机械故障诊断的发展现状与前景
机械设备故障诊断与监测的常用方法及其发展趋势

机械设备故障诊断与监测的常用方法及其发展趋势摘要在新时期时代背景影响下,所研发的先进机械设备具有多样性,并为设备的使用提供了广泛的空间支持。
在各项生产活动中,对机械设备的使用性能提出了较高的要求,应确保机械设备能够持续处于良性运转阶段。
在使用机械设备时,由于受到多种干扰因素所带来的影响,所以导致设备故障发生几率相对较高,需要促进机械设备故障诊断作业及时开展,并结合常用的监测方法,确保机械设备故障能够及时排除。
关键词机械设备;故障诊断;监测方法;发展趋势0引言在工业发展过程中,突出了机械设备使用的重要性,为了确保机械设备长期使用,并保障设备运行的安全性与可靠性,需要及时开展故障诊断作业,并借助常用的监测方法,提高机械设备应用水平,并加快工业化发展整体进程。
1机械设备故障诊断与监测发展现状对于机械设备的故障诊断与监测作业来说,已经突出了重要性和必要性,成为企业设备管理阶段的基础内容,需要结合机械设备的运行过程进行监测,保障设备运行状况分析结果有效性。
基于充足数据参考,对可能会存在的故障隐患进行预测,及时提出有个对性的问题处理措施,在减少设备维护费用的情况下,能够确保继续设备持续处于正常运转状态。
现阶段在机械设备故障诊断技术的发展过程中,为大数据、人工智能等技术的应用,提供了广泛的空间支持,并且能够转变传统的机械设备故障诊断与监测工作趋势,使其朝着自动化、智能化以及科学化的方向转型。
2机械设备故障诊断与监测的常用方法2.1振动监测诊断技术对于振动监测诊断技术来说,在操作过程中具有简易性和便利性的特点,且获得的诊断形象具有准确性,能够形成多维化的振动参数,在投入过程中所需用的费用成本相对较低。
通过对目前所使用的监测方法予以分析,可以看出通常是以振动监测诊断技术为主,且此项技术一般能够列为首选技术类型。
通过对机械设备的振动参数予以分析,综合考虑设备的振动特点,对设备运行阶段的整体状态进行明确掌握,结合故障问题发生的可能性,对故障类型进行预测,为探究作业的开展提供了充足的数据支持。
机械设备故障诊断与监测的常用方法及其发展趋势

机械设备故障诊断与监测的常用方法及其发展趋势机械设备因为长期使用,存在断裂、腐蚀等故障,影响机器的性能和安全。
因此,机械故障的诊断和监测变得至关重要。
随着技术的发展,越来越多的方法被开发出来用于故障诊断和监测。
以下是机械设备故障诊断和监测的常用方法及其发展趋势。
1. 振动分析振动分析是最常用的机械设备故障诊断方法之一。
通过检测机器运转时产生的振动,可以判断故障的原因。
振动分析包括振动监测、信号分析和频谱分析等子项。
观察机器运行的振动特征,可以诊断出许多故障,如轴承损坏、齿轮啮合不良和不平衡等。
2. 红外热像技术红外热像技术利用红外辐射检测机器的温度差异。
几乎所有的机械设备故障都伴随着温度变化。
红外热像技术可以通过检测温度异常来找到机器的故障来源。
例如,并非所有的机器故障都会导致机器的发热,但是利用热像技术,可以找到由于故障所带来的温度差异,预警相关的故障。
红外热像技术具有快速、非接触、安全等优点,逐渐被广泛应用。
3. 谱系分析谱系分析是通过将信号转换成频域信号,对频率分布进行分析,检测出信号中存在的谐波和振动噪声等,并可确定谐波所对应的故障类型。
谱系分析适用于早期故障的诊断和分析,预测机械设备的寿命,提前预测发生故障的可能性。
4. 声音分析技术声音分析技术通过检测机器工作时所产生的声音情况,以判断最终是否存在故障。
声音分析依靠声音传导、产生时的波形和谱特性等方面的知识,到达诊断机器障碍的目的。
1. 智能化智能化实际上是人工智能技术在机械故障检修领域的运用。
检测设备可以采用大数据云计算、物联网等技术,帮助设备预测维护。
2. 平台化将多种技术整合在一起来识别和解决故障。
人们可以通过一种平台处理和分析数据,得出正确的结论。
3. 无人化节省人工的运用,减少工业重复劳动,提高机器操作的安全性。
总之,机械设备故障诊断和监测的方法正在不断发展壮大,专家也在不断探索其它可能的技术方法。
