制氧机组空压机振动诊断与分析.pdf

制氧机组空压机振动诊断与分析 宫能春 摘要：利用旋转机械状态监测与故障诊断系统，对制氧机组空压机的振动故障进行了监 测诊断，为机组的检修提供了指导，在保证机组检修后尽快投入运行起了重要作用。实践表 明，对高速转子应进行高速动平衡，物品是对于运行在二阶临界转速之上的转子，需进行一阶 和二阶模态动平衡。 关键词：制氧机组振动状态故障诊断动平衡 氧气厂3万m3制氧机组是我公司重要关键设备，由空压机、氧压机、氮压机及空分、稀有 气体制取等设备组成。其中，空压机反复出现防喘振报警，排气端轴振也有增大的趋势。对正 常生产经营造成威胁。 1测点布置及机组有关参数 1．1机组测点布置 测点①～⑧位置见图1，水平和垂直向分别记为H、v。 ●__ 面‘县＼J……1 ⑤ 臼 _●一 l一 ④ ③ 1．主电机2．增速机3．空压机离心叶轮(共3级) 4．空压机轴流叶片(共6级) 图1机组测点布置简图 1．2机组有关性能参数 4 03。 1．2．2增速机。大齿轮Z1=141，小齿轮Z2=35，增速比i=4 1．2 0 动报警／停车值60／80t-m(轴振)。 2空压机检修前的振动状态监测与诊断分析 2．1振动数据采集 ·398· 先后三次对测点①～⑦进行了数据采集和频谱分析，电机状态良好，发现增速机测点⑤、 空压机测点⑦振动有异常。其中第1次测点⑤、⑦的谱图如图2、图3所示。 ． I ，L一一～． ～。√八． ． 图2增速机测点⑤H谱图 3 2 i， 。 O 图3空压机测点⑦H谮l茎l 22振动原因分析 烈振动分量，振动有效值达5．5mm／s，该频率对应增速机啮合频率，可见增速机齿轮啮合状况 不好。 难判断，0．6万r／min处振动是转子的基频振动，是由转子本身不平衡引起。21万r／min处的 振动，如前所述，是由增速机齿轮啮合状况不良所引起的。但是，对其中9、16、20、25万r／min 附近存在的振动，由于当时对空压机内部转子结构不清。难以做出准确判断。这些频率成分可 能与转子上离心叶轮的流道数、轴流的动叶片数存在关系，也就是说与叶片有关。 从测点⑦的谱图躅3还可以看出，在所采集的频率域内有许多低平的谐波分量出现，这与 转子上的叶轮、叶片存在受力不均(如碰摩)有关。 3检修试车时振动分析及现场动平衡 3．1检修验证 为了彻底解决制氧空压机长期以来存在的隐患，对空压机进行揭盖检查和更换轴流叶片。 停机开盖后发现，轴流叶片磨损严重，有裂纹，且一级叶片有刮蹭痕迹，图3谱图中出现的许多 连续低幅谐波分量，正是碰磨这一故障的特征频谱。换叶片后，这些低幅谐波分量基本消失· 如图4所示。 ·399· ， 2 - t j D O 图4