VK型离心式压缩机组振动故障诊断
离心式压缩机常见故障分析及处理方法
压缩机常见故障分析及处理方法故障现象故障原因处理方法压缩机异常振动1.机组不对中 1.重新对中,消除管道外力的影响,必要时进行热态对中检查2.压缩机转子不平衡 2.检查转子弯曲度及是否结垢或破损,如有必要应对转子重新进行平衡3.轴承不正常 3.检查并修复轴承消除半速涡动因素4.联轴器故障或不平衡 4.检查修复或更换联轴器,进行平衡5.动静部分摩擦,基础不均匀下沉或机座变形5.调整安装间隙或更换超差件,消除机座变形,加固基础6.油压、油温不正常 6.检查各润滑点油压,油温及油系统工作情况,找出异常原因设法解决7.压缩机喘振7.检查压缩机运行时是否远离喘振点,防喘裕度是否正确,气体纯度是否降低,根据原因按操作法规定进行处理消除8.气体带液或杂物浸入8.消除带液和清除杂物9.轴颈测振部位的机械跳动和电跳动过大9.消除轴颈部位的机械和电磁偏差10.转子热弯曲10.修复或更换转子11.转子有裂纹11.修复或更换转子压缩机管线异常振动1.管道应力过大 1.消除管道应力2.压缩机气流激振 2.调整工艺参数,消除气流激振3.管线支撑设计不当 3.重新复核压缩机管线支撑压缩机轴向推力过大及轴位移增加1.级间密封损坏或磨损,造成密封间隙增大1.更换密封2.齿式或膜片式联轴器齿面或磨损磨损2.修复或更换联轴器及其余部件3.压缩机喘振或气流不稳定3.及时调整工艺参数,使压缩机运行稳定4.推力盘端面跳动大,止推轴承座变形大4.更换推力盘或轴承座5.轴位移探头零位不正确,探头特性不好5.校核探头,重新校对探头零位6.油温、油压波动 6.调整油温、油压7.止推轴承损坏7.更换止推轴承压缩机轴承温度升高1.温度计安装不当或热电偶损坏1.检查测温套的安装情况,校准温度计,更换或修复热电偶及其余测温元件2.供油温度高或油质不符合要求2.检查冷却水的压力和流量,投用备用冷却器或更换补充新油3.润滑油量减小或油压低3.1检查油的粘度、含水量和抗乳化度等3.2检查油箱的油位及泵工作情况3.3检查润滑油过滤器前后的压差,投用备用过滤器或清洗3.4检查油系统阀门开度和漏油情况4.轴承损坏 4.检查修理或更换轴承5.轴向推力增大或止推轴承组装不当5.检查压缩机转子及密封情况,调整间隙,检查止推轴承,消除缺陷,消除压缩气体带液现象6.压缩机气封漏气 6.调整气封间隙或更换气封压缩机径向轴承故障1.润滑不正常 1.确保使用合格的润滑油2.压缩机不对中 2.检查对中情况,必要时进行调整3.轴承间隙不符合要求 3.检查间隙,必要时进行调整或更换轴承4.压缩机或联轴器不平衡4.检查压缩机转子组件和联轴器,看是否有污物附着或转子组件缺损,必要时转子应重新找平衡压缩机推力轴承故障1.轴向推力过大 1.1检查止推轴承间隙1.2检查气体进出口压差,必要时检查内部密封环间隙数据是否超标1.3检查段间平衡盘密封环间隙是否超标2.润滑不正常 2.1检查油泵、油过滤器和油冷器2.2检查油温、油压和油量,2.3检查油的品质压缩机喘振1.运行点落入喘振区或距喘振边界太近1.检查运行点在压缩机特性线上位置,如距喘振边界太近或落入喘振区,应及时调整运行工况,消除喘振2.防喘裕度整定不当 2.改变自控系统整定值3.吸入流量不足 3.检查进气阀门开度,消除进气通道阻塞,投入防喘振自控,流量过低时应停机4.压缩机出口压力过高 4.压缩机减速停机时气体未放空或回流,出口止逆阀失灵或不严密,气体倒灌,应查明原因并采取措施5.工况变化时放空阀回流阀未及时打开5.进口流量减少或转速变化时应及时打开防喘振放空阀或回流阀门6.防喘装置未投自动 6.正常运行防喘装置应投自动7.防喘装置或机构工作失准或失灵7.定期检查防喘装置的工作情况,如发现失灵、失准或卡涩、动作滞后等,应及时解决8.升速升压过快8.升速升压应缓慢均匀9.降速未先降压9.降速之前应先降压,以免发生喘振10.气体性质改变或气体状态严重改变10.调整工艺参数在设计要求范围内11.级间内漏量增大11.更换级间密封12.气体分子量发生变化12.调整混合气体比例到要求范围内压缩机轴端及密封面泄漏1.轴端梳齿气封损坏 1.修复或更换梳齿气封2.缸体配合处密封圈损坏2.更换密封圈3.油压过高 3.调整油压到要求范围内4.油封损坏 4.更换油封5.压缩机内泄漏加大 5.更换或修复级间气封6.密封环精度不够 6.检查密封环,必要时应修理或更换7.密封油品质和油温不7.检查密封油质、指标不符应更换,检查密封油温,并符合要求进行调整8.油气压差系统工作不良8.检查密封气压力及线路,并调整到规定值;检查压差系统各元件工作情况9.密封部分磨损或损坏9.拆下密封后重新调整间隙组装;按规定进行修理或更换10.浮环座的端面有缺口或密封面磨损10.消除吸入损伤、减少磨损,必要时进行更换新件11.浮环座的接触磨损不均匀11.应研磨、修正接触面或更换新备件12.密封环断裂或破坏12.可能组装时造成损伤,组装应注意;尽量减少空负荷运转;不能修复时更换13.密封面、密封件、O型环被腐蚀13.分析气体性质,更换部件材质或更换新件14.因低温部分操作密封部分结冰14.消除结冰,或用于干燥氮气净化密封大气15.计量仪表工作误差15.检查系统的测量仪表,发现失准时检修或更换压缩机进出口法兰泄漏1.进口法兰垫子损坏 1.更换垫子2.出口法兰垫子损坏 2.更换垫子3.进口密封面磨损 3.修复密封面4.出口密封面磨损 4.修复密封面5.进口管道应力过大,法兰变形5.消除管道应力6.出口管道应力过大,法兰变形6.消除管道应力压缩机油封泄漏1.油封间隙超标 1.更换油封2.油封回油孔堵塞 2.疏通回油孔3.油封梳齿磨损 3.修复密封部位或改变轴向密封位4.上下油封不同心 4.重新装配油封5.装配有误 5.按正确方法装配6.油压过高 6.其他操作7.不对中和振动7.消除不对中和振动8.排油烟风机运转故障8.检查排油烟风机运转情况,清洗油雾分离器滤芯压缩机电机超负荷1.电气方面存在问题1.检查断路器的动作情况;检查电压是否降低;检查各相电流差是否在3%以内;2.与叶轮相的邻扩压器表面腐蚀,扩压度降低2.检查扩压器各流道,如有腐蚀应改善材质或提高表面硬度;清扫表面,使表面光滑;如叶轮与扩压器相碰或扩压器变形,视情况修复或更换3.