未来,预计发展将更加智能、自上而下地维修监测、平台化的集成解决方案。
机械设备故障诊断发展历程及展望

机械设备故障诊断发展历程及展望摘要:设备的故障诊断包括状态业检测、分析判断和故障检测,其过程主要包括信息收集、处理、状态辨识和检测。
本文阐述了机械故障诊断的过程,并介绍了它的发展演变历程,尤其是中国国内的各个历史阶段,也简述了今后的发展走向。
关键字:机械设备;故障诊断;发展历程;展望随着现代工业生产的发展,科学技术水平的提升,现代化的机械设备构造显得越来越凌乱,其功能日益完善,智能化水平也相应增强,在现代制造业中的影响也越来越大。
通过对机械操作过程中的工作状况进行监测,从早期判断其失效的趋势,就能够发现故障的源头,从而采取相应的维修对策,避免了机械设备的突然损毁。
而通过对机械故障诊断系统的分析,能够使机械设备的工作时间更长,维修时间更短。
更好的维修标准,能够使公司的经济效益和社会地位获得极大的提高。
1机械设备故障诊断的发展历程从工业时代起步,对机械设备的故障诊断就一直是个问题。
一开始的时候,只有通过提高对机械内部的噪音、振动、触觉等的认识,进而通过实际的工作经验,才可以判断出问题的存在,从而给出解决的办法。
故障诊断技术是在20世纪60年代后期才出现的一个技术,首先用这个技术的是美国,其后有加拿大,日本,挪威,瑞典,以及丹麦。
自从1961年的阿波罗计划顺利实施以后,在美国境内就发生了不少关于机械设备的技术问题,所以美国联邦航空和宇宙飞行管理机构就1967年成立了关于机械设备的技术问题防治部门,重点进行机械故障的技术研究与发展,并重点运用在宇航、军工等领域:英国早在70年代初期,于伦敦的国家医疗器械医疗中心就已进行了机械设备检测方面的技术研发。
而日本则在民用领域,如石油化工、钢铁、铁路等领域的进展很快,技术也相当高;丹麦是世界上最先进的声学发设测试仪器和设备。
中国在计算机故障诊断领域的探索与发展相对较晚,自20世纪80年代以来,技术的发展已经走过了从普通检测到智能判断,从简易检查到精准检测,再到高精确测量。
机械故障诊断的研究与发展趋势

6 专 门化 与便携 式诊 断仪 器 和设 备 的研 制 与 开 .
发。 四 、 械故 障诊 断 的发 展趋 势 机
设 备 故 障诊 断技 术 与 当代 前 沿科 学 的融 合 , 是 设备 故障 诊断技 术 的发展 方 向。当今 故 障 诊断 技术 的发 展趋 势是 传 感 器 的精 密 化 、 维 化 、 断理 论 、 多 诊 诊 断模 型 的多元 化 , 诊断技 术 的智 能 化 , 体来 说 表 具 现在 如下方 面 : 1 与 当代最 新传 感技 术尤 其 是激 光 测试 技 术 的 . 融合 。近 年来 , 光 技 术 已从 军 事 、 激 医疗 、 械 加 工 机 等领域 深 入发 展 到 振 动 测 量 和 设 备 故 障诊 断 中 , 并 且 己经成 功应 用于旋 转机 械对 中等 方面 。 2 与最 新信 号处 理方 法 相融 合 。 随着新 的信 号 . 处理 方法 在设 备 故 障诊 断领 域 中的 应 用 , 统 的 基 传 于快 速弗 利叶变 换 的信号 分 析技 术有 了新 的 突破 性
理成 为可 能 , 而 能 方便 地 实 现 机 器或 机 组 的在 线 进 监测 与实 时诊 断 。 2 振动 诊 断技术从 初 期 简单 的 时域 波 形 分 析 和 . 振动 频 谱 分 析 , 展 到 了 时 问 序 列 分 析 、 频 谱 分 发 倒 析 、 振解 调技 术 、 息 谱 分 析 等 多 种 新 方 法 , 效 共 全 有 地提 高 了诊 断 水平 。 3 在振 动诊 断方 法 日益成 熟 并 获 得 巨大 效 益 的 . 同时 , 铁谱 技术 、 声诊 断 、 热象 诊 断 、 流诊 断 等 技术 涡
