机械故障诊断技术2.doc

谢谢大家！ 诊断结论及建议 　　　在这个案例中可以看到在1～4倍的转频中均出现较多的转差频率，而且电机的振动值波动范围较大在1.7mm／s～4.4mm／s，上海电机厂给宝钢监测振动的速度标准值为2.8mm／s，上述情况说明该电机已经出现了较为严重的导条故障――断裂。 ? 　检修结果 　　　将电机送至宝检公司电修车间进行检修时发现该电机转子共有14根导条断裂。证明了判断的准确性。 三． 同步电动机振动诊断 　　　某轧钢厂一变流机组，同步电动机功率1250kW、8极、750r／min，电网频率50Hz，其负荷为一直流发电机，功率为1050kW。该机组投产后，同步电动机轴承振动一直较大，几次检修没有找到原因，未见效果，决定对其进行一次振动诊断。 图9―24 同步电动机组振动诊断 a 现场测试布置 b 振动分析框图 现场检测结果 　　　现场检测结果，发现振动值较大的部位是1#轴承水平径向振动，2#轴承三个方向的振动。其余各测量点的振动值均较小，小于1.6 mm／s。测得各点的振动速度如下： 　　　测点2：1#轴承水平径向4.0 mm／s。 　　　测点4：2#轴承垂直方向6.5 mm／s。 　　　测点5：2#轴承水平径向4.2 mm／s。 　　　测点6：2#轴承轴向 11.5 mm／s。 已超过允许标准11.2 mm／s 　　　其余测点： 1.6 mm／s 三维转速谱分析 　　图9―25是测点6的转速谱图，从图中第一条曲线可以看出，当转速750 r／min时，由于未切断电源，有交变电磁场存在，50Hz（即4倍旋频率4fr）处振动幅值最大，达8.93mm／s，断电后，此分量幅值衰减很快，当转速降至645 r／min时 4fr 43 Hz ，其幅度已降到了0.25 mm／s，可以说明该频率分量的振动是电磁原因引起的。 图9―25 测点6（轴向）转速谱 诊断结论 1）同步电动机振动主要是电气原因引起的，其表现为轴向 　 四倍频率和水平径向2倍频振动较大，而在切断电源后， 　很快消失。应检查定子绕组是否对称，磁极绕组是否存 　 在匝间短路，气隙是否均匀。 2）转子存在较大的不平衡，具有较大的旋转频率成分，应 　作一次动平衡校正。 3）同步电动机的振动是由自身的机械不平衡和电磁原因激 　 振引起的，与负载直流发电机没有关系。 四． 立式电动机振动诊断 　　　一台驱动水泵用立式230kW、12极异步电动机、转速585r／min，电网频率50Hz。电动机与水泵采用延伸轴连接，中间用一个弹簧联轴节，可以轴向伸缩，电动机与水泵的布置如图9―27a 所示。 图9―27 立式电动机的振动诊断 a 电动机与水泵的布置 b 振动规律 c 水平方向三维谱图 振动分析 1．振动的征状和规律 　　　电动机在起动后，振动很小，但随着运行时间的延长，电动机上部轴承的水平方向振动逐步增加，其幅值是不稳定的，但在一个范围内摆动，经过一段时间后，振动就突然变得很小，但随着运行时间加长，振动又逐步增加，其振动的规律性如图9―27b 所示。 2．诊断检测内容 　 1）测量电动机轴承振动的幅值和频率成分。 　2）测量电动机固有振动频率。 　3）作出电动机运行过程的三维频谱图。 3．诊断过程 　　1）用锤击法激励电动机传动轴，通过自由衰减振动的检测，测得电动机轴系固有频率为13.7Hz。 　　2）运行时监测电动机的振动，并进行FFT分析，作出以时间为Z轴的三维谱图，如图9―27c 所示。 4．诊断结论 　　1）从振动频谱图中可以看出，振动频谱的各频率成分都是离散谱线，除了最主要的13.7Hz固有频率外，还出现了回转频率的整数倍（m 1、2、3…）的成分，其中较大韵是分；它是回转频率的l.5倍，因此可以确定振动是共振引起的。 　　2）运行中负荷及其他条件不变，轴承振动情况都经常变化，应考虑这是轴承的非线性振动，这往往是轴承负荷变化或润滑不良所可能产生的。 　　3）延伸轴的弹簧联轴节，在正常时，应能使延伸轴灵活的伸缩，但当润滑不良时，它的伸缩就变得很不灵活，在电动机和泵的轴承上产生一个轴向力，这轴向力使电动机下端承担推力的轴承推力负荷逐渐减少，非线振动就产生，并引起了共振。由于上部轴承离固定端较远，共振的幅值就最大。 　　4）进行处理。打开弹簧联轴节，清洗并重加润滑脂。重新起动后，振动消失。 五．电动机异常振动的诊断 　　　诊断对象是一台驱动离心式压缩机的异步电动机，容量3400kw，2极，转速2970r／min，电源频率为50Hz，结构上采用整体底板、座式滑动轴承。简易诊断时，发现轴承和定子振动加大，超过允许值，决定对电动机轴承振动进行一次精密诊断。 图9―28 3