叶轮或扩压器变形 3.修复或更换变形叶轮或扩压器4.转动部分与静止部分相碰4.检查各部间隙,不符合要求则必需调整和更换5.吸入压力高 5.与设计数据对照,找出原因,并解决润滑油变色1.润滑油乳化 1.更换润滑油2.油温过高2.1加强冷却效果、2.2改进润滑方式、2.3油泵装配间隙不合3.机械杂质过多3.1置换润滑油3.2检查轴承系统,更换磨损件4.润滑油选用不对 4.更换润滑油润滑油压异常1.连接部位泄漏 1.消除泄漏2.调压阀损坏 2.更换调压阀3.油泵打不起压 3.修理油泵4.油过滤器堵塞 4.更换或者清洗油过滤器5.压力表显示不准 5.更换压力表6.回油不畅 6.检查疏通回油管线7.轴承座中分面泄漏7.消除泄漏压缩机联轴器故障1.膜片损坏 1.更换膜片2.连接件螺栓松动,磨损2.紧固连接件或更换3.联轴器护罩碰擦 3.调整护罩位置适合4.润滑油变质或量少 4.更换或添加润滑脂5.联轴器护罩碰擦 5.调整护罩位置适合6.联轴器护罩中封面漏油6.重涂密封胶或者更换密封条级间冷却器漏1.冷却器腐蚀及磨损1.检查冷却水水质看是否被污染,或者使用了不适当的水作为冷却水2.冷却器破裂2.1检查管子固定是否稳妥,固定部分有无损坏,及时更换2.2检查冷却水水压是否在设计值范围内,及时调整3.安装操作不当3.1检查内管是否胀紧3.2检查法兰面是否平整,连接是否正常3.3检查垫片材料是否合格,有无破裂,及时更换。
离心式压缩机故障诊断技术分析
离心式压缩机故障诊断技术分析
离心式压缩机是一种常见的工业设备,广泛应用于空调、冷库、冷藏车辆等领域。
由于长期使用或其他原因,离心式压缩机可能会出现故障,导致设备无法正常运行。
掌握离心式压缩机故障诊断技术非常重要。
离心式压缩机常见的故障包括压缩机启动困难、工作过热、噪音异常、压缩机运转不稳等。
下面就对这些故障进行分析和解决方案提供以下技术。
当离心式压缩机启动困难时,可能的原因是电源问题、电机故障或过载。
解决方法包括检查电源电压和电缆连接是否正常,确认电机是否正常运转,并检查过载保护装置是否触发。
如果离心式压缩机工作过热,可能的原因包括冷却系统故障、压缩机内部堵塞、冷媒不足等。
解决方法包括检查冷却系统的冷却水流量和水温是否正常,检查压缩机内部是否存在异物堵塞,并检查冷媒量是否正常。
如果离心式压缩机噪音异常,可能的原因包括压缩机内部零件损坏或不平衡、轴承老化等。
解决方法包括检查压缩机内部的零件是否损坏或松动,确认轴承是否需要更换。
除了上述常见故障,离心式压缩机还可能存在其他问题,如润滑系统故障、控制系统故障等。
对于这些问题,需要综合运用故障诊断工具和经验进行分析,找出根本原因并采取相应的措施解决。
在实际检修中,可以使用多种技术手段进行故障诊断,如观察法、测量法、听觉法、振动法等。
借助现代化的故障诊断设备和技术,如红外热成像仪、振动传感器等,可以提高故障诊断的准确性和效率。
离心式压缩机故障诊断技术是对设备故障进行分析和排除的重要工作。
只有掌握了正确的诊断方法和技术手段,才能及时有效地解决离心式压缩机的故障,确保设备的正常运行。
离心式压缩机振动故障的诊断及解决措施
7转子对中不良
由于转子对中不良,也可能引起机组较大的振动。造成对中不良可能的原因有:①由于装配中对中没找 好;②由于运动中热膨胀等原因。使对中情况受到较大的破坏;③由于机组管道应力过大或基础不均匀下沉 等原因,也将导致对中被破坏。 从频谱特征上看,由于转子不对中引起的振动。主要是转速频率成分及二倍频、三倍频等高频成分,情 况比较复杂。如果由于不对中而造成转子强迫弯曲,将主要使转速频率成分增大,对于平行不对中情况。则 将主要造成二倍频等高频成分。
2.2消除油膜振荡的措施
油膜自激涡动与转子及轴承都有关系。要提高稳定性.防止油膜自激振动的发生,应从提高转子刚度和 改变轴承运行状态两方面着手。如:①增加转子系统的刚度。转子固有频率越高.产生油膜振荡的失稳转速 也越高;②增大轴承承载系数;③选择合适的轴承形式和轴承参数。可倾瓦轴承抗振性最好,多油楔、三油 楔、椭圆轴承次之,圆柱轴承最查;④改变进油温度或换油(即改变润滑油的黏度);⑤增加外阻尼;⑥改 变轴承间隙;⑦改变进油压力。
5不平衡振动
不平衡振动通常是由于转子材料不均匀、结构不对称、加工和装配误差等原因而产生的质量偏心引起 的。此外.与热不平衡、转子初始弯曲、联轴器误差、轴系对中不良等因素也有关。
5.1不平衡振动特性
不平衡振动特性包括:①对于刚性转子或转子在比第一阶临界转速低很多的转速下运行时,由于不平衡 产生的离心力与转速的平方成正比,轴承座的振动随转速增高而加大,但不一定与转速的平方成正比,这是 因为轴承、支撑座刚度也是转速的函数;②振动频率与转速频率相同,涡动方向与转向相同;③振动波形为 比较光滑、比较规则的正弦波;④在某些情况下。不平衡离心力还可能激起高次谐波共振荡。其频谱图特点 是,除了占主要地位的转速频率成分以外,还有比较明显的二倍频、四倍频等高频成分,形成“圣诞树” 型频谱图;⑤热不平衡的一个重要特点是:刚启动时.机组振动不大,振动随着机组温度的升高而逐渐加 剧。
离心式压缩机故障诊断技术分析
离心式压缩机故障诊断技术分析【摘要】摘要:引言:离心式压缩机在工业生产中起到至关重要的作用,但随之而来的故障也时常发生。
本文将对离心式压缩机的故障特点、诊断方法和预防措施进行深入分析。
故障特点分析:离心式压缩机常见的故障包括振动过大、温度异常、噪音增大等,这些故障特点需要及时识别并解决,以避免影响生产效率。
故障诊断方法:通过振动分析、温度监测、声音测试等多种方法,可以准确诊断离心式压缩机的故障原因,从而采取正确的维修措施。
故障预防措施:定期维护保养、合理运行调整、及时更换易损件等预防措施能有效延长离心式压缩机的使用寿命,减少故障发生的可能性。
结论:通过对离心式压缩机的故障诊断技术进行分析,可以有效提高设备运行的稳定性和可靠性,为工业生产提供更好的保障。
【关键词】离心式压缩机、故障诊断、技术分析、故障特点、故障预防、结论、引言1. 引言1.1 引言离心式压缩机是一种常见的空气压缩设备,广泛应用于工业生产和民用领域。