段。 Leabharlann 机械 故 障诊 断 的含 义 机 械故 障诊 断 , 是 通 过 机 械 运 行 中 的 相关 信 就 息, 来识 别其技 术状 态是 否 正常 , 定 故 障 的性 质 和 确 部位, 寻找故 障 起 因 , 报 故 障 趋 势 , 提 出相 应 的 预 并 对策 的一 门技 术 。其 目的 是 避 免 故 障 的 发 生 , 大 最 限度地 提高机 械 的使用 效率 。 二、 机械 故障诊 断 的研 究 内容 就机 械故 障 诊 断技 术 的 起 源 与 发 展 考 察 , 械 机 故 障诊 断学 的 目的 , 应是 保证 可 靠 地 、 有效 地 发 挥机 械设 备 的功 能 。这 里 包 含 了 三 点 : 是 保 证 设 备 无 一 故 障 , 行可 靠 ; 是要 “ 尽 其用 ” 保 证设 备 发挥 运 二 物 , 其最 大效 益 ; 是 要 保 证 设备 如将 有 故 障或 已发 生 三 故 障 , 及时 而 正 确 地诊 断 出来 , 以 维 修 , 能 加 以减 少 维修 时 问 , 高维修 质量 , 提 应使 重 要 的设 备 能 按设 备 状态 进行 维修 ( 即视 情 维修 或 预知 维 修 ) 改 变 目前 , 的按 时维 修 的维修体 制 。 同机械 故 障诊 断 学 的 目的 相应 , 其最 根 本 的 任 务就 是 通 过 对 机 械 设 备 的观 测 信号 , 来识 别机 械设 备 的状态 , 一 定程 度 上 也 可 以 在 说, 机械设 备 诊 断 学 就 是 机 械 设 备 状 态 识 别 学 。 概 括讲 来 , 同对 人 体 的诊 断 , 是 预 防 与 保 健 ; 是 如 一 二 看病 与处 置 一 样 。对 机 械 设 备 的诊 断 : 是 防患 于 一 未然 , 早期 诊 断 ; 是 诊 断 故 障 , 析 情 况 , 取 措 二 分 采
机械设备故障检测诊断技术发展前景范文

机械设备故障检测诊断技术发展前景范文机械设备故障检测诊断技术是指利用各种手段和方法对机械设备的故障进行检测和诊断,以提前发现和解决潜在的故障问题,保障机械设备的安全运行和延长其使用寿命。
随着科学技术的不断发展,机械设备故障检测诊断技术也得到了很大的进步,未来的发展前景也非常广阔。
首先,随着传感器技术和信息通信技术的快速发展,机械设备故障检测诊断技术将更加智能化和自动化。
传感器可以实时采集机械设备运行时的各种参数和状态信息,通过信息通信技术将这些数据传输到计算机系统进行分析和判断。
未来,随着人工智能技术和大数据技术的不断发展,机械设备故障检测诊断系统将能够自动地学习和识别各种故障模式,并根据实际情况提供相应的解决方案,大大提高设备故障诊断的准确性和效率。
其次,随着云计算和物联网技术的成熟应用,机械设备故障检测诊断技术将形成一个完整的网络系统。
机械设备上的传感器将通过网络连接到云服务器,实现设备的远程监控和故障诊断。
在云服务器上,可以集中存储和处理大量设备的检测数据,并通过网络将结果传输到终端设备,包括手机、平板电脑等。
这样,机械设备的运行状况可以实时监测,一旦出现异常或故障,即可立即得到诊断结果和处理建议,及时采取措施,避免设备故障引发更大的问题。
此外,虚拟现实技术的发展也将为机械设备故障检测诊断技术的发展提供新的可能性。
虚拟现实技术可以将真实的物理世界与虚拟的计算机世界进行融合,使得用户可以在虚拟环境中进行设备故障的模拟和演练。
通过虚拟现实技术,操作人员可以在模拟的设备环境中进行实际的操作,观察和体验设备故障的发生和处理过程,提高其对设备故障的判断和处理能力。
这种技术的应用不仅可以提高操作人员的培训效果,还可以减少因人为操作错误而引起的设备故障,提高设备的可靠性和稳定性。
最后,随着经济的快速发展和工业化水平的提高,机械设备的规模和种类也越来越多样化。
这就对机械设备故障检测诊断技术提出了更高的要求。
2024年机械设备故障检测诊断技术发展前景

2024年机械设备故障检测诊断技术发展前景随着科技的不断进步,机械设备故障检测诊断技术在2024年将迎来全新的发展前景。
随着工业化的不断普及和机械设备的广泛应用,故障检测诊断技术的重要性日益凸显。
以下将从以下几个方面分析2024年机械设备故障检测诊断技术的发展前景。
