【正文】 動(dòng)較小。低壓缸前、后軸承上的振動(dòng)測(cè)點(diǎn)信號(hào)頻譜圖如圖 6— 23(a)、 (b)所示，圖中主要振動(dòng)頻率為 ，其幅值為工頻（ 190Hz）振幅的 3倍多，另外還有 2倍頻和 4倍頻成份，值得注意的是，圖中除了非常突出的低頻 ， 4倍頻成分也非常明顯。對(duì)該機(jī)組振動(dòng)信號(hào)的分析認(rèn)為： ①低頻成分突出，它與工頻成分的比值為 ，可認(rèn)為是軸承油膜不穩(wěn)定的半速渦動(dòng)； ② 油膜不穩(wěn)定的起因可能是低壓缸兩端聯(lián)軸節(jié)的對(duì)中不良，改變了軸承上的負(fù)荷大小和方向。 停機(jī)檢查，發(fā)現(xiàn)如下問題： ①軸承間隙超過允許值 (設(shè)計(jì)最大允許間隙為 ，實(shí)測(cè)為 )； ② 5塊可傾瓦厚度不均勻，同一瓦塊最薄與最厚處相差 ，超過設(shè)計(jì)允許值。瓦塊內(nèi)表面的預(yù)負(fù)荷處于負(fù)值狀態(tài) (PR值原設(shè)計(jì)為 ，現(xiàn)降為－ )，降低了軸承工作穩(wěn)定性。 ③兩端聯(lián)軸節(jié)對(duì)中不符合要求，平行對(duì)中量超差，角度對(duì)中的張口方向相反，使機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生附加的不對(duì)中力。 圖 6—23 低壓缸前、后軸承上的振動(dòng)測(cè)點(diǎn)信號(hào)頻譜比較 對(duì)上述發(fā)現(xiàn)的問題分別作了修正，機(jī)器投運(yùn)后恢復(fù)正常，低壓缸兩端軸承的總振值下降到 20μ m，檢修前原頻譜圖上反映軸承油膜不穩(wěn)定的 低頻成分和反映對(duì)中不良的 4倍頻成分均已消失 [圖 6— 23(c)、 (d)]。 ?油膜渦動(dòng)及振蕩實(shí)例四 1997年 11月，某鋼鐵公司空壓站的一臺(tái)高速空壓機(jī)開機(jī)不久，發(fā)生陣發(fā)性強(qiáng)烈吼叫聲，最大振值達(dá) 17mm/s（正常運(yùn)行時(shí)不大于 2 mm/s），嚴(yán)重威脅機(jī)組的正常運(yùn)行。 對(duì)振動(dòng)的信號(hào)作頻譜分析。正常時(shí)，機(jī)組振動(dòng)以轉(zhuǎn)頻為主。陣發(fā)性強(qiáng)烈吼叫時(shí)，振動(dòng)頻譜圖中出現(xiàn)很大振幅的 轉(zhuǎn)頻成分，轉(zhuǎn)頻振幅增加不大?；谶@個(gè)分析，判定機(jī)組的振動(dòng)超標(biāo)是軸承油膜渦動(dòng)所引起，并導(dǎo)致了動(dòng)靜件的摩擦觸碰。 現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員根據(jù)這個(gè)結(jié)論，調(diào)整潤(rùn)滑油的油溫，使供油油溫從 30℃ 提到 38℃ 后，機(jī)組的強(qiáng)烈振動(dòng)消失，恢復(fù)正常運(yùn)行。 事后，為進(jìn)一步驗(yàn)證這個(gè)措施的有效性。還多次調(diào)整油溫，考察機(jī)組的振動(dòng)變化，證實(shí)油溫在 30℃ ～ 38℃ 左右時(shí)，可顯著降低機(jī)組的振動(dòng)。 圖 6－ 24 煙機(jī)強(qiáng)振時(shí)的頻譜 a) 北瓦 b) 南瓦 6． 8 碰摩分析案例 ?實(shí)例一 某煉油廠煙氣輪機(jī)正常運(yùn)行 時(shí)，軸承座的振動(dòng)不超過 6mm/s 。 