基于振动分析的助燃风机故障诊断
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加 速 度／ （ ／ ） ３ ． ４７ ８ ２ ． ８５ ０６ Ｘ ２ － ２ ｍ ｓ ６２ ． ２ ２ ２ ． ０６ ９ ４ ． ３ ． ８２ ． ２ ６
时域 指 标
平均幅值
８ １ ．４
方根幅值
６８ ．９
均值
－ ０ ０．８
有效值
１ ．０ ０４
波形指标
绍振动诊 断的基本原理及优势 。停机检修结果表明该方法的有效性 与可行性 。 关键词 ：振动信号 ；助燃风机 ；故障诊断
中 图分 类 号 ：Ｔ ４ Ｈ 文 献 标 识 码 ：Ｂ
风机 的振 动现象 十分 复杂 ，在风 机运转 异常 时通常表 征 出不 同的振动特征 。频谱 分析可有效 地识 别信号 中 的频 率成分 ，有助于判断旋转机械的故障类型。
６ １
白
＼
投 恭
表 ２ 助燃 风 机 运行 状态 评 估 参 数 表
状 态监 测与诊 断技术
测 测 测 ２ 点 点１ 点
、
测 ３ 点
测 ４ 点
呈
参数 、 ＼、
＼ １ １ ２ ２ ３ ３ ３ ４ ４ Ｈ Ｖ Ｈ Ｖ Ｈ Ｖ Ａ Ｈ Ｖ
四个 测 点 的振 动 ，每 个 测 点 均 包 括 水 平 （ ） Ｈ 、垂 直 （） 方 Ｖ 向 的振 动 位 移 （） Ｄ 、速 度 （ ） Ｖ 、加 速 度 （ ） 测 试 ，测 点 ３ Ａ
（）测量值分析 １ 为 了确切掌握设 备 的实际运行 状态 ，风机 的巡检周 期
为 每 周 一 次 。通 过 长 时 间 的 监 测 ，对 采 集 到 的 数 据 进 行 统 计 分 析 ，确 定 了 设 备 运 行 状 态 的评 估 参 数 （ 常 均 值 、 报 正 警值） ，如 表 ２ 所示 。
还包括 了轴向 （ ）振动速度 、位移 的测试 。 Ａ
表２ 中的测量参 数平 均值取 自３ 个样本 的平均值 ，报警 Ｏ 值是根据数理统计方法算得 的报警上 限。
对 比表 １ 的 数 据 ， 明显 看 出 ，表 １ 的 测 点 ３ 的参 、２ 中 、４
４
数值 已经超 出报 警线 。且测 点３ 的加速 度数 值 已经超 出量 程 ，溢 出。时域测量 参数值表 征该设备 的风机 运转处 于异
状态监测与诊断技术
文 章编 号 ：１ ７ — ７ （０ ３ ０ ６ — ３ ６ １ ０ １ ２ １ ）０ — ０ １ ０ １ １
＿＿ 鼍蔓 一 ０ 两
基 于振动分析 的助燃风机故 障诊 断
吕艳 春
（ 钢 机 械 厂 ，河 北 首 迁安 ０４０ ） ６４ ０
摘
要 ：振动信号 的冲击响应通常 表征着某种故障特 征。结合热轧 厂助燃风机 的振 动故障诊断实践 ，介
般 情 况 下 ，振 动 测 点 的选 择 必 须 遵 循 以下 两个 原 则 。
①测点要 能充分 反映被测对 象 的工作 信息 ，应具有 信号 稳 定 、信 噪比高 、对故 障敏感 等特点 。② 测点 的选择 必须便
于传感 器 的安装 和测试 ，尽 可能 不影 响机器 的运 行 状态 。 据此 确定 了该机组的具体测点位置 ，如 图１ 所示 。共测试 了
耋
时问／ 嗌 ｌ
位 移／ ｎ ５ ｉ ． ｕ
５
９
５ １ －ｌ９１ ４１ ８ ８ ６８ ５３ ．８ ５ ．９ ． ．２ ７
正 常 速 度 ／ 均 值 （ｍ／ ０８ ．３ ．５ ． １ ９ ．８ ．３ ． ．７ ａ ） ｒ ｓ ．２ Ｏ５ Ｏ７ ０４ ３ ＿ Ｏ７ ３４ ０９ ０５ ３ ６
（） 测点 位 置 的选 取 ３
一
＼
＼
测点 测点１
测点２
测点３
测点 ４
参数 ＼ １ １ ２ ２ ３ ３ ３ ４ ４ Ｈ Ｖ Ｈ Ｖ Ｈ Ｖ Ａ Ｈ Ｖ