一、人工智能技术在机械故障检测诊断中的应用人工智能技术在机械故障检测诊断中的广泛应用将成为2024年发展的主要趋势。
通过使用深度学习算法和大数据分析技术,可以对机械设备的运行状态进行实时监测和分析。
人工智能技术可以通过对大量的数据进行分析和比对,识别出机械设备的故障模式,并预测出可能发生的故障。
这种预测性维护可以大大减少机械设备的停机时间和维修成本,提高生产效率。
二、无损检测技术的发展无损检测技术是一种可以在不破坏或干扰被检测物体的情况下,对其进行检测和评估的技术。
在2024年,无损检测技术将得到更加广泛的应用。
通过使用超声波、磁粉检测、热像仪等技术,可以检测机械设备内部的隐性缺陷和故障,如裂纹、疲劳等。
这种无损检测技术可以帮助工程师们更好地评估设备的状态和安全性,并及时采取相应的维修措施。
三、机器视觉技术在故障检测中的应用机器视觉技术是一种通过使用相机和图像处理算法来模拟人类视觉的技术。
在2024年,机器视觉技术将在故障检测中发挥重要作用。
通过使用机器视觉技术,可以对机械设备进行在线视觉检测,实时监测设备的工作状态和表面缺陷。
机器视觉技术可以识别出设备表面的变形、磨损和裂纹等故障模式,并及时向操作人员发出警报,帮助他们采取及时的维修措施。
四、联网技术在故障检测中的应用随着物联网技术的广泛应用,机械设备的故障检测将变得更加智能化和自动化。
通过将机械设备与云平台相连接,可以实现对设备的远程监测和控制。
在2024年,联网技术将广泛应用于机械设备的故障检测领域。
通过实时监测设备的运行状态和工作参数,并将数据传输到云平台进行分析和比对,可以及时发现设备的故障,并远程修复或寻找更好的解决方案。
军用机械装备的智能故障诊断与处理研究

军用机械装备的智能故障诊断与处理研究随着科技的不断发展,军事装备的智能化成为现代军事装备发展的重要方向。
其中,智能故障诊断与处理技术在军用机械装备领域中起着关键作用。
本文将探讨军用机械装备的智能故障诊断与处理研究的重要性、目前的研究现状以及未来的发展方向。
智能故障诊断与处理技术是指利用先进的计算机技术和人工智能算法,通过对装备的数据和信号进行分析、模式识别和判断,实现故障的快速和准确诊断,并提供相应的修复和处理方法的一种技术。
智能故障诊断与处理技术可以大大提高军用机械装备的可靠性和寿命,减少维修时间和费用,提高作战效能。
目前,军用机械装备的智能故障诊断与处理已经取得了一定的进展。
首先,数据采集和处理方面,使用传感器和数据采集装置实时获取装备运行状态的数据,经过信号处理和特征提取,构建故障诊断模型。
其次,故障诊断方面,通过模式识别、人工智能算法等对数据进行匹配和分析,能够快速准确地诊断出装备的故障类型和位置。
最后,故障处理方面,通过智能决策和控制技术,给出相应的处理方案,或者自动执行修复操作。
然而,目前的研究还存在一些问题和挑战。
首先,军用机械装备多样性和复杂性较高,不同型号的装备存在差异,如何设计一个通用的智能故障诊断与处理系统仍然是一个难题。
其次,数据采集与处理过程中,面临大量的实时数据的处理和分析,需要高效的算法和计算能力。
另外,装备的运行环境复杂,包括高温、高湿、高海拔等恶劣条件,如何能够在这些极端环境下保证智能故障诊断与处理系统的正常运行也是一个挑战。
针对上述问题和挑战,未来的发展方向可以从以下几个方面进行研究。
首先,加强数据采集与处理技术的研究,开发更加高效、可靠的传感器和数据采集装置,提高装备运行数据的采集和处理能力。
其次,加强故障诊断算法的研究,使用机器学习、深度学习等先进的人工智能算法,提高故障诊断的准确率和速度。
最后,加强智能决策和控制技术的研究,通过与装备的联网和自动执行能力,实现智能故障处理的自主化和智能化。
机械设备故障诊断与监测的常用方法及其发展趋势

机械设备故障诊断与监测的常用方法及其发展趋势机械设备在工业生产中起着至关重要的作用,然而随着设备的使用时间延长,故障问题也逐渐凸显出来。
对机械设备的故障诊断与监测显得尤为重要。
本文将对机械设备故障诊断与监测的常用方法及其发展趋势进行探讨,旨在为相关行业人士提供参考和借鉴。
