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1、52内蒙古石油化工2009年第18期X振动检测与旋转机械故障诊断张骁(包头钢铁(集团)公司炼铁厂)1概述的某些特征参数进行测试,并根据所得测定值与规机械故障诊断学是一门近二十年内发展起来的定的正常值来作比较以判断设备的工作状态是否正新学科,是现代化设备维修技术的重要组成部分,并常或异常(存在故障),也称为简易诊断。且正在日益成为设备维修管理工作现代化的一个重设备故障诊断技术则不仅要对机器设备的状态要标志。此项技术的应用主要是对确保机械设备的是否正常作出判断,更重要的是对机器故障的原因、安全,提高产品质量
2、,节约维修费用以及防止环境污部位及严重程度作出估计。故称为精密诊断。染起着很重要的作用。在机械故障设备的状态监测和故障诊断技术中有多种方法可使用。例如振动监目前比较普及的还是简易诊断(状态监测),而测技术、油液分析技术、红外测温技术、声发射技术、精密诊断真正用于生产还是少数,而且主要用于高无损检测技术等。其中振动监测技术是普遍采用的精尖设备上。这一状况欧美和日本都一样,具有普遍基本方法,因为振动的理论和测量方法都比较成熟,性。这表明简易诊断比较成熟,简便易行,而精密诊且简单易行。另外,据统计,机械故障9
3、0%可以从振断还属于一种开发性技术,尚不够成熟。另外精密诊动测量中检测出来。振动测量和信号分析一直是作断的费用也比较高,需要精密的仪器,要由经过专门为预知维修的主要手段,各行业设备部门要开展这训练的工程师来进行,所以只在重要的设备上进行。项工作一般都是从这二方面着手的。这一点对我国开发推广诊断技术时值得注意。当前振动监测技术就是“对设备的振动信号进行检应该把重点放在普及简易诊断或状态监测上。同时测、分析处理,故障识别和预报的一种技术”。2旋转机械运转产生的振动积极开发精密诊断技术,使它尽快达到使用水平。
4、据旋转机械运转时产生的振动中包含着从低频到有关资料统计,利用简易诊断仪器可以解决设备运高频各种频率成分的振动,轴系异常(包括转子部行中50%的故障。由此可见,简易诊断在设备管理与件)所产生的振动频率特征如下:维修中的重要作用。发生频率主要异常现象振动特征以日本新日铁公司为例,看设备诊断技术在设转子轴心线周围质量分布不均匀备管理与维修中的应用:(图1)不平衡振动频率与旋转频率一致联轴器连接的两轴中心线偏移低频不对中振动频率与旋转频率一致或与旋转频率成倍基础螺丝松动或轴承磨损引起的振动松动振动频率含有旋转频
5、率的高次成分常发生在定制给油的滑动轴承上油膜振荡是因轴承的力学特征引起的振动振动频率是轴的固有频率在泵、风机等产生压力的结构中,每次涡轮通过压力脉动涡壳部位,流体、压力变动。当压力机构有异常时就产生压力脉动。中频轴流式或离心式压缩机中,透平运行时,由于动叶轮叶片静叶片间干涉;叶轮和导叶间干涉,喷头和叶轮通过振动间干涉引起的振动。流体机械中,由于局部压力降低,产生气泡,气泡高频气浊压力增高,破灭时即产生高频振动并有音响。图1流体音流体机械中,因压力机构异常或密封机构异常等振动产生的一种涡流,一般是随机高频
6、振动和音响。新日铁认为:在大型钢铁联合企业中,为确保全3旋转机械故障的诊断方法系统设备的正常运行,有两项技术必须实行。一是有设备的状态监测技术是指对设备(部件、零件)效地监视机器状况,即“设备监测技术”。二是精确的X收稿日期:2009-05-212009年第18期张骁振动检测与旋转机械故障诊断53诊断方法。即:“精密诊断技术”。分析的仪器。譬如:信号记录仪,信号分析仪,传递函311“设备监测技术”。这类技术应满足如下要求数分析仪等。●能迅速地对各种类型的机械进行测量由“设备监测技术”和“精密诊断技术”这
7、大类技●能进行现场结论术就构成了新日铁的“设备状态诊断系统”如图2所●经济,使用方便示。目前,新日铁在这方面已开发出了一系列的硬4旋转机械检测周期的制定件,专门用于钢铁联合企业中的各类设备,新日铁把为使机械设备的异常在初期阶段就能被发现,用于设备监测技术的硬件分为三类:必须对设备进行定期检测,检测周期的长短要视异31111第一类是供日常检查人员随身携带使用的,常程度大小而定。异常严重的必须缩短检测周期。这能定量显示结果的各种小型仪器。譬如:机器检测一点非常重要,但是,不看必要性,过分缩短检测周器,油膜检
8、测器,小型测振仪、马达检测器,声发射裂期是不经济的。纹检测器等。决定检测周期时必须注意:31112第二类是监视仪表,通常是安装在现场的,·设备过去的异常履历和发生异常的周期可进行自动数据采样,自动数据记录与作为倾向管·设备的劣化速度理的图谱相对照,异常情况判别图谱显示等等,譬对过去有异常履历的设备,检测周期应为发生如:旋转机械监视仪,压缩机监测仪,热轧机监视仪周期的1ö10以下。但是对于高速旋转体,故障一旦等。产生立即会导致故障的设备,希望