由于长时间使用或操作不当,离心式压缩机常常会出现各种故障,给生产和使用带来不便和损失。
对离心式压缩机的故障诊断技术进行分析和研究具有重要意义。
本文旨在通过对离心式压缩机故障特点的分析、故障诊断方法的探讨以及故障预防措施的总结,为相关工程技术人员提供一些参考和指导。
我们将从故障特点分析入手,梳理离心式压缩机常见的故障表现及可能的原因,以便更快更准确地定位故障点。
接下来,我们将介绍一些常用的故障诊断方法,例如振动分析、温度监测、压力测试等,帮助技术人员快速找出故障原因并进行修复。
我们将总结一些有效的故障预防措施,包括定期维护保养、合理使用和操作规范等方面,以避免故障的发生。
通过本文的阐述,相信读者们能够更好地了解离心式压缩机的故障特点、诊断方法和预防措施,提高设备的稳定性和可靠性,确保生产的顺利进行。
愿本文能为相关行业的技术人员在工作中提供一些帮助和指导。
2. 正文2.1 故障特点分析离心式压缩机常见的故障特点有以下几点:1. 压缩机噪音异常:通常情况下,离心式压缩机在运行过程中会产生一定的噪音,但如果噪音突然增大或出现异常噪音,可能是由于叶轮不平衡、轴承损坏或油脂不足等原因导致的故障。
离心压缩机振动故障原因分析与处理措施探讨
离心压缩机振动故障原因分析与处理措施探讨摘要:在离心压缩机中,振动问题经常出现。
振动是压缩机重要的监测指标,振动幅值的大小是判断压缩机机械性能及气动稳定性的重要指标。
目前我们所知引发振动的因素较多,如气体激振、旋转失速、转子不平衡、叶轮积垢等,其中产生于压缩机内部的气体涡旋影响最复杂,最难分析。
通过对离心压缩机隔板空腔产生的气体涡旋所引发压缩机振动的特性分析,结合压缩机在实际运行中的现象与参数特点,可以判断振动原因,制定解决方案。
本文首先对压缩机进行概述,其次分析了离心压缩机振动的原因,最后论述了离心压缩机振动故障的处理办法,以供参考。
关键词:离心压缩机;振动故障;原因分析引言离心式压缩机目前已经被广泛运用于石化行业中,是石化企业的重点关键设备。
离心压缩机在运行的过程中,其内部都会有振动故障产生,当振动超差时直接影响离心式压缩机的安全、平稳运行。
很多时候会造成连锁停车,最终导致整个生产装置非计划停车,造成不必要的经济损失。
更严重的是,出现喘振、飞车等恶劣情况,造成机毁人亡事故发生。
要想确保离心压缩机的运行正常,保证其稳定性,就必须要对振动故障采取有关的预防和处理手段,避免离心压缩机产生振动。
1压缩机的相关概述近几年,装备技术得到了很好的发展,特别是离心式的压缩机,因为它有非常好的可靠性,而且占地面积相对较小。
在一些石油化工,煤化工以及冶金等各个行业之中得到了很好的应用。
离心式的压缩机结构,主要可以分为单轴式和多轴式两种类型。
在最初的时候,单轴式压缩机一般会利用多级的议论来将一根轴进行串联。
但是他的实际工作效率相对较低,随着技术的不断发展,对相关结构设计作出了改进,。
单轴式的离心压缩机,在高压比的环境之中也能够很好的运行。
比如说一些冷却剂它分布在机壳的两次,而且和机壳完全成为一体这样,不同的气体再经过压缩机之后,能够快速进入冷却器,能够将整个机组的实际运行效率得到提高。
然而多轴式的离心压缩机分为两种类型,分别是H型和M型。
离心式压缩机振动故障分析及解决措施
离心式压缩机振动故障分析及解决措施摘要:离心式压缩机属于是大型的机械设备,在石油化工、冶金工业以及能源动力等行业中应用的非常多,主要是由于其具备速度快、功率大以及高精度制造的特点。
但是离心式压缩机在运行的过程中很容易出现故障,振动故障发生的频率最高,直接影响了离心式压缩机的使用时间以及运行的速度。
因此,本文对对离心式压缩机中存在的振动故障进行了详细的分析,并提出了相应的解决措施。
关键词离心式压缩机;振动故障;分析;解决引言离心式压缩机是非常关键的设备,一旦出现故障,会给企业带来较大的经济损失。
因此,在离心式压缩机的实际使用中,如何对故障的部位和原因进行快速确定,以及怎样进行预防措施和对策,正成为行业内的重要课题。
一、离心式压缩机的工作原理离心式压缩机主要是由叶轮、转子、轴承等各个零件进行组成,在操作过程中,气体会从外部进入到装置中,转子高速旋转,使其快速旋转。
当气体旋转和作用时,压力继续升高。
当压力达到一定的值后,气体通过机器排气口.离心式压缩机在运行的过程中,主要是对上述过程进行重复,直到满足实际的生产需求。
二、离心式压缩机的发展现状1 理论算法的演变之前,在运用设计算法时,无法使用计算机的技术进行计算,在对离心式压缩机的性能进行分析时,很难使用数学的方式,因此,只能是通过简单的几何以及二维设计进行的。
然而,随着时间的推进,互联网的技术水平也在不断提升,使设计基础适应现代现实成为可能。
有的学者通过运用现状化的离心式压缩机思路,让复杂的问题更加的简单化,使用离心式压缩机时,变得更加的方便,同时也能够极大的提升离心式压缩机在工业生产中的有效性,这些结果也是离心式压缩机结构由传统几何设计向现代三维气动设计转变的结果设计。
2 控制系统的发展随着压缩机性能要求的不断变化,压缩机的自动控制系统也在不断完善。
过去,通过气动和电气模拟仪器对装置进行集中监控和初步控制。
随着时代的发展,在上世纪六十年代开始对计算机进行使用。
离心式压缩机振动故障现象分析及处理
离心式压缩机振动故障现象分析及处理摘要:近年来,随着中国化工行业的快速发展,对离心压缩机的需求逐年增加。
正确使用离心压缩机,维护压缩机的稳定性、安全性和可靠性,避免压缩机意外停机是现代工业设备管理的主要目标。
为此简要分析了一些常见振动故障的原因和纠正措施。
在压缩机的日常管理过程中使用在线监侧系统来对压缩机的相关运行数据进行检查,并在出现故障造成重大损失之前及时调整运行参数,以进行关机和维护。
关键词:离心式压缩机;化工行业;振动故障引言随着当前我国化工生产的不断发展,在化工生产过程中同样也对于各类设备提出了较高要求,一旦任何机械设备出现了较为明显的故障问题,必然会对于整个化工生产形成严重影响,这也就需要切实关键设备常见问题的详细分析探讨。