一、常用方法1. 振动分析法振动分析是一种通过监测和分析机械设备振动信号来判断设备工作状态的方法。
通过检测设备的振动频率、振幅和相位等参数,可以判断设备是否存在故障,并且可以提前预警可能的故障问题。
振动分析法在机械设备故障诊断中具有较为广泛的应用,尤其适用于轴承、齿轮和传动系统等部件的故障诊断。
5. 数据监测法数据监测法是一种通过监测设备运行时产生的数据信号来判断设备工作状态的方法。
通过分析设备的电流、电压、温度和压力等数据,可以实时监测设备的工作状态,从而及时发现并诊断设备存在的故障问题。
数据监测法在机械设备故障诊断中同样具有重要的应用价值,尤其适用于数控设备、电气设备和自动化设备等设备的故障诊断。
二、发展趋势1. 智能化技术的应用随着人工智能、大数据和物联网技术的不断发展,智能化技术在机械设备故障诊断与监测领域的应用越来越广泛。
智能化技术可以实现设备的自动监测和诊断,大大降低人工干预的成本,提高故障诊断的准确性和效率。
未来,智能化技术将成为机械设备故障诊断与监测的发展趋势之一。
2. 多模态信号融合分析多模态信号融合分析是指将振动信号、声音信号、热像信号、油液信号和数据信号等多种信号进行融合分析,从而实现对设备工作状态的全方位监测和诊断。
多模态信号融合分析可以综合各种信号的优势,提高故障诊断的准确性和可靠性,对于复杂设备的故障诊断具有重要的意义。
3. 在线监测技术的发展随着传感器技术、无线通信技术和云计算技术的不断成熟,使得在线监测技术在机械设备故障诊断与监测领域得到广泛应用。
在线监测技术可以实时监测设备的工作状态,及时发现故障问题,减少停机维修时间,提高设备的可靠性和可用性,对于提升设备运行效率具有重要的意义。
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《机械故障诊断技术》读书报告MAO pei-gang南阳理工机械与汽车工程学院 473004动平衡诊断案例分析综述Diagnosis of dynamic balance Case Analysis were Review摘要简要阐述组动平衡故障诊断中所使用的现代测试与分析技术。
通过五个动不平衡故障的诊断与处理实例,指出了波德图、频谱图等现代分析技术对于组动平衡故障诊断的价值和意义;总结了基于现代测试与分析技术的动平衡故障的主要特征。
;验证了影响系数法对于动平衡故障处理的准确性及实用性。
对于提高动平衡故障诊断的准确性及其精度具有推广和借鉴意义。
关键词:动平衡故障诊断振动分析AbstractThe modern measuring and analyzing technologies applied in the dynamic balance fault diagnoses are described briefly。
In view of five dynamic unbalance fault diagnoses and treatments。
the significance and purpose of the modern analyzing technologies such as Bode Plot,Spectrum Plot for the dynamic balance fault diagnoses are put forward,and its characteristics based on testing and analyzing technologies are summarized.The accuracy and practicability of the influence coefficient method for its treatment are proved.The instructions and experiences of improving theaccuracy and precision of dynamic balance fault diagnoses are provided.Keywords:dynamic balance fault diagnosis