1993年 11月，該機(jī)組經(jīng)檢修后 剛投入運(yùn)行即發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)。 殼 體上測(cè)得的振動(dòng)頻譜如圖 6— 24 所示。除轉(zhuǎn)子工頻外，還存在大 量的低倍頻諧波成分，如 2 、 3 、 4 、 5 等，南瓦的 5倍頻 振動(dòng)特別突出。時(shí)域波形存在明 顯的削波現(xiàn)象。 分析認(rèn)為煙機(jī)發(fā)生嚴(yán)重的碰摩故障，主要部位應(yīng)為軸瓦（徑向軸承和 推力軸承均由 5塊瓦塊組成）。 拆開檢查，發(fā)現(xiàn)南北瓦均有明顯的磨損痕跡，南瓦有一徑向裂紋，并 有巴氏合金呈塊狀脫落，主推力瓦有三個(gè)瓦塊已出現(xiàn)裂紋。 更換軸瓦，經(jīng)仔細(xì)安裝調(diào)整，開機(jī)恢復(fù)正常。 ?碰摩故障實(shí)例二 1996年 7月 26日，某廠一臺(tái)主風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中突然出現(xiàn)強(qiáng)振現(xiàn)象，風(fēng)機(jī)出 口最大振值達(dá) 159μ m，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其二級(jí)報(bào)警值 (90μ m)，嚴(yán)重威脅著風(fēng)機(jī)的 安全生產(chǎn)。圖 6－ 2圖 6— 26分別是風(fēng)機(jī)運(yùn)行正常時(shí)和強(qiáng)振發(fā)生時(shí)的時(shí)域波形 和頻譜。 由圖可見，風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，其主要 振動(dòng)頻率為轉(zhuǎn)子工頻 101Hz及其低次諧波， 且振幅較小，峰 — 峰值約 23μ m。而強(qiáng)振時(shí) ，一個(gè)最突出的特點(diǎn)就是產(chǎn)生一振幅極高 的 ()成分，其幅值占到通頻幅 值的 89％，同時(shí)伴有 ()、 ()等非整數(shù)倍頻，此外，工頻 及其諧波幅值也均有所增長(zhǎng)。 結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的一些其它情況分析認(rèn)為，機(jī) 組振動(dòng)存在很強(qiáng)烈的非線性，極有可能是由 于殼體膨脹受阻，造成轉(zhuǎn)子與殼體不同心，導(dǎo)致動(dòng)靜件摩擦，而引起的。隨后 的停機(jī)揭蓋檢查表明，風(fēng)機(jī)第一級(jí)葉輪的口環(huán)磨損非常嚴(yán)重，由于承受到巨大 的摩擦力整個(gè)葉輪也已經(jīng)扭曲變形，如果再繼續(xù)運(yùn)行下去，其后果將不堪設(shè)想 。及時(shí)的分析診斷和停機(jī)處理，避免了設(shè)備故障的進(jìn)一步擴(kuò)大和可能給生產(chǎn)造 成的更大損失。 6． 9 喘振 ： 2. 某大型化肥廠的二氧化碳?jí)嚎s機(jī)組由汽輪機(jī)和壓縮機(jī)組成。壓縮機(jī)分為 2缸、 4段、 13級(jí)。高壓缸為 2段共 6級(jí)葉輪，低壓缸為 2段共 7級(jí)葉輪。低壓缸工作轉(zhuǎn)速 6546 r/min，高壓缸工作轉(zhuǎn)速 13234 r/min，中間通過增速齒輪連接。正常出口流量應(yīng)為避免 9400 m3/h。但投產(chǎn)后不久，因生產(chǎn)的原因，將流量下降至額定流量的 66%左右，機(jī)器第四段的軸振動(dòng)達(dá) 58μ m，而且高壓缸機(jī)殼和四段出口管道振動(dòng)劇烈，甚至把高壓導(dǎo)淋管振裂。