离心式压缩机作为当前化工生产中比较关键的一环,同样也应该引起高度关注,确保常见的各类故障问题能够得到较好明确,尤其是对于比较典型的振动故障,更是应该予以高度关注,详细辨识造成振动的主要原因,如此也就可以有目的地予以应对处理,降低危害程度。
1.离心压缩机组振动故障现象分析1.1内部转子失去平衡性离心式压缩机内部运行主要依靠转子,转子失衡经典故障表现一般有三种:发展性失衡、意外性失衡和初始失衡,转子失衡应通过结合离心压缩机中转子不平衡故障的各种判断现象和维护经验来进行维修。
转子不平衡故障为正弦波。
随着速度增加,如果转子速度低于临界速度,则振幅值会增加;当速度高于临界极限时,振幅值将趋于稳定。
转子不平衡失效的原因有:旋转体的几何形状的重心位置固定不正确、零件的表面磨合松动、轴心间连接失效、内部孔位过大导致零件高速旋转偏离核心、轴上匹配零件的调整错误导致轴上零件不对称产生弯曲误差等。
1.2转子不对正转子不对正分为三类:平行不对正、角度不对正和键合不对正。
主要判断类别方法为通过使用振动信号检查来判断单元在高温下是否对准,同时观察轴承液压的变化,当液压下降时说明轴承下半部的内表面与轴颈之间的缝隙变大,最终由于各种因素引起振动故障的发生。
离心压缩机振动故障分析与处理
离心压缩机振动故障分析与处理离心压缩机在能源化工行业中的应用十分广泛,保证其使用性能至关重要。
本文以离心压缩机振动故障为研究对象,结合实例分析了离心压缩机振动故障的原因及处理措施,旨在为相关研究和实践提供参考。
标签:离心压缩机;振动故障;转子;故障处理离心压缩机是天然气加工中的重要设备,有着流量大、运转平稳、工作连续等优点。
但在使用过程中,振动故障出现往往影响正常运转,影响生产效益。
基于以上,本文简要分析了離心压缩机振动故障原因及处理的相关问题。
1 离心压缩机振动故障原因分析一般来说,离心压缩机振动故障原因主要有三个:①转子不平衡:在制作安装的过程中,受到加工技术及材料质量等方面因素的制约,导致转子质量没有按中心线轴对称分布,导致转子不平衡,出现偏心距,转子旋转的过程中会受到周期性的离心力影响,轴承上会产生荷载,从而导致压缩机出现震动,导致振动故障出现;②转子不对中:转子不对中的情况主要有平行不对中、组合不对中及角度不对中等三种情况,转子不对中也会导致离心压缩机振动故障出现;③油膜振荡:在轴承高速滑动的过程中,容易产生油膜力,出现油膜振动的情况,随着转速提升,油膜振荡不会减弱,导致振动故障出现;④气封与转子间出现摩擦:缩小叶轮顶间隙和密封间隙能够控制气体泄露,提升离心压缩机效率,但间隙缩小之后,也会导致气封与转子间出现摩擦的问题,例如局部碰撞摩擦、大弧度摩擦等,从而导致振动故障的额出现。
2 离心压缩机振动故障常规处理措施2.1 更换离心压缩机气封材料当前大多离心压缩机的气封材料为铝制材料,在高速运转下,这种材料很容易被氧化腐蚀,导致气封变形或断裂,与转子发生摩擦,出现振动故障。
针对这个问题,可从气封材料着手,更换为四氟材质的气封,避免腐蚀问题出现,从而避免因气封与转子摩擦引发的振动故障。
2.2 及时清理叶轮处与隔板的结疤离心压缩机高速运转下,隔板与叶轮处易结疤,影响进气量,导致转子不平衡,不仅浪费天然气资源,同时易导致振动故障发生。
离心压缩机振动故障的分析和处理
离心压缩机振动故障的分析和处理摘要:离心式压缩机在石化行业中是最为关键的设备之一,其在能源化工行业也占据着至关重要的地位。
使用过程中一旦设备出现故障或异常,便会给企业造成巨额经济损失,为保证该设备的平稳运行,需对其常见振动故障进行分析,并采取针对性措施加以解决。
本文对离心压缩机振动故障及其处理措施进行了研究。
关键词:离心式;压缩机;故障;处理;分析1导言离心式压缩机具有易损件少、连续性工作、运行平稳、转速高、流量大等优势,在生产加工过程中扮演着重要角色。
其运行状态与企业经济效益紧密相连,故需对其常见故障进行分析和预防,以免给企业带来不必要的经济损失。
2离心压缩机常见振动故障分析2.1转子不平衡离心式压缩机在安装和制作的过程中,由于受到材料质量以及加工技术等各方面因素的影响,导致转子上的质量分布无法完全按照中心线轴对称,故难以实现转子平衡,进而导致转子质量中心、旋转中心线存在一定偏离,转子在旋转的过程中,便会受到离心力的影响和干扰,使轴承产生核载,导致压缩机出现振动故障。
对该问题出现的原因进行分析,主要包括三方面,即加工因素、设计因素以及材料因素。
其中,材料因素主要是磨损性能差,运行中常因变形而导致质量分布不均,铸件存在气孔,材料厚度不一致;设计因素主要是旋转体形状问题;加工元素,切削误差以及焊接、浇注上的缺陷问题。
2.2油膜振荡高速滑动的轴承常出现油膜振荡问题,该问题主要是由膜力所引起。
随着转速的不断升高,振动现象却未出现减弱趋势,且振动频率基本保持不变。
转子的载荷不同。
发生半速涡动和油膜振荡的情况也完全不同。
轴承油膜起始失稳转速与轴颈轴承偏心率、转子临界载荷等均有着密切联系。
2.3转自不对中该问题主要分为三种,即组合不对中、角度不对中以及平行不对中。
常见的故障评判方法同样分为三类,分别是:在机组热态时,对其中的故障问题进行检查;对轴承油压力的变化进行详细观察,若出现压力减小的情况,则说明轴承下半内表面与轴颈之间间隙过大,反之则间隙减小;通过振动信号对故障进行检查。
离心压缩机组振动故障及应对措施
离心压缩机组振动故障及应对措施众所周知,离心压缩机作为化工生产当中重要的组成部分,倘若离心压缩机设备发生了比较突出的问题,那么一定会对整个化工生产的顺利运作带来严重的影响,甚至还会造成严重的经济损失。
对此,本文从以下几个方面针对离心压缩机组振动故障进行探讨,笔者结合自身经验提出合理化建议,供以借鉴。
标签:离心压缩机组;振动故障;机理;辨识;应对措施引言离心式压缩机在实际应用期间可能会产生不同种类的故障,然而出现最为频繁的故障要数机组振动了。
振动形成的原因有很多,相关工作人员最期盼的是在发生振动故障能辨认故障原因,以便可以采取行之有效的对策加以解决。
一、离心压缩机组振动故障机理及原因辨识1.1长期停机当离心压缩机组在长时间运作时,倘若长时间发生停机的状况,那么当再次运作时会在无形当中增加振动情况出现的概率。