位移／ ｍ “
速 度／ （ｒｓ ｍｒ ） ｄ 加 速 度／
（ ｓ ｍ， ） ２
５
５
．
１ Ｏ
７ ２ ０ ２ ４ ｌ ７ ２ １３ ２
７
１ Ｏ ７ １１ ０吕 １ ． ． ２ ． ４３ ４６ ． － ７９ １ １ Ｉ ９ ４ ．
４１ ３ ． ４５ ０ ３ ． ３５ ８ ２ ． ２ ． ｙ Ｘ ｌ ９３ １ ５８ ｏ． ２．
一
ｊ ：
常状 态 ，且 此次测量 的数据值 严重超 出报警线 ，初 步判 断 故 障较严重 。 （）时域指标分析 ２
图 １ 热 轧 助 燃 风 机 振 动 测 点 位 置 示 意 图
时域 指标 中 ，除振 动值 能直 观表 征设 备 运行 状态 外 ，
２ １ 年Ｏ 月 ｆ 中国设备工程 ０１ ３
１２ ．８
位移 ／ ｍ ８ Ｉ ｘ
８ ｌ ８ ５
１ １ ． ５ ． ２
２ １ ７ １ １ ４ ５ ２ ３ ２
２ １ ４８ １ １ ． ５ ． ． ５
报警值 速度／
（ｍｓ １ ｌ ｍ ／） ． ２
脉 冲指标
４－５ ２
１振 动测 试 方 案 ．
（） 设 备 概 况 １
２ 实 例 分 析 ． ２０年７ １ ０ ９ 月 ６日，在 测 试 过 程 中 发 现 ，热 轧 分 厂一 号 加
热炉助燃风机ｌ 机端轴承位振动 明显增 大 ，具体测量参数 讽
如表 ｌ 所示 。表 中参数ｙ表示 数值超 出 了量程 ；Ｘ表示没 有
进行测试。
电机 转 速 为 １ ８ ｒ ｎ ｆ４７ ｚ，风 机 与 电 机 之 间 通 过 ０／ ２ ．Ｈ ） ４ ｍｉ
表 １ 助燃风机运转异 常时 的特征参数表
＼
联轴器连接 。风机端轴承型号２ ３４ ２２ 。 （）测试仪及测量参数 的选取 ２ 信号 采集采用 型号ＨＹ １６ 巡 检仪 ，采用 吸铁磁 座方 一 ０Ｂ 式 固定在指定测 点上 。分 别对温度 及振动 进行测 试 ，振 动 测量参数包括加速度 、速度及位移 。
时域 指 标
平均幅值
８ １ ．４
方根幅值
６８ ．９
均值
－ ０ ０．８
有效值
１ ．０ ０４
波形指标
绍振动诊 断的基本原理及优势 。停机检修结果表明该方法的有效性 与可行性 。 关键词 ：振动信号 ；助燃风机 ；故障诊断
中 图分 类 号 ：Ｔ ４ Ｈ 文 献 标 识 码 ：Ｂ
风机 的振 动现象 十分 复杂 ，在风 机运转 异常 时通常表 征 出不 同的振动特征 。频谱 分析可有效 地识 别信号 中 的频 率成分 ，有助于判断旋转机械的故障类型。
６ １
白
＼
投 恭
表 ２ 助燃 风 机 运行 状态 评 估 参 数 表
状 态监 测与诊 断技术
测 测 测 ２ 点 点１ 点
、
测 ３ 点
测 ４ 点
呈
参数 、 ＼、
＼ １ １ ２ ２ ３ ３ ３ ４ ４ Ｈ Ｖ Ｈ Ｖ Ｈ Ｖ Ａ Ｈ Ｖ
四个 测 点 的振 动 ，每 个 测 点 均 包 括 水 平 （ ） Ｈ 、垂 直 （） 方 Ｖ 向 的振 动 位 移 （） Ｄ 、速 度 （ ） Ｖ 、加 速 度 （ ） 测 试 ，测 点 ３ Ａ
（）测量值分析 １ 为 了确切掌握设 备 的实际运行 状态 ，风机 的巡检周 期
为 每 周 一 次 。通 过 长 时 间 的 监 测 ，对 采 集 到 的 数 据 进 行 统 计 分 析 ，确 定 了 设 备 运 行 状 态 的评 估 参 数 （ 常 均 值 、 报 正 警值） ，如 表 ２ 所示 。
还包括 了轴向 （ ）振动速度 、位移 的测试 。 Ａ
表２ 中的测量参 数平 均值取 自３ 个样本 的平均值 ，报警 Ｏ 值是根据数理统计方法算得 的报警上 限。
对 比表 １ 的 数 据 ， 明显 看 出 ，表 １ 的 测 点 ３ 的参 、２ 中 、４
