北斗智库环保管家网讯:汽轮机、发电机、燃气轮机、风机、泵等都属于旋转机械,是电力行业的关键设备。振动在设备故障中占了很大比重,是影响机组安全的重要因素。
振动对机组的危害
振动过大会导致轴承乌金疲劳损坏;
振动过大会造成通流部分磨损,严重时将会导致大轴弯曲;
振动过大还将使部件承受大幅交变应力,容易造成转子、联结螺栓、地基等的损坏。
振动的三要素
描述一个振动信号,必须同时知道幅值、频率和相位,称为振动分析的三要素。下图分别为不同幅值、相位、频率的三组振动波形。
幅值不等
相位不等
频率不等
振动特征提取和分析方法
1. 原始波形
原始波形反映了振动随时间的变化情况,即信号的时域特征。典型的故障波形主要有:
毛刺波形。例如转轴表面存在缺陷时,会产生毛刺波形。
拍形波。两个频率相近的振动叠加后会产生拍形波。
高低频混合波形(低频大)。
高低频混合波形(高频大)。
削波。当转子与定子出现动静碰摩时,会出现削波现象。
2. 频谱图
频谱图反映的是各个频率的振动能量(幅值)。频谱分析是振动故障诊断领域最基本的工具。其作用可以概括为以下两点:
不同故障所对应的频率不同。例如转子不平衡故障频率为工频,汽流激振故障频率为低频等。
多种故障的频率特征具有很强的相似性。例如,热变形、不平衡、共振、摩擦等故障的特征频率都是工频,为了能确诊故障原因,振动分析必须结合过程参数和相关试验进行。
3. 轴心轨迹
轴心轨迹反映了转子在轴承内的振动轨迹,不同故障具有不同形状的轴心轨迹。例如,不平衡故障的典型轨迹为稳定的椭圆;不对中故障典型轨迹为“8”字形或“香蕉形”。
4. 波德图
波徳图反映了机组启停过程中振动幅值和相位随转速的变化情况。波德图的作用是:
判断临界转速;
确定共振放大因子;
分析转子上不平衡量以及不平衡型式;
分析机组启停过程中的振动差别。
5. 轴心位置图
轴心位置图反映的是转子不同时刻在轴承中的位置。轴心位置图的作用是:
判断轴承承载情况;
判断转子对中情况;
判断轴承相对标高状况。
振动数据画面
现场振动测试