vibration analysis目录1信号分析方法 (4)1.1频域分析方法 (4)1.2频谱图分析方法 (4)2故障实例 (4)2.1案例一 (4)2.1.1故障机器及故障分析 (4)2.1.2机组动平衡故障的现场处理 (6)2.1.3分析结论 (6)2.2案例二 (7)2.2.1故障诊断分析 (7)2.2.2现场动平衡校验 (9)2.2.3分析结果验证 (9)2.3案例三 (10)2.3.1机组技术参数及测点布置 (10)2.3.2 机组振动数据采集及故障分析 (10)2.3.3处理结果 (12)2.4案例四 (12)2.4.1空压机电机振动监测和故障诊断 (12)2.4.2安装平衡块试重及校正后效果 (13)2.5案例五 (13)3结束语 (14)参考文献 (15)1信号分析方法1.1频域分析方法频域(频率域)—自变量是频率,即横轴是频率,纵轴是该频率信号的幅度,也就是通常说的频谱图。
频谱图描述了信号的频率结构及频率与该频率信号幅度的关系。
对信号进行时域分析时,有时一些信号的时域参数相同,但并不能说明信号就完全相同。
因为信号不仅随时间变化,还与频率、相位等信息有关,这就需要进一步分析信号的频率结构,并在频率域中对信号进行描述。
1.2频谱图分析方法信号频谱分析就是利用MATLAB实现快速傅里叶变换的分析的方法,通过DSP 数字信号处理器对实时采集到的信号进行FFT运算后实现时域与频域的转换,频谱分析主要分析信号是由哪些频率的正弦信号叠加得到的,以及这些正弦信号的振幅,反映的是频域中各频率分量幅值的大小,适用于非周期信号和持续时间很短的瞬态信号的频谱测量。
2故障实例2.1案例一2.1.1故障机器及故障分析鄂坪水电站1 号机组是由型号为HLD294 - LJ -220 的水轮机和型号为SF38 - 18 /4250 的发电机所组成。
额定功率为38 MW,额定转速为333. 3 r /min,上导轴承安装间隙为双边300um,下导轴承安装间隙为双边300um,水导轴承安装间隙为双边320um。
机组启动时发现轴承摆度较大,经过多次对轴瓦检查与调整,故障仍不能消除。
测量显示,在额定转速下,各轴承的摆度数据如表1 所示。
表一:1 号机组额定转速下摆度数据( 峰峰值) um图1 1 号机组原始摆度波德图根据表1 的数据,鄂坪水电站1 号机组上导、下导摆度分别为871um和597um。
该值大大超过相应的导轴承间隙300um,因此存在严重的故障。
图1 中的上图为相位随转速的变化; 下图为幅值随转速的变化; 实线为通频幅值,虚线为转频幅值。
由从图1 可见,随着转速的升高,上导( 下导) 摆度的幅值与转速呈明显的抛物线关系,这就很好地说明了振动幅值与转速的平方成正比的关系,避免了变转速试验带来的繁琐工作,由此可以判断该发电机转子存一定的动不平衡。
水导摆度( 未列出) 的幅值虽然呈现随转速升高而升高的趋势,但主要是受下导摆度的影响,只需对发电机转子进行平衡处理,即可明显改善水导的摆度。
图2 额定转速下1 号机组上导摆度的频谱图由图2 可见,1号机组额定转速上导摆度的频谱主要为1 倍频,反映相应的激振力为工频,振动为强迫振动。
这同样也印证了该机组的故障为动不平衡。
对此采用了影响系数法进行现场动平衡处理,共在发电机转子轮毂上部配重3 次。
配重后,机组的摆度降到优良范围。
整个动平衡过程见表2。
动平衡后的上导-X 摆度波德图示于图3。
图3 中,实线为通频幅值; 虚线为转频幅值。
该图显示,机组摆度随转速升高而升高的趋势已大大减缓。
数据及图表表明: 通过3 次加重,已使机组摆度大幅降低,达到了优秀水平,动平衡效果明显,所采用的分析处理方法准确、迅速、精度高。
表2 1 号机组动平衡过程及摆度数据( 峰峰值) um图3 动平衡后1 号机组摆度波德图机组动平衡故障的主要特征通过以上对水轮发电机组现代振动测试与分析技术的阐述及多台机组动平衡故障的诊断处理实践,可以发现,采用现代传感器技术和先进的仪器、仪表及软件技术,可以对水轮发电机组动平衡故障作出快速、准确的诊断。
依据长期的诊断和处理实践,可以对水轮发电机组动平衡故障的主要特征归纳总结如下。
