性关系。 　3) 0.8倍频的振动伴随者一个0.2倍频的振动，两者振动频率之和恰好是转子的回转频率。 　4) 引起0.8倍频振动的激振力是一个旋转力，类似于不平 　　 衡力引起的转子振动。 　5) 0.8倍频振动的涡动方向与转子转动方向相反。 (2)振动原因分析 　　　上面分析可得出0.8倍频振动的特征与转子旋转脱离引起的振动比较吻合，旋转脱离是由于气体容积流量不足等原因引起，气体不能按设计的合理角度进入叶轮或者扩压器，造成叶轮内出现气体脱离团，这些气体脱离团以与叶轮转动方向相反的方向在通道间传播，造成旋转脱离。当气体脱离团以角速度ω在叶轮中传播，方向与转子旋转方向相反时，对转子的激振频率为Ω一ω和ω，其中Ω表示转子回转频率。因此，旋转脱离引起对转子的作用力表现为Ω一ω和ω两个频率成分。反映在频谱图上，就出现了两个振动频率之和等于旋转频率的振动分量，而在二维全息谱上表现为与旋转方向相反运动的圆或椭圆。所以认为引起0.8倍频振动的最大可能是旋转脱离。 ① 在第一次热态起动时，高压转子的轴及轴承振动急剧增加(转速刚达1600r／min时，轴振动即已超满量程值，即至少已大于400μm，表明在第一次起动时，转子存在较大的热弯曲，而停车1.5h后再次起动，盘车时间严重不足，极易造成转子永久性弯曲。 ② 机组起动并网连续运行近一月，其振动一直处于稳定状态。#1、#2轴承和#2轴振幅在热态起动后比历史数据有明显的增大。并且振幅增大的主要原因是一倍频振幅增大。工频振幅的增大反映出转子弯曲程度的增大，振幅的稳定反映出弯曲量的大小基本恒定。 ③查起动后运行近一月的频谱图，除一倍频振动和#2轴处的少量二倍频振动成分外，无其它振动频率成分。少量二倍频振动成分的产生，则分析认为是高压转子弯曲后与中压转子的对中性变差所造成的。 ④中、低压转子各轴承及各轴的振动与历史数据相比基本无变化，反映出故障的发生部位主要是在高压转子。 诊断结论 　　　尽管该机高压转子振动仍在良好范围以内，但从各种参数的综合分析来看，均表明高压转子上已发生了转子弯曲故障。而无论是转子弯曲引起机组过临界振动过大或是存在围带损伤等事故隐患，均对该机组安全运行构成极大的威胁。因此，诊断分析的结论是：该机立即进行提前大修，解体查明故障并予以消除。 　　　解体大修检查情况： 　　　5月4日，该机提前转入大修。经揭缸解体检查证实，高压转子前汽封在距调速级180mm处弯曲0.08mm，中压转子在19级处弯曲0.055mm．，高压汽封、围带、隔板汽封和中压汽封、隔板汽封及围带均有不同程度的摩擦损伤，其中，中压19级近半圈围带前缘已磨坏，为此，高压转子采取直轴、中压转子采取低速动平衡处理，同时对损伤的围带也进行了相应的处理，经大修处理后高压转子振动重新恢复到优秀标准内。 6．4 不对中分析案例 例1：主风机对中不当造成的故障 　　　某冶炼厂一台新上的烟机一主风机组于1997年5月中旬投用。机组配置及测点如图6—4所示。 ? ? ? ? ? ? ? ?　　首先，该机组在不带负荷的情况下试运了3天，振动约50μm，5月20日2：05开始带负荷运行，各测点振值均有所上升，尤其是2#测点的振动由原来的55μm上升至70μm以上，运行至16：54机组发生突发性强振，现场的本特利监测仪表指示振动满量程，同时机组由于润滑油压低而联锁停机。停机后，惰走的时间很短，大约只l～2min，停车后盘不动车。 电动机 增速箱 风机 烟机 6 5 4 3 2 1 图6—4 机组配置及测点图 机组事故停机前振动特点如下： 1) 20日16：54之前，各测点的通频振值基本稳定，其中烟机2#轴承的振动大于其余各测点的振动。20日16；54前后，机组振值突然增大，主要表现为联轴器两侧轴承,即2#、3#轴承振值显著增大，如表6—4所示。 　　　　　　　　表6—4 强振前后各轴承振动比较 注意：2#轴承与3#轴承变化最大，约3倍，说明最接近故障点。 2) 20日14—31之前，各测点的振动均以转子工频、二倍频为主，同时存在较小的3×、4×、5×、6×等高次谐波分量，2#测点的合成轴心轨迹很不稳定，有时呈香蕉形，有时呈“8”字形，图6-5是其中一个时刻的时域波形和合成轴心轨迹(1×、2×)。 部位 1#轴承 2#轴承 3#轴承 4#轴承 强振前振值 26 76 28 20 强振时振值 50 232 73 22 图6-5 2#测点的合