针对长期停机这一问题产生的原因很容易辨识,倘若离心压缩机组在产生故障以后停机,但却没有及时对其做好盘车处理工作,那么一定会导致其内部存在较多的杂质,当这些杂质附着到转子上以后,会在很大程度上导致转子在日后运作期间发生失衡情况,继而产生振动问题。
1.2轴瓦方面的问题当离心压缩机组在具体运作期间,发生的振动情况与轴瓦之间密不可分。
之所以这样说是由于轴瓦在长时间运作下发生了磨损情况,原有间隙逐渐加大,这样一来就会在很大程度上增加晃动情况出现的概率,从而产生振动故障。
由此可见,这种轴瓦和轴承方面发生的损坏情况也与多次开停车存在着息息相关的联系,同时由于后续维护工作难以落实到实处,因此极易导致相应磨损程度加大,继而对其稳定运行效果带来不利影响。
1.3转子方面的问题离心压缩机组在实际运作期间,转子在其中扮演着重要的角色,其发生故障引起的振动情况是非常常见的一个问题,显然这种转子方面的问题不单单体现在由于吸附杂质引起的失衡状况上,还比较倾向于自身运作误差方面。
之所以这样说是由于相关转子在制作、安装等一系列环节当中产生了显著误差,这样就会导致其没有较强的平衡效果,久而久之下去就会演变成比较严重的不稳定问题,出现的振动情况尤为突出。
离心式压缩机振动分析及应急维修方法
离心式压缩机振动分析及应急维修方法离心式压缩机是一种常见的机械设备,用于将气体或蒸气压缩成高压。
然而,在运行过程中,离心式压缩机可能会出现振动问题,这不仅会影响设备的正常运转,还可能造成设备损坏,因此振动分析和应急维修对于保持设备的正常运行至关重要。
振动分析的目的是确定振动源以及振动的原因。
以下是一些常见的离心式压缩机振动原因:1.不平衡:当离心式压缩机转子的质量不平衡时,会引起转子的振动。
这可能是由于材料不均匀或转子叶片磨损不均等原因引起的。
2.摩擦和磨损:摩擦和磨损也会导致离心式压缩机振动。
例如,滑动轴承的磨损或润滑不良可能导致轴的摆动和振动。
3.弯曲和松动:离心式压缩机的轴可能发生弯曲或松动,导致振动。
这可能是由于长时间使用或不当安装所致。
4.设备松动:散热器罩、管道、法兰等设备松动也可能导致振动问题。
这些设备松动会引起共振和震动。
进行振动分析时,可以通过以下步骤进行:1.观察和记录:观察离心式压缩机的振动情况,并记录振动的特点和出现的频率。
2.测量振动:使用专业的振动测量仪器来测量设备的振动水平。
根据测量结果,可以确定振动的严重程度。
3.检查设备:仔细检查设备,查找设备是否存在松动、磨损、不平衡等问题,并记录下来。
根据振动的原因和严重程度,可以采取以下一些应急维修方法:1.平衡:如果离心式压缩机的振动是由于转子不平衡引起的,可以进行转子的平衡操作。
这可能需要专业的设备和技术,因此最好由专业人士来执行。
2.更换磨损部件:如果振动是由于磨损部件引起的,例如滑动轴承,应及时更换受损部件。
3.调整设备:如果设备存在弯曲或松动问题,可以对设备进行调整,重新安装或更换部件。
4.紧固设备:检查设备的各个部件是否松动,如散热器罩、管道等,并紧固它们,以避免共振和震动。
在进行任何维修操作之前,建议先关闭设备并断开电源。
此外,建议寻求专业维修人员的帮助,特别是在涉及平衡和转子修复方面。
总结起来,离心式压缩机振动的分析和应急维修非常重要。
离心压缩机异常振动、异常噪音、喘振原因与处理方法
1、压缩机的异常振动和异常噪音:
可能的原因
处理方法
①、机组找正精度被破坏,不对中。
检查机组振动情况,轴向振幅大,振动频率与转速相同,有时为其2倍、3倍……卸下联轴器,使原动机单独转动,如果原动机无异常振动,则可能为不对中,应重新找正。
②、转子不平衡。
检查振动情况,若径向振幅大,振动频率为n,振幅与不平衡量及n2成正比;此时应检查转子,看是否有污垢或破损,必要时转子重新动平衡。
⑦、防喘装置或机构工作失准或失灵。
定期检查防喘装置的工作情况,发现失灵、失准或卡涩,动作不灵,应及时修理调整。
⑧、防喘整定值不准。
严格整定防喘数值,并定期试验,发现数值不准及时校正。
⑨、升速、升压过快。
运行工况变化,升速、升压不可过猛、过快,应当缓慢均匀。
⑩、降速未先降压。
降速之前应先降压,合理操作才能避免发生喘振。
④、压缩机出口气体系统压力超间。
压缩机减速或停机时气体未放空或未回流,出口逆止阀失灵或不严,气体倒灌,应查明原因,采取相应措施。
⑤、工况变化时放空阀或回流阀未及时打开。
进口流量减少或转速下降,或转速急速升高时,应查明特性线,及时打开防喘的放空阀或回流阀。
⑥、防喘装置未投自动。
正常运行时防喘装置应投自动。
⑮、气体管道对机壳有附加应力。
气体管路应很好固定,防止有过大的应力作用在压缩机气缸上;管路应有足够的弹性补偿,以应付热膨胀。
⑯、压缩机附近有机器工作。
将它的基础、基座互相分离,并增加连结管的弹性。
⑰、压缩机负荷急剧变化。
调节节流阀开度。
⑱、部件松动。
紧固零部件,增加防松设施。
2、离心压缩机喘振:
离心压缩机组负载试车时振动故障的排除
振动随参数的变化
转速 下 . 降. 振 动 减 弱 转 速 上 升, 振 动 加 剧
3
4
进l q J 口压 差增加 , 突然 振动加剧
密封 压 力 增 加 , 振 动 加 剧
产生的振动 。 不平衡力作用下的转子的动力学 公式 , 可 以简写为:
m x+ c +k x= me . 解 为:
变大 ; 当减 小压差时 , 机组 的振动消失 。 通过 频谱图
由上可知 : 当转 子的转速等于转子的 固有频率 ( 一般被称 为临界
转速 ) 时。 振幅值会 很大 ( 由于阻 尼存在 ; 若系 统没有阻 尼则振幅 为 无 穷大 ) , 此时 , 结构发生 共振。 为了保证 转子的平稳运行, 工作转速 与转 子的临 界转速之 间必须有一定的隔离欲度 , 以来满足转子 的稳定
离心压缩机组负载试车时振动故障的排除
文/ 沈阳鼓风机集团股份有限公司 郭杨
摘要 : 离心压缩机广泛应用在工业的众 多领域, 随着工业技术水平的提高, 对离心压缩机相关性能参数的要求也越来越高,
这对于机 组的平稳运行提出了 挑战。 本文就某离心压缩机 组带负载试车时产生的振动故障, 从振动现象出现时运行参数的变化, 以及振动瀑布图、 频谱图的记录入手, 采用经验分析的方法, 初步判断振动是由气体激振引起的, 又通过理论计算和机理分析得到 了 进一步的证实, 经过采取针对性的解决措施后, 再次带负荷试车, 振动故障排除了 , 振动值在要求范围内且运行平稳。 对类似产品 的设计、 类似的振动故障的诊断具有借鉴作用。
