风机常见振动故障的类型分析及诊断标准

truleeee

烧结主抽风机常见振动故障的类型及诊断
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。
理论分析和实践都证明,不平衡的主要表现是振动频谱中1倍频成分较大。因此,不平衡故障的诊断主要依据是振动频谱中1倍频分量的大小。但是,如果需要确定不平衡的原因,还需要进一步观测振动是缓慢增加还是突然增加的,观测1倍频振幅和相位的变化情况以及振动与其它因数的关系等。例如,风机叶片结垢需要一段时间,所以振动是随着时间逐渐增大的。如果结垢的质量较大,在部分脱落的情况下将使振动突然增大。
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。因此,有关振动故障的评价标准,应当根据具有权威性的旋转机械的振动标准,结合被监测对象的设计、制造、运行历史、运行工况、振动特性和故障诊断经验确定。不能定得过宽,否则达不到早期发现故障的目的,容易发生漏诊;也不能定得过严，否则就会将正常现象误以为异常现象,造成故障时时处处存在的假象,同样达不到消除故障的目的。由于不平衡量总是存在的,并且不平衡是最常见的振动故障,并可以通过动平衡的方法予以消除,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。
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。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。
与不平衡类似,不对中也总是存在的,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。
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。 转子碰摩是一个复杂的过程,摩擦对转子的直接影响就是对转子的转动附加了一个力矩,有可能使转速发生波动。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。
由于碰摩情况比较复杂,实际的表现也千差万别,因此,转子碰摩故障的诊断,应当根据频谱中的各种频率成分的大小(特别是低频或高频成分),振幅和相位随时间的变化情况(波动或迅速变化),波形的不稳定性,结合不同碰摩故障的特征进行,并制定适应不同性质碰摩故障的诊断标准。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,并且一分钟内瓦振的波动大于15μm;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)成分较大。初步确定滚动轴承故障的诊断标准是:滚动轴承通过频率分量的幅值增加2倍以上。
三、总结
不同的振动故障,对应不同的波形和频谱特征。通过对振动信号的全面分析,特别是分析波形和频谱的变化及与其它因素的关系,逐步积累诊断经验,建立风机正常和异常状态的图形以及诊断故障的标准,可以为将来正确分析故障奠定良好的基础。 建立诊断故障的标准,能够有效地判断风机运行状态,并分析出故障的类型和原因,使风机检修由定期维修向视情维修转化,降低维修费用,提高风机作业率。

本帖来自：济南良开自动化设备有限公司网页

zhurq

总结的比较详细。但是，现场设备的结构千差万别，对其监测诊断还要从工作原理、详细结构、安装状况、机组参数变化等方面进行具体分析。

xu631216

有道理，我也遇到过类似的情况。

zdf-kl

学习了，谢谢

青云

学习了楼主，谢谢！

laofeileslie

学习了，谢谢

李明振

学习了，总结的比较全面，还要在实践中一一对应

Triste

李明振 发表于 2017-3-5 12:38
学习了，总结的比较全面，还要在实践中一一对应

实践跟理论结合好才行

jianliangchen

谢谢楼主分享，认真学习！