當(dāng)開大“四回一”防喘閥以后，振幅可下降至 50μ m，然而機(jī)器劇烈振動(dòng)的現(xiàn)象還難以消除。頻譜分析顯示，一個(gè) 55Hz及其倍頻成分占有顯著的地位，其幅值隨通頻振幅的增大而增大，轉(zhuǎn)速頻率成分的幅值則基本保持不變。 3. 從頻譜圖上看出， 55Hz低頻成分是引起機(jī)器振動(dòng)的主要因素，但屬何種原因尚不很清楚。分析四段軸振動(dòng)信號(hào)和四段出口氣流壓力脈動(dòng)信號(hào)隨工況的變化過程，可得到該機(jī)故障原因的信息。 圖 6—27 高壓缸四段軸振動(dòng)和氣壓脈動(dòng)頻譜 圖 6— 27為高壓缸四段軸振動(dòng)和氣流壓力脈動(dòng)的頻譜圖 (壓力脈動(dòng)信號(hào)直接從四段出口管線上用壓力傳感器測(cè)取 )。當(dāng)四段出口壓力為 11MPa時(shí)，振動(dòng)測(cè)點(diǎn)測(cè)得的通頻值為 37μ m，頻譜圖上除了轉(zhuǎn)速頻率 219Hz成分外，無(wú)明顯的低頻成分出現(xiàn)，壓力脈動(dòng)的信號(hào)也比較小，見圖 6— 27中的 (a)和 (b)。 在升壓過程中，當(dāng)測(cè)點(diǎn)通頻振幅增至 47μ m時(shí)，軸振動(dòng)頻譜圖和壓力脈動(dòng)信號(hào)頻譜圖上均突然出現(xiàn) 55Hz的低頻及其倍頻成分，見圖6— 27中的 (c)和 (d)。 繼而在小流量區(qū)域出口壓力升到 14MPa以上時(shí)，通頻振幅達(dá)60μ m， 55Hz的低頻及其倍頻成分則始終存在。當(dāng)壓縮機(jī)背壓降低，流量上升后，通頻振幅下降至一定值， 55Hz低頻成分隨之消失。 由以上的變工況試驗(yàn)可見， 55Hz低頻成分是隨出口壓力升高和流量下降而出現(xiàn)的，又隨背壓下降和流量增加而消失，因此診斷它是 壓縮機(jī)高壓缸旋轉(zhuǎn)失速所產(chǎn)生的一種氣體動(dòng)力激振頻率 ，這一振動(dòng)頻率嚴(yán)重地危及機(jī)器的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。最后通過加裝“四回四”管線（即從四段出口加一旁通管至四段入口，并在其間加一調(diào)節(jié)閥），調(diào)節(jié)“四回四”，或“四回一”閥門，適當(dāng) 增加四段供氣量 ，四段軸振動(dòng)就由原來(lái)的高振幅下降至 22μ m，機(jī)器強(qiáng)烈振動(dòng)情況也就隨之消失。 圖 6—28 高壓缸轉(zhuǎn)子振動(dòng)幅值譜 ?喘振故障實(shí)例二 某廠的二氧化碳?jí)嚎s機(jī)組是尿素生產(chǎn)裝置的關(guān)鍵設(shè)備之一，其運(yùn)行狀 態(tài)正常與否直接關(guān)系到安全生產(chǎn)的順利進(jìn)行。但是該機(jī)組高壓缸轉(zhuǎn)子振動(dòng) 中始終存在一個(gè)與轉(zhuǎn)速大致成 ，有時(shí)這一振動(dòng)分量的 幅值與基頻振動(dòng)分量的幅值相等，甚至大于基頻幅值。圖 6— 28是二氧化碳 壓縮機(jī)高壓缸轉(zhuǎn)子振動(dòng)幅值譜，圖中“ 1”就是 ，其振動(dòng) 頻率 =，“ 2”是基頻振動(dòng)分量，其振動(dòng)頻率 ?1=，從圖 中我們可以看到 值，成為引起轉(zhuǎn)子振動(dòng)的主要因素，為此，需要分析其產(chǎn)生原因，以便加 以控制和消除 。 （ 1）振動(dòng)特性分析 圖 629 高壓缸轉(zhuǎn)子啟動(dòng)過程的瀑布圖 ，它不同于基頻和 2倍頻振動(dòng)等有明顯的影響因素和解釋 ，為此 ， 采用多種分析方法就其振動(dòng)方式以及振動(dòng)與運(yùn)行工況之間的關(guān)系進(jìn)行分析 。