设备故障振动诊断步骤
一、了解诊断对象(技术准备)
1、了解设备主要技术档案资料:如:功率、工作转速、临界转速等。还包括设备主要设计参数,质量验收标准和性能指标,出厂检验记录,厂家提供的有关设备常见故障分析处理的资料;以及投产日期,运行记录,事故分析记录,大修记录等。
2、了解设备结构特点,搞清楚设备的基本组成部分及其连接关系。即三大组成部分:原动机、工作机和传动系统。要分别查明它们的型号、规格、性能参数及连接 的形式,画出结构简图。特别要求查明各主要零部件(尤其是运动零件)的型号、规格、结构参数及数量等,并在结构图上标明。这些零件包括:轴承类型及型号、 齿轮齿数、叶轮叶片数、带轮直径、联轴器形式等。
3、了解机器的工作原理和运行特性,包括:主要零部件的运动方式---旋转运动还是往复运动;机器的运动特性---平稳运动还是冲击性运动;转子运行速度 ---低速<600rpm、中速600~60000rpm;高速>60000rpm;匀速还是变速;机器平时正常运行时及振动测量时的工况参 数值如工作压力、流量、转速、温度、电流、电压等。
4、了解机器的工作条件有:载荷性质---均载、变载还是冲击负载;工作介质---有无尘埃、颗粒性杂质或腐蚀性气(液)体;周围环境---有无严重的干扰(或污染)源存在---如振源、热源、粉尘等。
5、根据相关标准,查得设备基础是刚性还是弹性基础,结合振动判断标准,了解设备运行状况。计算出相关部件的特征频率,转频、倍频、叶片通过频率、齿轮啮合频率等。
二、确定诊断方案(测量):
1、选择布置测点要求①对振动反应敏感点,尽可能靠近振源,避开或减少信号在传递通道上的界面、空腔或隔离物(如密封填料等),最好让信号成直线传播,减少信号在传递过程中的能量损耗。②选择振动信号比较集中的部位,以便获得更多的状态信息。
③所选测点要服从于诊断目的,诊断目的不同,测点也应随之改换位置如诊断风机转子是否平衡或其它故障应选择4#和3#测点、要诊断电机转子或其它故障应选 择1#和2#测点。④测点必须有足够的空间用来安置传感器,并保证有良好的接触。测点部位还应有足够的刚度。⑤由于现场振动测量是在设备运转的情况下进行 的,所以在安置传感器时必须确保人身和设备安全。对不便操作或操作起来存在安全隐患的部位,一定要有可靠的安保措施,否则只好暂时放弃。
通常轴承是首选测点,此外、设备的地脚、机壳、缸体、进出口管道、阀门、基础等部位也是振动的常设测点。
2、设定测量参数
振动测量要求选用对故障反映最敏感的诊断参数来进行测量,这种参数被称为“敏感因子”就是当机器状态发生小量变化时特征参数却发生较大的变化。因此、对每 一个故障信号确定一个敏感因子是不可能的。人们在诊断实践中总结出一条普遍性原则,即根据诊断对象振动信号的频率特征来选择诊断参数。常用的振动测量参数 有加速度、速度、位移,一般按下列原则选用:低频振动<100Hz采用位移;中频振动10~1000Hz采用速度;高频振动>1000Hz采 用加速度。
3、估计频率和振幅
振动测量前,对所测振动信号的频率范围和幅值大小要作一个基本的估计,为选择传感器、测量仪器和测量参数、分析频带提供依据,同时防止漏检某些可能存在的故障信号而造成误判或漏诊。预计振动频率和幅值可采用下面几种简易方法:
①根据长期积累的现场诊断经验,对各类常见多发故障的振动特征频率和幅值作一个基本估计。
②根据设备的结构特点、性能参数和工作原理计算出某些可能发生的故障特征频率。
③利用便携式振动测量仪,在正式测量前进行分区多点搜索测试,发现一些振动烈度较大的部位,再通过改变测量频段和测量参数进行多次测量,也可以大致确定其敏感频段和幅值范围。
④广泛搜集诊断知识,掌握一些常用设备的故障特征频率和相应的幅值大小。
4、选择诊断仪器
测振仪器的选择除了重视质量和可靠性外,最主要的还是要考虑两条:
①仪器的频率范围要足够宽,要求能记录下信号内所有重要的频率成分,一般在10~1000Hz或更宽一些。对于预示故障来说,高频成分是一个重要信息,机 械早期故障首先在高频中出现,待到低频段出现异常时,故障往往已经发生了。所以,仪器的频率范围要能覆盖高频、低频各个频段。