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1、旋转机械状态监测与故障诊断（精密点检）,旋转设备状态,振动检测：不平衡、不对中、机械松动、摩擦等润滑油指标检测、铁谱分析温度检测,设备监测诊断的目的,初级目的：及时发现故障；准确分析故障原因终极目的：状态维修,状态维修,状态维修就是利用先进的状态监测和故障诊断技术，根据设备的运行状态制定检修计划。避免过维修、避免故障检修合理的备品备件库存维修有的放矢，节约维修时间和维修成本,精密点检体系,状态维修体系,状态监测仪器专业的人员和机构（监测诊断中心）运行机制（闭环机制）：周期监测 发现故障 出具报告 维修反馈 检测验证,状态监测与故障诊断仪器,离线监测仪器在线监测仪器精密故障诊断仪器,离线监测诊断
2、,简单便携式仪器（点检仪，振动值，简单分析）优点：周期性大范围测量、价格便宜缺点：单通道，测试功能简单，复杂设备复杂故障难以胜任,“小神探”系列产品一：MS400点检仪,在线监测诊断,关键机组（汽轮发电机组、给水泵、送排风机等）网络架构优点：实时监测，分析功能丰富，及时发现故障，实时保存故障信号缺点：传感器安装位置以外测点无法测试,在线监测网络架构,精密故障诊断,功能强大：频谱、波形、轴心轨迹、轴心位置、启停机分析、包络解调、现场动平衡、敲击试验等分析频率高、分辨率高：齿轮、轴承、超高速、超低速多通道：互相关、相位比较（松动、不对中）轴心轨迹、轴心位置、启停机等,本特利408,上海鸣志MS50
3、2,精密故障诊断,什么是振动,振动：自然界或社会中，某一参数随时间或大或小的变化过程机械振动：物体在一定位置附近来回往复的运动。,振动,振动,监测对象：旋转机械,监测对象：旋转机械,监测对象：旋转机械,监测对象：旋转机械,监测对象：旋转机械,监测哪些参数,振动位移-微米（m），峰峰值，一般用于轴振动测量振动速度-毫米秒（mm/s），有效值，轴承座振动振动加速度-米/秒2（m/s2），有效值和峰值，用于测量滚动轴承和齿轮箱,振动位移、速度和加速度的应用,振动位移用于判断设备的约束力是否能承受，即当振动位移超过一定值时，某些部件将会损坏,故障与应力相关。位移参数通常用于：滑动轴承设备，低转速设备振
4、动速度表明设备的疲劳程度，是设备状态评价运用最广泛的参数，有国际标准可以参照加速度常用于高频故障的诊断，如齿轮、轴承等,振动的位移、速度、加速度,对简谐振动的位移表达式分别求一阶和二阶导数，即得简谐振动的速度和加速度表达式：,只要位移是简谐函数，则速度和加速度也是简谐函数，且与位移具有相同的频率速度的相位比位移超前/2，加速度的相位比位移超前简谐振动的加速度与位移恒成正比而方向相反,振动速度和加速度区别,振动位移、速度和加速度,振动位移：轴振动振动速度：适用于不平衡、不对中、轴弯曲、松动、摩擦等故障振动加速度：滚动轴承、齿轮箱、气蚀等,振动分类,强迫振动：不平衡、不对中等等自由振动：敲击,振动
5、传感器比较,上海鸣志自动控制设备有限公司,振动传感器,上海鸣志自动控制设备有限公司,涡流传感器,涡流传感器应用,测量轴振动,测量转速,测量键相,振动速度传感器,振动加速度传感器,振动怎样测量,三个方向：水平、垂直、轴向振动通过轴心与轴承界面最少,如何测量机械振动？,（a）尽可能靠近轴承安装,(b)确信加速度计联接牢固,表面平整的要求，应除去表面的碎片、尘土和成片的油漆。,安装表面应当是真的铁磁性材料（铁、镍或钴合金）。例如，磁座的安装不应在铝面下放置铁材料而把磁座安放在铝的表面。,为避免磁性消失，不要摔或加热磁座。另一需注意的是不要剥去加速度计和磁座上的螺纹。,(d)在相同位置安装相同加速度计
6、,(e)在坚固的物体上安装加速度计,加速度计永远不要安装在机器的柔性部分，否则，频谱将因柔性部件的拍动而畸变。,加速度计永远不要在轻的结构上使用，否则，加速度计和磁座的重量将改变结构的振动行为。一般，加速度计和磁座的复合重量不能超过振动结构重量的10%。,若粗暴对待加速度计可能会使其产生不可靠的信号。因为磁座具有磁力，因此当安装加速度计到一表面时要十分注意，可以使磁座倾斜一定角度去接近安装表面来完成加速度计的安装。当分离磁座时，加速度计不应被用作杠杆来断开联接。相反，应当紧紧抓住磁座然后向一旁倾斜断开联接。,(f)加速度计的维护,加速度计电缆决不能剧烈缠绕，而应该以某种方式固定防止其损坏。缠绕
