振动分析案例(48个实例)

座振动大的故障 原因可能是底板 与混凝土基础之 0.7mm/s 间的地脚螺栓和 RMS 此处松动!!! 垫铁固定不可靠， 3#轴承座轴向，水平和垂直方向振动监测结果 甚至松动!!25
故 障 诊 断 实 例 分 析 之 七
某油气田平台中甲板压缩机 平台振动故障诊断实例
罗克韦尔自动化(厦门 )有限公司 大连分公司
断了一片叶片！
19 离心叶轮14片转子叶片已断一片叶片的透平膨胀机叶轮照片
故 障 诊 断 实 例 分 析 之 五
某锅炉风机 地脚螺栓松动故障
罗克韦尔自动化(厦门 )有限公司 大连分公司
20
实例No.5某锅炉风机基础地脚螺栓松动故障
松动
3#和4#测点处地脚螺栓松动
21
故 障 诊 断 实 例 分 析 之 六
16
转子不平衡
故 障 诊 断 实 例 分 析 之 四
振 动 超 标 ! 转 子 不 平 衡
转 子 不 平 衡！
!
17
故 障 诊 断 实 例 分 析 之 四 导 流 叶 片 数 为 8片
诊断结论：BPFS静子叶片通过频率 证实，离心叶轮断一片叶片!!!(流体 动力激振故障)
18
实例No.4某透平膨胀机叶轮叶片断裂故障
YISA102A(轴水平振动) YISA102B(轴垂直振动)
5#风机是汽轮机驱动 的14级轴流式风机， 功率为22，247千瓦， 最高转速为4463转/分
23
实例No. 6武汉钢铁公司5#风机轴承座松动故障
31A
31H
汽 轮 机 侧
32H 33H 34H 35H 36H
3#轴 承座
风 机 侧
37A 38A 39A 310A
Typical Spectrum典型的频谱
严重不平衡的典型频谱
Typical spectrum shows dominant GMF典型频谱表明转子
转速频率突增，这是典型的转子不平衡的特征!
12
故 障 诊 断 实 例 分 析 之 三
某汽轮机叶片断裂故障
(转子不平衡故障)
罗克韦尔自动化(厦门 )有限公司 大连分公司
振动频谱中包含机器零部件的机械状态信息
电机转速N0=1480转/分 =24.6667赫兹
9999999
压缩机转速N1=6854.7转/分 =114.245赫兹 小齿轮齿数Z0=38 大齿轮齿数Z1=176 齿轮啮合频率Fm=N0Z0 =N1 Z =4341.3赫兹 齿轮边带频率Fb=Fm±i N0或 Fm ±i N1
某大型风机 轴承座松动故障
罗克韦尔自动化(厦门 )有限公司 大连分公司
22
实例No.6
5#风机轴承座松动故障
3#轴承座振动3H，3V，3A
1#轴承座振动1H，1V，1A 2#轴承座振动2H，2V，2A
4#轴承座振动4H，4V，4A
汽轮机
轴流式风机
ZISA101(轴向振动)
YISA103A(轴水平振动) ZISA104(轴向振动) YISA103B(轴垂直振动 YISA105(轴水平振动 YISA105B(轴垂直振动) YISA106A(轴水平振动) YISA106B(轴垂直振动)
1996年11月2日某大型裂解气压缩机中压缸两端轴承座振动突 增数倍，诊断为转子严重不平衡!开缸检查证实，因进口过滤 器支承块断裂，刮下大量积焦，堆积在转子上造成严重不平 11 衡!经清焦处理，开车证实：振动恢复正常。
Case History #2 Rotor Unbalance
实例NO.2 30万吨/年乙烯装置裂解气 压缩机组转子动不平衡故障
Contents目录
实例No.17若干压缩机组齿轮箱齿轮摆动频率实测 实例No.18某离心机行星齿轮偏摆振动故障 实例No.19某驱动箱伞齿轮高噪声和振动故障的诊断 实例No.20某电动机转子条故障 实例No.21某纸机滚动轴承外环故障 实例No.22某纸机滚动轴承外环故障 实例No.23某纸机滚动轴承内环故障 实例No.24某纸机滚动轴承滚动体故障 实例No.25某纸机滚动轴承保持架故障 实例No.26某纸机滚动轴承松动故障 实例No.27某纸机滚动轴承同时出现若干故障 实例No.28某纸机滚动轴承松动故障 实例No.29某纸机滚动轴承外环故障 实例No.30某纸机滚动轴承内环故障 实例No.31某纸机滚动轴承外环故障 实例No.32某纸机滚动轴承外环故障
齿轮啮合频率Fm=N0Z0=N1 Z1 =4341 . 3赫兹 齿轮边带频率Fb=Fm±i N0或 Fm ±i N1
压缩机与小齿轮 轴联轴器对中 N1 2N1 3N1
5
高速齿轮右边带族 N1 N1
振 动 速 度
高速齿轮左边带族 N1 N1
1 2
N1 N0 N1
N0 2N0 3N0
Fm
6
3
N1
频率
故 障 诊 断 实 例 分 析 之 一
Case History #1 Compressor Vibration Spectrum
某压缩机组振动频谱分析
5
机器状态检修的基础
振动频谱中包含 机器零部件的 机械状态信息
6
Case History #1 Compressor Vibration Spectrum
13
实例No.3 某汽轮机叶片断裂故障
转子不平衡 !