出 口压 力
6 9 公 斤 振动 源自 率 口 压 力为2 . 7 MP a , 三段 出口压力为6 . 9 MP a 。
离心式压缩机常见振动故障诊断及解决办法
离心式压缩机常见振动故障诊断及解决办法摘要离心压缩机是高速运转的设备,运行中产生振动是不可避免的。
但是振动值超出规定范围时的危害很大。
对设备来说,引起机组静动件之间摩擦、磨损、疲劳断裂和紧固件的松脱,间接和直接发生事故。
对操作人员来说,振动噪音和事故都会危害健康。
下面就常见的振动现象进行简单诊断并提出相应的解决的办法。
关键词离心压缩机;振动;转子;共振;喘振1 油膜振荡1.1 油膜振动值的变化有一定规律1)振动值与环境温度的变化存在一定规律,温度下降,振动值略有升高;反之会下降。
环境温度的变化影响润滑油温、润滑油粘度、油膜刚度的变化,从而影响轴承振动值的变化。
2)振动值大小与声音的剧烈程度同步:振动大时,声音剧烈;振动小时,声音平缓。
3)其他运行参数变化时,振动值变化较迟钝,压缩机在空负荷运行时(吸风阀未打开时)就产生剧烈振动,在吸风、力口压过程中,振动值基本不变。
1.2 故障解决方案油膜振荡是由半速涡动发展而成,即当转子转速升至两倍于第一临界转速时,涡动频率与转子固有频率重合,使转子一轴承系统发生共振性振荡而引起,如果能提高转子的第一临界转速,使其大于0.5倍工作转速,即可避免发生油膜振荡,但这显然无法实现。
只有通过加大轴承的载荷,使轴颈处于较大的偏心率下工作,提高轴瓦稳定性的办法解决。
在振荡发生时,提高油温,降低润滑油的粘度。
2 临界转速临界转速是指数值等于转子固有频率时的转速。
转子如果在临界转速下运行,会出现剧烈的振动,而且轴的弯曲度明显增大,长时间运行还会造成轴的严重弯曲变形,甚至折断。
装在轴上的叶轮及其他零、部件共同构成离心式压缩机的转子。
离心式压缩机的转子虽然经过了严格的平衡,但仍不可避免地存在着极其微小的偏心。
另外,转子由于自重的原因,在轴承之间也总要产生一定的挠度。
上述两方面的原因,使转子的重心不可能与转子的旋转轴线完全吻合,从而在旋转时就会产生一种周期变化的离心力,这个力的变化频率无疑是与转子的转数相一致的。
离心式压缩机振动故障的诊断及解决措施
压缩机的喘振与旋转失速的解决措施
诊断方法
压缩机的喘振与旋转失速通常会导致剧烈的振动和噪音。这种问题通常是由于 操作条件的变化或设计不当导致的。
解决措施
对于压缩机的喘振与旋转失速的问题,需要优化操作过程。具体来说,可以通 过改变压缩机的工作点来避免喘振和旋转失速的发生。此外,还可以通过改进 设计来提高压缩机的稳定性。
轴承座松动:可能是由于螺栓 松动、轴承座与机体间产生间 隙等原因引起的。
轴承的临界转速与工作转速重 合,使轴承产生共振而损坏。
压缩机的喘振与旋转失速
当压缩机的流量减小到一定程度 时,压缩机的工作点会在喘振线 以下,此时压缩机将发生喘振。
当压缩机的流量进一步减小到一 定程度时,压缩机的工作点会在 旋转失速线以下,此时压缩机将
离心式压缩机振动故障的诊断及解
决措施
2023-11-15
目录
• 引言 • 离心式压缩机振动故障的诊断 • 振动故障的原因分析 • 离心式压缩机振动故障的解决措施 • 案例分析 • 结论与展望
01
引言
Chapter
离心式压缩机的概述
离心式压缩机的基本结构和工作原理 离心式压缩机的特点和应用领域
振动故障的危害
基于机器学习的诊断方法包括神经网络、支持向 量机、决策树等,可以通过对故障样本的学习, 自动识别和分类故障。
信号处理方法主要包括频谱分析、波形分析、轴 心轨迹等,可以用于识别机械不平衡和气动不平 衡等故障。
其他技术包括轴向位移监测、温度监测、压力监 测等,可以提供更多的信息,帮助确定故障原因 。
基于信号处理的诊断方法
轴承故障的解决措施
诊断法
轴承故障通常会导致振动和噪音。这种 问题可能是由于轴承过载、润滑不良、 异物进入轴承或轴承座变形等原因导致 的。
离心式压缩机故障诊断技术分析
离心式压缩机故障诊断技术分析
离心式压缩机是一种常见的压缩机类型,常用于工业和商业领域的制冷、空调和冷冻
设备中。
离心式压缩机故障的及时诊断和解决对于设备的正常运行和性能的保持至关重要。
以下是离心式压缩机故障诊断的一些常见技术分析。
1. 压缩机噪音分析:噪音过大是离心式压缩机故障的常见表现之一。
通过采集和分
析压缩机运行时的噪音,可以确定故障发生的位置和原因。
如果噪音主要来自于压缩机本体,可能是由于叶轮磨损或松动导致的,需要及时更换叶轮或进行紧固。
2. 温度和压力检测:温度和压力的异常变化可以提示压缩机存在故障。
通过安装温
度和压力传感器,并对数据进行监测和分析,可以及时发现温度过高或压力异常的情况。
如果排气温度过高,可能是由于冷却系统故障引起的,需要检查冷却系统的工作状态和清
洁情况。
3. 振动分析:压缩机的振动异常通常意味着叶轮不平衡、轴承磨损或机械部件松动
等问题。
通过安装振动传感器,并对振动数据进行监测和分析,可以判断故障的类型和严
重程度,并进行修复。
如果振动频率过高,可能是由于叶轮不平衡引起的,需要进行动平
衡处理。
5. 油液分析:离心式压缩机的工作需要润滑油来保证叶轮和轴承的正常运转。
通过
定期对油液进行取样和分析,可以判断油液中是否存在杂质、过高的温度或过多的磨损颗
粒等问题。
如果油液中存在大量的金属颗粒,可能是由于轴承磨损引起的,需要进行润滑
系统的检修和维护。
离心式压缩机振动故障及处理技术分析
离心式压缩机振动故障及处理技术分析发布时间:2022-02-16T02:12:45.725Z 来源:《科技新时代》2021年12期作者:党飞飞金龙贾真[导读] 离心式压缩机振动故障的存在导致其寿命受到影响,同时导致各种能量耗费问题、运行效率问题、不良安全问题的存在,需要做好振动故障管理,不断解决各种技术隐患,合理处理各种技术问题。