首先用瀑布圖分析 的振動(dòng)特性 ， 圖 629是二氧化碳?jí)嚎s機(jī)組高壓缸轉(zhuǎn)子啟動(dòng)過程中振動(dòng)的瀑布圖 ， 從圖中可以看到 起動(dòng)過程無(wú)論哪一轉(zhuǎn)速下都沒有 這一振動(dòng)分量出現(xiàn) 。 起動(dòng)過程中負(fù)荷低 ， 可見 有關(guān) ， 在低負(fù)荷和低轉(zhuǎn)速下 ，其振動(dòng)并不表現(xiàn)出來(lái) 。 圖 6—30 高壓缸轉(zhuǎn)子振動(dòng)幅值譜 傳統(tǒng)的振動(dòng)譜分析 其次用傳統(tǒng)的振動(dòng)譜進(jìn)行分析 ， 圖 6— 30是高壓缸轉(zhuǎn)子振動(dòng)的幅值譜 ， 譜中不但包括 、 基頻 、 2倍頻等振動(dòng)成分 ， 而且包含一個(gè)頻率為 ? = 39Hz的振動(dòng)分量（ 即圖中第 5點(diǎn) ） ， 其幅值大小僅次于 、 基頻 、 2倍頻 、 3倍頻振動(dòng)分量的幅值 。而且 ?＋ =39+184=223Hz，近似于轉(zhuǎn)子基頻振動(dòng)頻率 ?l = 223Hz（ 其中的誤差是由于FFT譜分辨率引起 ） ， 由此可見 ， 轉(zhuǎn)子振動(dòng)中不但包含有一個(gè) ，對(duì)應(yīng)還有一個(gè) 分量 。 振動(dòng)情況綜述 通過上面幾種方法的分析說(shuō)明二氧化碳?jí)嚎s機(jī)高壓缸轉(zhuǎn) 子 ： 1) 只有當(dāng)壓縮機(jī)達(dá)到一定的負(fù)荷及一定轉(zhuǎn)速的情況下，才產(chǎn)生 。 2) 其振動(dòng)頻率隨轉(zhuǎn)速的升高而增加，但并不成線性關(guān)系。 3) ，兩者振動(dòng)頻率之和恰好是轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)頻率。 4) 引起 ，類似于不平 衡力引起的轉(zhuǎn)子振動(dòng)。 5) 。 (2)振動(dòng)原因分析 上面分析可得出 引起的振動(dòng)比較吻合，旋轉(zhuǎn)脫離是由于氣體容積流量不足等原因引起，氣體不能按設(shè)計(jì)的合理角度進(jìn)入葉輪或者擴(kuò)壓器，造成葉輪內(nèi)出現(xiàn)氣體脫離團(tuán)，這些氣體脫離團(tuán)以與葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向在通道間傳播，造成旋轉(zhuǎn)脫離。當(dāng)氣體脫離團(tuán)以角速度 ω在葉輪中傳播，方向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反時(shí)，對(duì)轉(zhuǎn)子的激振頻率為 Ω一 ω和 ω，其中 Ω表示轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)頻率。因此，旋轉(zhuǎn)脫離引起對(duì)轉(zhuǎn)子的作用力表現(xiàn)為 Ω一 ω和 ω兩個(gè)頻率成分。反映在頻譜圖上，就出現(xiàn)了兩個(gè)振動(dòng)頻率之和等于旋轉(zhuǎn)頻率的振動(dòng)分量，而在二維全息譜上表現(xiàn)為與旋轉(zhuǎn)方向相反運(yùn)動(dòng)的圓或橢圓。所以認(rèn)為引起 。 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. 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