上海石化自备电厂5#汽轮机轴承座振动速度突增至5. 25毫米/ 秒， 有效值，而6#机仅为0. 466毫米/秒，有效值；振动速度频谱均为 一倍转速频率50赫兹。诊断为转子不平衡，据历史经验，汽轮 14 机叶片又断了!停机检查证实的确断了五片转子叶片!
8.2mm/s RMS
13.6mm/s RMS
7.8mm/s RMS
3#轴承座靠风机侧轴 承座，底板垂直振动 为7. 2至8. 2毫米/秒有 效值；而靠汽轮机侧 轴承座，底板垂直振 动仅为0. 5至1. 0毫米/ 秒有效值，两侧振动 相差约十倍!!导致轴承 座轴向振动高达13. 6 毫米/秒有效值，远远 超过ISO10816-3标准 规定的极限值7. 1毫米/ 秒有效值!!3#轴承
故障诊断应用实例精选 -------(48例)-------1
Contents目录
实例No.1某压缩机组振动频谱分析 实例No.2某 30万吨/年乙烯装置裂解气压缩机组转子 动不平衡故障 实例No.3某汽轮机叶片断裂故障 实例No.4某透平膨胀机叶片断裂故障 实例No.5某锅炉风机地脚螺栓松动故障 实例No.6某大型风机轴承座松动故障 实例No.7某油气田平台中甲板压缩机平台振动故障诊断 实例No.8某循环气压缩机管道振动和噪声故障 实例No.9某原油泵进口管道共振故障的诊断和排除 实例No.10某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂故障的诊断 实例No.11某往复式空压机的出口管道共振故障的诊断 实例No.12某锅炉给水泵的流体动力振动故障的诊断 实例No.13某除尘风机组轴承座刚性差及流体动力激振振动故障的诊断 实例No.14某汽轮机转子摩擦和滚动轴承故障 实例No.15某送风机电动机转子与定子相磨故障的诊断 2 实例No.16某螺杆式压缩机转子磨损故障的诊断
9
故 障 诊 断 实 例 分 析 之 二
Case History #2 Rotor Unbalance
某 30万吨/年乙烯装置裂解气 压缩机组转子动不平衡故障
罗克韦尔自动化(厦门 )有限公司 大连分公司
10
Case History #2 Rotor Unbalance
实例NO.2 30万吨/年乙烯装置裂解气 压缩机组转子动不平衡故障
26
某油气田海上平台中甲板压缩机 平台振动故障诊断实例
某油气田平台中甲板天然气压缩机甲板振动大，尤其当C 3210 A 中压压缩机和 C 3310A 低压压缩机同时满负荷工况下，压缩机甲 板振动最剧烈，甚至使相邻的 M C C 配电间振动明显。经过对压缩 机组本身、压缩机甲板及压缩机部分配管进行全面振动监测和分 析诊断，认为 振动的主要原因是中甲板支撑框架设计不合理，其 刚性不足，在 C 3210 和 C 3310 压缩机振动激励下产生剧烈的强迫 振动。 由于压缩机甲板振动剧烈，波及相邻的 M C C 甲板振动。因 此，为了消除该振动大的故障，应该加强中甲板的压缩机甲板的 支承框架刚性，同时增加 C 3210A 和 C 3210B 的一、二缸的辅助支 承，减少振动源的振动。 平湖油气田平台中甲板天然气压缩机甲板经过加固后， 2000 年 5 月 13 日，在相同工况下，对中甲板及其上的压缩机组进行比较振 动测量。实测结果表明， 中甲板振动下降 70 至 84% ，整改后的振 动仅为整改前的 16 至 30% ；中甲板上的压缩机组的振动下降50 至 71% ，整改后的振动仅为整改前的 29 至 50% ，压缩机组的振动全 部达到压缩机制造厂振动标准的设计标准以及国际标准化组织I S O 10816/ 6和I S O 10816/ 3 标准的相当于新机器或可无限长时间安全 运行机器的振动品质。 可见，振动诊断意见正确，整改措施得力 27 ，从而较好地排除了中甲板及其上压缩机组振动大的故障。