陕西省延长石油延安能源化工有限责任公司陕西省延安市 727500摘要:离心式压缩机振动故障要分析其原因,如因为转子不平衡、转子轴系不对中等,导致问题出现,分析离心式压缩机振动故障的产生原因,如转子质量不平衡、油膜振荡等。
分析离心式压缩机振动故障处理技术,稳定转子平衡性,纠正转子,升级压缩机气密性,优化检修工作。
实施离心式压缩机日常维护措施,及时更换压缩机,做好机组内结疤处理,合理应用检修与维修设备,加强压缩机日常监测。
关键词:离心式压缩机;振动故障;处理技术1引言离心式压缩机振动故障的存在导致其寿命受到影响,同时导致各种能量耗费问题、运行效率问题、不良安全问题的存在,需要做好振动故障管理,不断解决各种技术隐患,合理处理各种技术问题。
2常见的离心式压缩机振动故障2.1转子不平衡离心式压缩机振动故障中,转子不平衡,因为结构设计不合理、质量误差、装配误差、材质不均匀、动平衡精度不足,各种转子部件缺损,转子受到疲劳损伤,在转子零部件的管理上,出现具备损坏、脱落、碎片飞出,导致离心力受到影响,很多的不平衡量问题产生,超过不平衡量的允许值,导致离心式压缩机振动故障发生。
2.2转子轴系不对中离心式压缩机振动故障的出现,需要做好转子轴系安装精确度控制,各个转子之间通过联轴器连接组成轴系,来传递扭矩及动力。
装配误差、离心式压缩机运转导致的热膨胀、变形问题,都坑你导致转子轴系不对中,进而产生了有害的附加弯矩,不利于转子长期稳定的运行,导致离心式压缩机振动内部构件磨损严重,使用寿命下降,同时实际运行功率下降,导致转子轴系不对中,很多转子管理问题难以改善,定子间刮碰摩擦,转动载荷增加,导致离心式压缩机振动振幅增加。
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VK型离心式压缩机组振动故障诊断曾宪虎摘要:通过处理VK型离心式压缩机组振动故障实践,总结出大型离心式压缩机组共振的主要特征。
各种机器设备在运行中,都不同程度地存在振动。
引起大型离心式压缩机组振动的原因较为复杂,对设备的危害程度较大,轻则引起停机,重则破坏机器。
快速、准确地诊断大型离心式压缩机组振动故障,对于节省处理时间、减少停机损失具有重大现实意义。
针对离心式压缩机组出现的振动故障,运用VM63型手持测振表和CAMD6100型旋转机械状态监测与故障诊断系统,将故障实际情况与设备状态监测与诊断等相关理论知识相结合,进行分析、诊断,判断离心式压缩机组振动的类型和故障的原因,采取相应的处理措施,通过单体试车和联动试车均正常,验证了分析与诊断的准确性,总结出大型离心式压缩机组发生共振所具有的一般特征:强制外力的振动频率分量在振动频谱图上十分突出;当机组共振时,其振动通常表现出很强的单向性;机组发生共振时,其振动幅值较高且具有不稳定性。
关键词:离心式;压缩机组;振动;故障;诊断0 引言随着冶金化工企业各类离心式压缩机设备不断地大型化,离心式压缩机设备的精密、复杂程度也越来越高,保持其稳定、安全、经济的运行是保证系统正常运行的前提,对该类设备的维护要求也更高,尤其是对经常出现的各类振动故障及异常情况,准确的分析判断和及时合理地处置,是保证压缩机及其系统正常稳定运行必须的重要环节。
本文以德国德马格公司生产的VK型离心式压缩机组振动故障的实际诊断和处理过程,总结出大型离心式压缩机组共振故障时所具有的一般特征,对此类设备振动原因分析及故障处理,具有一定借鉴和指导意义。
1 设备结构、参数及振动测点布置方式1.1 设备结构我公司一套大型空气分离制氧机组是1991年从法国液空公司成套引进的二手装置,其关键动设备是德国德马格公司于1968年制造的离心式空压机组,为空气分离装置压缩空气。
该机组采用同步电机驱动,主电机通过刚性联接轴两端的柱销式联轴器,带动压缩机主齿轮,再驱动位于主齿轮两侧从动齿轮轴上的四级闭式叶轮来压缩空气,为空分装置提供洁净的原料空气。
其机组结构及振动测点布置方式如图1。
图1空压机结构及振动测点布置示意图1.主电机2.刚性联接轴3.压缩机4.叶轮1.2 设备参数主电机:同步电机;额定电压5500V;频率50HZ;功率7600KW;转速1500r/min。
空压机:压缩介质为空气;吸气压力为绝压0.1MPa;排气压力为绝压0.7MPa;设计流量85000 m3/h;I、II级叶轮轴转速4200r/min;III、IV 级叶轮轴转速6170r/min。
1.3 振动测点布置方式振动测点分布在各轴承座外壳上,如图1所示。
水平、垂直和轴向分别记为H、V、A。
2 故障现象描述在空压机组正常运转过程中,其主电机转子引线处突然开路,将该电机抢修处理后联动试车,电机自由端轴瓦振动大,轴承外壳垂直方向振幅最大为83um,检查电机轴瓦、调整瓦背紧力后,振幅降至52 um,随后转入正常生产。
运行4天后,因空气分离装置工况不好,该空压机组停产进入检修。
对主电机前、后轴瓦再次进行了检查,修后联动试车3次,均发现电机后瓦振动大。
为避免频繁启车对压缩机造成损伤和便于分析原因,安排拆开联接轴,单试电机,结果电机自由端轴瓦动仍高,最高振幅达到637um。
经对电机转子做全速动平衡并检查调整轴瓦间隙后,单试电机正常,联动试车电机西瓦振动剧烈。
多次反复试车均类似。
我们在故障处理初期,采用VM63型手持测振表对该机组进行振动监测,后期采购一套西北工业大学CAMD6100型旋转机械状态监测与故障诊断系统进行现场振动检测,发现主电机振动具有以下一些特征:1)电机单体试车时,其振动状态良好,但当电机和压缩机进行联动空负荷试车时,压缩机振动状态良好,电机振动却非常剧烈,人站在电机附近感觉小腿振得发麻。
单试电机时测点①、②轴瓦外壳振动幅值不大,最大振幅为19μm。
联动试车时压缩机各轴瓦外壳处振动均在20μm以下,电机轴瓦振动幅值却较大。
其中一次用手持表测得联动试车时主电机测点①处垂直方向的振动幅值,从开始的150多um,很快增大到300多um,进而最高达到637um。
2)在对电机进行振动监测时还发现,该电机启动过程中和达到同步后,振动不仅剧烈,而且振幅很不稳定,且振动特性是非线性的,随时间呈喇叭形急剧增长,电机同一测点处水平、垂直和轴向三个方向上的振动幅值相差明显,垂直方向振动幅值最大。