(1) 振动、摆度主要表现在发电机转子的轴承上,但对水轮机轴承会产生影响;(2) 在额定转速条件下振动、摆度的幅值和相位比较稳定;(3) 在频谱图上,在额定转速条件下,机组的上导、下导轴承的摆度、上机架、下机架径向振动的频谱以1 倍频为主,其分量占比达90%以上;(4) 在波德图上,机组的上导、下导轴承摆度,上机架、下机架径向振动的幅值随转速上升呈近似抛物线形上升。
2.1.2机组动平衡故障的现场处理现场通过加重的方式进行动不平衡故障的处理。
根据上导、下导摆度或上机架、下机架径向振动的相对大小,额定转速,转子长径比等,可决定加重的端面和大小。
大型机组可在轮毂沟中加重,小型机组一般可在转子轮毂上端面或下端面加重。
在动平衡中采用影响系数法可很好地兼顾水导摆度的大小,并可在一定程度上综合考虑电磁不平衡的影响。
所以,影响系数法实际上也是一种综合平衡法。
实践表明,采用影响系数法进行水轮发电机组动平衡故障的处理是完全可行的,该方法具有准确、快速、平衡精度高的特点。
2.1.3分析结论(1) 采用现代水轮发电机组振动测试与诊断技术进行动平衡故障诊断,具有直观、准确的特点,尤以波德图、频谱图具有较高的实用价值。
(2) 将影响系数法用于处理水轮发电机组动平衡故障,能够做到快速处理,且能兼顾不同的测点和工况,平衡精度高,因此可广泛用于水轮发电机组动平衡故障的处理。
2.2案例二八钢能源中心动调的煤气风机主要负责为各分厂提供燃烧煤气,用于锅炉燃烧、钢材切割及钢水冶炼等生产主线。
能源中心动调共有此类风机6台,此次选用的为2~3#风机。
电机型号YB450S2-2,功率355 kW,转速为2 980 r/min;偶合器为调速型液力偶合器,调速范围为1 700~2 920 r/min;风机转子D700-11,叶轮质量300 kg,最高转速2 920 r/min。
设备结构分布,见图1。
设备自投产以来,运行平稳,各项参数正常。
2013 年10月,风机轴承振动值逐渐上升,已达到机组报警值,由于该风机介质为煤气,须严格控制振动幅值,故针对风机进行周期监测,分析故障原因,准备实施检修。
图4煤气风机测点分布图表3煤气风机检修前各测点振动幅值2.2.1故障诊断分析由表3可知,电机和偶合器各测点振动幅值都在设备正常运行标准范围(4.5 mm/s)以内,主要以风机自由端(6号点)轴向和垂直振动幅值超标。
接着将通过分析风机的故障频率(图5和图6),来做出最终判断。
由风机自由端(6号点)垂直方向的频谱图和时域波形,其振动幅值的最大值出现在频率47.5 Hz,也就是风机的转动频率,且其它倍频不明显,同时在时域波形中,波形规整,类似于正弦波形。
初步诊断为风机叶轮不平衡或基础强度不够。
图5 风机自由端(6V)频谱图图6 风机自由端(6V)时域波形转子不平衡常见频谱图和时域波形都与图5、图6相似,但常以水平方向振动最明显。
此风机为悬臂风机,轴向方向较大可以理解,但查看表3发现其主要是垂直方向振动最大,轴向次之,而水平方向却在正常范围,这一特征给设备故障诊断带来了一些疑问。
通过测量其底座位移,发现数据与其轴承座位移量相近。
随后停机对风机底座进行加固,焊接加强筋,并对风机底座及外壳中分面螺栓进行坚固,后再次开机到工作转速,振动幅值下降了1.2 mm/s,效果不明显,故排除底座强度不够的原因。
通过总结该类风机的历史维护经验,最终判断风机振动报警是由其叶轮动不平衡故障引起。
停机对风机叶轮表面进行清理,同时安排技术人员准备进行叶轮动平衡校验。
2.2.2现场动平衡校验由于年末生产需求,不能安排充裕时间进行风机转子离线动平衡校验,只好考虑对风机进行现场动平衡校验。
在充分保证安全的前提下,用眼镜阀隔断风机进出口煤气,并按相关工艺要求对管道用空气进行吹扫置换,煤气浓度检测合格后方可作业。
对设备进行现场动平衡校验,当前动平衡理论已经相当成熟,现代动平衡仪普遍采用影响系数法,又称测相平衡法,其步骤为( 以单面平衡为例) : ①首先测转频的振幅和相位; ②加试重; ③测取加试重后的振幅和相位; ④计算出应加的重量和位置。