故 障 诊 断 实 例 分 析 之 四
某透平膨胀机叶片断裂故障
(转子不平衡和流体动力激振故障)
罗克韦尔自动化(厦门 )有限公司 大连分公司
15
实例No.4某透平膨胀机叶轮叶片断裂故障
1989年1月27 日某透平膨胀 机振动和噪声 突增。频谱显 示1RPM和 8RPM频率 分量最大分别 达5.91和4.68 毫米/秒，有 效值，比正常 机分别大18和 25倍。诊断为 转子不平衡， 并且已断一片 叶片(出口导 叶为8片叶片， 即静子叶片通 过频率为 8 RPM)。
32A 33A 34A 35A
311A
36A
36V
38V 37V 310V 39V
பைடு நூலகம்
汽 轮 机 侧
35V 312V 311V 31V
H--水平方向
风 机 侧
V--垂直方向
A--轴向方向
33V 32V 34V 24
3#轴承座振动监测点位置
实例No. 6武汉钢铁公司5#风机轴承座松动故障
垂直方向振动幅值两者相差约十倍!!!
7
振动频谱中包含机器零部件的机械状态信息
电动机转子动平衡 电动机与大齿轮轴联轴器对中
电机转速N0=1480转/分=24 . 6667赫兹 压缩机转速N1=6854 .7转/分=114 . 245赫兹 小齿轮齿数Z0=38 电动机
齿轮啮合，齿缺陷
齿轮箱 压缩机
压 缩 机 转 子 动 平 衡
大齿轮齿数Z1=176
3
Contents目录
实例No.33某纸机辊子SKF23260滚动轴承外环故障 实例No.34某锅炉给水泵SKF7310滚动轴承内环故障 实例No.35某水环式压缩机滚动轴承同时出现若干故障 实例No.36某水环式压缩机滚动轴承内环故障分析诊断 实例No.37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断 实例No.38某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断 实例No.39某引风机 LinkBelt22232轴承保持架故障的诊断 实例No.40某电动机 FAG6215C3轴承内环和外环故障的诊断 实例No.41一次风机电动机转子与定子之间气隙变化故障的诊断 实例No.42某离心式冷水机(约克)电动机定子偏心或定子绝缘层短路故障诊断 实例No.43某干燥机排风机电动机转子条松动故障的诊断 实例No.44某变速交流感应电动机转子条松动故障的诊断 实例No.45某离心式冷水机(约克)电动机相位故障的诊断 实例No.46某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断 实例No.47某往复式空压机的同步电动机线圈松动故障的诊断 实例No.48某直流电动机可控硅整流器 起动卡故障的诊断 4
4
N0 低速齿轮左边带族
N0 低速齿轮右边带族
某压缩机组振动频谱实例
8
含 了
(2)电 隙 摩 (3)电 联 轴 (4)压 (5)压 (6)压 联 轴 (7)齿 (8)各 主 要
(1)电 动 机 转 子 动 平 衡 动 机 转 子 与 定 子 等 小 间 擦 动 机 与 低 速 齿 轮 轴 之 间 器 对 中 缩 机 转 子 动 平 衡 缩 机 转 子 与 壳 体 间 摩 擦 缩 机 与 高 速 齿 轮 轴 之 间 器 对 中 轮 啮 合 和 齿 轮 缺 陷 轴 承 运 行 状 况 等 等 机 器 零 部 件 的 机 械 状 态 信 息