空压机电机故障诊断及现场动平衡应用.pdf

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1、§Chli。na嚣EngineeringK程空压机电机故障诊断及现场动平衡应用代琳娜孙光中王洪奎(首钢京唐钢铁联合有限责任公司，河北唐山063200)摘要：制氧空压机电机检修后振动超标，通过现场振动监测和故障诊断，确认为电机转子存在不平衡现象。由于检修时间紧，采取现场动平衡的方法，降低振动值，满足了现场长时间运行的要求。关键词：振动；故障诊断；现场动平衡中图分类号：TH452文献标识码：B文章编号：1671—0711(2015)06—0053—02某钢铁厂制氧空压机为单轴、离心式压缩机，操动监测，振动趋势如图2。由图2可见，在空压机作介质为空气，额定转速4

2、398r／min，齿轮传动同电机组启动后，随着转速的增大，电机振动幅值也是不相连，电机转速1500r／min。机组结构及振动测点分布断增大，尤其以电机驱动端x方向增幅最大，振动如图1所示。幅值最高达到了150m，严重超过机组运行报警值。2．频率特征⋯⋯以电机驱动端X方向测点进行VXl1146VXlll47VX[1l71一l电机lVYlVYl1l47lVYE1117分析，振动频谱图如图3。由图可见，驱动端X方向l／-11l谐波能量集中于基频，2倍频及其他风机il倍频非常小，甚至没有。对比基频和非驱动端x方向圜I厂电—机——]l一I】I囟＼l通频，基频振动值1

3、38m，超过了VXE1127通频幅值150m的80％，这是转子vYll181-2电机IL—l—U非驱动端Y方向lIg⋯⋯不平衡的典型特征。同时也看不出明VYl1171一l电机显的半频及低频分量，说明不存在动驱动端Y方向静部件机械碰磨、松动等。3．时域特征图1制氧空压机结构及振动测点分布示意图图4所示为电机驱动端x方向测点时域波形图，由图可见，测点振该空压机电机自2009年开始投运以来，电机驱动动时域波形在一个周期内为典型的正弦波，故障状态端振动一直接近高限制。2014年11月空压机组大修后下的时域波形较正常运行状态下时域波形振幅增大。试车，电机振动如前。后

4、因其他原因更换电气模块停通过以上数据分析，基本确定电机振动大是转子存机8h后，再开机电机驱动端振动值高达150m，严在不平衡造成的。决定立即实施现场动平衡解决故障。重超标，机组跳机。随后使用离线振动数据采集仪器二、现场动平衡进行精确测量和故障分析。此次采用西北工业大学旋转机械状态监测与故障一、空压机电机振动监测和故障诊断诊断系统CAMD6200对该空压机电机实施现场动平1．幅值特征衡。该电机的实际转速为1500r／min，低于第一临界转2014年11月11日晚8：00，使用Bently408速，确认为刚性转子，并且该机组运行在固定转速、数据采集器对空压机组

5、的启停机振动状态进行了振固定载荷上，符合单面动平衡要求。中国设备工程2015．0653Thesisworldl论文天地·监测与诊断·200位190。。g15O3．计算试块配重和角度100根据经验，确定电机的首次试重为444g。相位反5o。映的是振动信号高点滞后于相位信号的角度，依据测O20：36：5220：37：5220：38：5220：39：5220：40：5220：41：5220：42：5220：43：52定相位即可找出振动高点P。由振动原理可知，不平衡时间力总是超前振动高点一个滞后角，故由高点P顺时针旋转一个滞后角，即可找到不平衡所在位置Q。，而图2

6、空压机组启机过程各振动测点振动趋势图Q+18o。即为应加平衡配重的位置。据此计算的试重应加位置为280~。4．安装试块并计算平衡配重量l50拆开电机人孔，将试重444g平衡块镶嵌于平衡槽三100280。位置。封闭入孔，启动电机，转速为1500r／min墨。时测得振幅值1．16mm／s，相位190。。通过单平面动0平衡计算程序，显示出动平衡的补偿结果：应再加平l00200300400500频率／Hz衡块重量611g，安装角度280o。5．安装平衡块试重及校正后效果图3电机驱动端X方向测点振动频谱图停机后，打开人孔，将61lg平衡块配重加到280。位置上。封闭

7、人孔，启动电机后，振动值下降为0．8mm／s，～次试车成功。电机驱动端x方向振动值OO下降为60m，振动合格。g50参考文献：蚓O粤50[】1施维新，石静波．汽轮发电机组振动及事故l中国电力出00版社，2008．500l000[2】李录平，卢绪祥．汽轮发电机组振动与处理『M】中国电力出时间／ms版社，2007．[3]周有石，仲群．BENTLY现场动平衡技术在风机减振方面的图4电机驱动端X方向测点振动时域波形图作用卟化工设备与管道，2014(6)：47—49[4】谭松涛，乔汉东，柳建波．风机故障诊断及现场动平衡应用1．准备工作山东冶金．2011(6)：73—

8、74(1)准备称量器具、切割工具、试重及平衡块材料。(2)在电机轴