3)在联动试车电机出现振动异常后,如果在较短时间内,脱开联轴器,再空转电机,则电机不能恢复到单体试车时的正常状态。
3 故障诊断过程我们知道,离心式压缩机具有转速快、精度高等特点,振动是压缩机组常见的故障。
通常引起振动的原因在于:1)转子不平衡;2)对中不良;3)联轴器故障;4)轴瓦故障或润滑不良;5)电气故障;6)设备基础问题[1]。
整个故障处理过程比较曲折,时间跨度长。
3.1 排除引起振动的转子不平衡因素首先,安排对主电机转子进行了全速动平衡试验。
同时拆检压缩机齿轮箱观察孔,检查三只传动齿轮未发现异常。
拆检一至四级叶轮未发现明显结垢、材料脱落等异常现象。
拆检刚性柱销式联轴器,未发现异常,并对连接螺栓、螺母逐只进行称重后配对安装。
上述工作完成后,进行单体试车和联动试车,振动情况没有大的改观。
3.2 排除引起振动的安装和机械因素在主电机动平衡试验后返厂安装时,对电机和压缩机支撑轴瓦、推力瓦的间隙和紧力、齿轮箱内齿轮啮合间隙和接触面情况逐一进行检查并调整,使其符合技术标准。
采用激光对中仪器,对主电机和压缩机的对中情况进行检查、调整。
通过在压缩机组的主油箱内增加电加热器、调节油冷却器水阀开度等手段,来调节供机组油温度。
对压缩机和主电机的地脚螺栓、垫铁、定位销和设备底座逐一进行检查。
上述工作完成后,进行单体试车和联动试车,振动情况类似。
3.3 排除电气因素引起振动随着故障处理的时间越来越长,引起总公司领导高度重视,决定集中全公司人力、物力来处理该机组的振动故障。
在故障处理中期,新采购了一套西北工大的旋转机械状态监测与故障诊断系统,来协助分析故障。
利用该系统,我们得到压缩机组的振动频谱图,在对联动试车的振动频谱分析时发现,其谱图中一倍频分量十分突出,即电机工频分量占主导。
当振动频谱图中一倍频分量突出时,应当首先考虑转子存在不平衡故障。
对转速为1500r/min的同步电机来说,还应考虑电气方面的因素。
但是我们发现,该电机两个测点水平方向的振动值很小,这不符合不平衡故障的一般特征;而且这次故障前,机组运行期间振动情况尚佳;故障发生后,又对转子所有转动部分进行了检查,故再次排除转子不平衡的因素。
同时,我们还感觉到,电机在断电的瞬间,其振动值立刻显著降低,表明电机振动与电气因素有关。
根据以上分析,我们初步判断电机振动故障可能是由电气方面的因素引起的。
同时咨询电机制造厂专家后,又安排检查电机定子、转子、调整电机磁力中心线、监测电机转速、检查供电系统,对电机电气方面的参数进行重新检查和调整。
试车时电机振动故障依然存在,从而初步排除电气因素影响振动的推论。
从后来对电机进行升速曲线分析时得知,造成误判的主要原因,是由于将主电机断电后,其振动值立刻显著降低看成是电机断电所带来的效应。
实际上,由于该电机的正常工作时转速为1500r/min,其升速曲线上出现振动峰值时的转速约为1475r/min,二者过于接近。
则断电后,电机的转速会很快远离振动峰值处的转速,从而导致其振动值立刻显著降低,如图2所示。
如果不借助该诊断系统,通常被当作电机的断电效应,以致带来错误的诊断结论。
mm/s 峰值时n=1475图2 联动试车时主电机的升速曲线图(测点①V)3.4 排除引起振动的设备基础原因该机组在初始安装期间,因抢工期,导致设备基础施工质量不佳,压缩机侧基础出现过裂纹,投产试车曾发生过振动故障,但振动幅值远低于此次振动幅值。
运行十余年,期间也曾对基础裂纹进行了观测,未发现明显变化,且此次电机极包烧损前,机组振动值较为稳定。
不能就此断定胎里带来基础裂纹是此次振动故障的原因。
但本着逐一排除故障原因的处理原则,安排对压缩机基础裂纹采取内部打针灌胶和裂纹外部粘贴进口碳纤维的方式进行了处理。
基础裂纹处理完成后,试车时故障依旧。
4 理论分析在上述原因逐一排除后,故障仍未解决,大家顿时陷入迷茫,不得不再从理论上查找原因进行分析。
我们知道,根据引起振动的机理不同,通常将转轴的振动分为受迫振动和自激振动。
受迫振动是由周期变化的外力作用所引起的,如转子不平衡、不对中,所引起的振动。
而自激振动是在没有外力的作用下,只是由于系统自身的原因所产生的激励而引起的振动,如油膜振荡、喘振等。
因机械故障而产生的振动,多属于受迫振动和自激振动。
在受迫振动中,当强制外力的频率与转轴的固有频率相一致或十分接近时,则产生所谓的共振现象。
这时,振动的振幅变得非常大。
如果转轴的转速超过引起共振现象的临界转速,则其振幅立即变小。
为防止共振现象的发生,在进行机器设计时要尽可能使其固有频率偏离强制外力的频率。
在自激振动中,由于维持振动的交变力是由运动本身所产生的,所以当引起交变力的条件发生改变时,此交变力即行消失。
自激振动是随着时间而增长的,是失稳振动[2]。
我们在对电机进行振动监测时发现,该电机振动不仅剧烈,而且振幅很不稳定,随时间呈喇叭形急剧增长。
例如,在联动起车后2分钟的监测时间内,测点①V的振动位移值,从开始的150多μm,很快增大到300多μm,进而高达637μm。
我们知道,在电机振动故障中,如是机械或电气方面的原因所致,则不论其振动如何剧烈,在较短的时间内,其振动值的增长一般不会如此迅速。
除非经过较长时间振动以后,引起新的并发故障,才会导致振动值有一个明显的增加。
但随后又会大致保持在一个相对稳定的水平上。
只有当发生自激振动,如油膜振荡,或受迫振动中的共振时,其振动值才会如此迅速地增长。
我们知道,油膜振荡引起的振动,虽然表现剧烈,且呈持续快速增长之势,但是它对轴承油温的变化比较敏感,并伴有低沉的吼叫声。
在试车过程中,我们发现电机的振动值对油温的变化并不敏感,没有迹象表明该电机的振动故障是由轴承油膜振荡引起的。
由于该机组投产试车时,基础出现裂纹,发生过振动故障,且由于裂纹的细微变化不易察觉,我们担心是由于设备基础内部发生了变化,从而引发振动故障。
综合以上分析,我们初步判断电机的剧烈振动是由机组共振引起的。
进一步从理论上分析并找到主电机单体试车振动正常,联动试车时却出现共振现象的原因,是处理故障的症结所在。
我们知道,系统的固有频率ƒ与系统支撑刚度k、系统的质量m有关[3],即:f单试电机时,其固有频率ƒ1与电机系统的支撑刚度k1、电机转子的质量m1有关。