7、的或随意摆动的电缆可能歪曲被测频谱。,振动三要素,幅值-发现故障、与标准比较频率-故障部位特征频率相位-现场动平相位衡、大机组启停机、不对中比较、松动相位比较,振动速度标准,振动速度标准,上海鸣志自动控制设备有限公司,振动加速度标准,上海鸣志自动控制设备有限公司,企业振动标准制定,按照不同设备的运行情况制定振动速度和振动加速度标准。振动趋势才是主要关注目标。非危害性故障：振动大但可以继续运行，可以合理制定检修计划。危害性故障：一旦出现应该及时检修。振动信号分析才是指导检修的科学方法。,振动的三要素-频率,频率-是指振动物体在单位时间（1 秒）内所产生振动的次数，即 Hz。频率分析是故障诊断基础
8、。主要关注频率：a）转动轴的旋转频率；b）各种振动分量的频率；c）机器自身和基础或其它附着物的固有频率。振动频率和机器故障的关系并不是一一对应,上海鸣志自动控制设备有限公司,振动的三要素-相位,相位是振动相对于基准位置的夹角，0360度。主要用于汽轮发电机机组启停机、现场转子动平衡。判断联轴器对中、连接松动,上海鸣志自动控制设备有限公司,振动的三要素-相位,上海鸣志自动控制设备有限公司,振动的三要素-相位,上海鸣志自动控制设备有限公司,简易故障诊断,不平衡故障特征：水平振动速度值大。不对中故障特征：轴向振动速度值大。基础松动故障特征：垂直振动速度值大。基础变形、管线应力故障特征：振动不稳定，松
9、开螺栓后振动减小。摩擦故障特征：振动不稳定，波动上升。,简易故障诊断,油膜失稳特征：振动不稳定、缓慢升高，间隙电压绝对值大幅减小，瓦温偏低，回油温度偏低，油膜压力偏低，油温上升振动减小等。很多情况是轴瓦标高低引起。滚动轴承、齿轮、气蚀故障特征：振动加速度值大。,简易故障诊断,简易故障诊断,风机现场动平衡,风机现场动平衡,风机现场动平衡,风机现场动平衡,安装振动和转速传感器，贴反光纸。启动风机测量原始振动值和相位，停机。叶轮加试重。启动风机测量加试重后振动值和相位，停机。按仪器计算结果加平衡重量。启动风机检验是否合格,精密故障诊断,常见谱图,刚性转子和柔性转子,刚性转子-转速低于临界转速，一般的
10、风机、电机、泵。柔性转子-转速高于临界转速，包括汽轮发电机组、大型压缩机组等。低速动平衡即可。,柔性转子,高点和重点,同相振动和反相振动,在一对称转子中，若两端支持轴承在同一方向的振动相位角相同时，则称这两轴承的振动为同相振动。若两端支持轴承在同一方向的振动相位角相差 180时，则称这两轴承的振动为反相振动。,反相振动,轴心位置和间隙电压,间隙电压,电气偏差与机械偏差,振动电气偏差：由轴颈表面电导率、磁化、密度等引起。机械偏差：由轴颈椭圆度、损坏、键标记、凹陷、划痕、锈斑或由转轴上的其它结构所引起的。非真实振动，在300rpm以下振动很大时，统称为幌度。,各种振动特征,共振,当部件自由振动频率
11、与激振频率相近时形成共振。自由振动频率：,共振案例,共振案例,共振案例,共振案例,共振案例,共振案例,滚动轴承,轴承故障,轴承故障,齿轮,齿轮,齿轮啮合频率 f=nz n转速，z齿数,齿轮啮合频率,图711 26架轧机振动频谱图,喘振与汽蚀,喘振汽蚀：水泵壳体振动加速度大,案例,齐热一次风机振动宝钢自备电厂油膜失稳福建电厂给水泵转子平衡故障福建电厂发电机磨损故障南钢风机基础故障,故障诊断案例,背景：2013年8月10日，晋江热电1#发电机在甩负荷后3瓦温度突然上升3度左右，为了找到温度上升的原因，晋江热电邀请上海鸣志对1#发电机组轴瓦的运行状态进行测试分析。,设备参数：单抽凝汽式汽轮机，额定功
12、率50MW，额定转速3000rpm,故障诊断案例,分析：从图中看，振动分量主要是、2、3倍频，尤其2倍频最高，该轴瓦轴向振动偏大，达4.62mm/s，而水平和垂直振动分别为1.72 mm/s、1.24 mm/s。说明轴瓦油膜稳定性不良或者轴瓦有轻微的摩擦出现。,故障诊断案例,原因：油路不畅的原因很可能是在负荷变化冲击或者对中不良等情况下，轴瓦出现敲击、磨损导致轴瓦油孔堵塞引起检修建议：3瓦润滑油节油孔板是否有堵塞，重点检查3瓦出油孔及油楔是否存在磨屑沉积堵塞检修结果：3瓦润滑油节油孔板磨屑沉积；清理后设备恢复正常,案例,电厂4A BFG增压风机振动故障诊断,介质：BFG,诊断结论：转子上异物脱落,心得：不平衡故障危害性小，可以在跟踪监测下运行到合适时间进行检修。,