４
数值 已经超 出报 警线 。且测 点３ 的加速 度数 值 已经超 出量 程 ，溢 出。时域测量 参数值表 征该设备 的风机 运转处 于异
状态监测与诊断技术
文 章编 号 ：１ ７ — ７ （０ ３ ０ ６ — ３ ６ １ ０ １ ２ １ ）０ — ０ １ ０ １ １
＿＿ 鼍蔓 一 ０ 两
基 于振动分析 的助燃风机故 障诊 断
吕艳 春
（ 钢 机 械 厂 ，河 北 首 迁安 ０４０ ） ６４ ０
摘
要 ：振动信号 的冲击响应通常 表征着某种故障特 征。结合热轧 厂助燃风机 的振 动故障诊断实践 ，介
般 情 况 下 ，振 动 测 点 的选 择 必 须 遵 循 以下 两个 原 则 。
①测点要 能充分 反映被测对 象 的工作 信息 ，应具有 信号 稳 定 、信 噪比高 、对故 障敏感 等特点 。② 测点 的选择 必须便
于传感 器 的安装 和测试 ，尽 可能 不影 响机器 的运 行 状态 。 据此 确定 了该机组的具体测点位置 ，如 图１ 所示 。共测试 了
耋
时问／ 嗌 ｌ
位 移／ ｎ ５ ｉ ． ｕ
５
９
５ １ －ｌ９１ ４１ ８ ８ ６８ ５３ ．８ ５ ．９ ． ．２ ７
正 常 速 度 ／ 均 值 （ｍ／ ０８ ．３ ．５ ． １ ９ ．８ ．３ ． ．７ ａ ） ｒ ｓ ．２ Ｏ５ Ｏ７ ０４ ３ ＿ Ｏ７ ３４ ０９ ０５ ３ ６
（） 测点 位 置 的选 取 ３
一
＼
＼
测点 测点１
测点２
测点３
测点 ４
参数 ＼ １ １ ２ ２ ３ ３ ３ ４ ４ Ｈ Ｖ Ｈ Ｖ Ｈ Ｖ Ａ Ｈ Ｖ
位移／ ｍ “
速 度／ （ｒｓ ｍｒ ） ｄ 加 速 度／
（ ｓ ｍ， ） ２
５
５
．
１ Ｏ
７ ２ ０ ２ ４ ｌ ７ ２ １３ ２
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１ Ｏ ７ １１ ０吕 １ ． ． ２ ． ４３ ４６ ． － ７９ １ １ Ｉ ９ ４ ．
４１ ３ ． ４５ ０ ３ ． ３５ ８ ２ ． ２ ． ｙ Ｘ ｌ ９３ １ ５８ ｏ． ２．
一
ｊ ：
常状 态 ，且 此次测量 的数据值 严重超 出报警线 ，初 步判 断 故 障较严重 。 （）时域指标分析 ２
图 １ 热 轧 助 燃 风 机 振 动 测 点 位 置 示 意 图
时域 指标 中 ，除振 动值 能直 观表 征设 备 运行 状态 外 ，
２ １ 年Ｏ 月 ｆ 中国设备工程 ０１ ３
１２ ．８
位移 ／ ｍ ８ Ｉ ｘ
８ ｌ ８ ５
１ １ ． ５ ． ２
２ １ ７ １ １ ４ ５ ２ ３ ２
２ １ ４８ １ １ ． ５ ． ． ５
报警值 速度／
（ｍｓ １ ｌ ｍ ／） ． ２
脉 冲指标
４－５ ２
１振 动测 试 方 案 ．
（） 设 备 概 况 １
２ 实 例 分 析 ． ２０年７ １ ０ ９ 月 ６日，在 测 试 过 程 中 发 现 ，热 轧 分 厂一 号 加
热炉助燃风机ｌ 机端轴承位振动 明显增 大 ，具体测量参数 讽
如表 ｌ 所示 。表 中参数ｙ表示 数值超 出 了量程 ；Ｘ表示没 有
进行测试。
电机 转 速 为 １ ８ ｒ ｎ ｆ４７ ｚ，风 机 与 电 机 之 间 通 过 ０／ ２ ．Ｈ ） ４ ｍｉ
表 １ 助燃风机运转异 常时 的特征参数表
＼
联轴器连接 。风机端轴承型号２ ３４ ２２ 。 （）测试仪及测量参数 的选取 ２ 信号 采集采用 型号ＨＹ １６ 巡 检仪 ，采用 吸铁磁 座方 一 ０Ｂ 式 固定在指定测 点上 。分 别对温度 及振动 进行测 试 ，振 动 测量参数包括加速度 、速度及位移 。