振動(dòng)檢測(cè)在旋轉(zhuǎn)設(shè)備中的應(yīng)用

夏亞中

摘 要：從理論和實(shí)例兩方面分析了振動(dòng)檢測(cè)在旋轉(zhuǎn)設(shè)備中的應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：振動(dòng)檢測(cè)；旋轉(zhuǎn)設(shè)備；高頻振動(dòng)；低頻振動(dòng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TH165.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.17.101

本文主要研究了振動(dòng)檢測(cè)在旋轉(zhuǎn)設(shè)備中的應(yīng)用，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 振動(dòng)檢測(cè)的具體應(yīng)用分析

1.1 旋轉(zhuǎn)設(shè)備產(chǎn)生的振動(dòng)類(lèi)型

旋轉(zhuǎn)設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)類(lèi)型主要包括高頻振動(dòng)、中頻振動(dòng)和低頻振動(dòng)三種。

1.1.1 高頻振動(dòng)

高頻振動(dòng)的異?，F(xiàn)象主要有以下兩種：①流體音振動(dòng)。它的主要特征為流體機(jī)械中，無(wú)論是密封結(jié)構(gòu)出現(xiàn)故障，還是壓力結(jié)構(gòu)出現(xiàn)故障，都會(huì)形成一種渦流，且隨著旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備的高頻振動(dòng)發(fā)出聲響。②氣濁。它的主要特征為流體機(jī)械中因局部出現(xiàn)低壓，導(dǎo)致氣泡形成，進(jìn)而導(dǎo)致壓力增加。一旦氣泡破滅，則會(huì)產(chǎn)生高頻振動(dòng)并發(fā)出聲響。

1.1.2 中頻振動(dòng)

中頻振動(dòng)的異?，F(xiàn)象主要有以下兩種：①葉輪葉片振動(dòng)。離心式壓縮機(jī)或軸流式壓縮機(jī)在透平運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中因動(dòng)、靜葉片之間的相互影響或者導(dǎo)葉與葉輪之間的相互影響，導(dǎo)致葉輪與噴頭之間出現(xiàn)異常振動(dòng)。②壓力脈動(dòng)。在風(fēng)機(jī)、泵等有壓力形成的結(jié)構(gòu)中，渦流每次經(jīng)過(guò)蝸殼時(shí)都會(huì)引發(fā)壓力與流體變動(dòng)，如果壓力結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問(wèn)題，則會(huì)引發(fā)壓力脈動(dòng)。

1.1.3 低頻振動(dòng)

低頻振動(dòng)的異?，F(xiàn)象主要有以下幾種：①油膜振動(dòng)。這種異?，F(xiàn)象通常發(fā)生在定制給油的滑動(dòng)軸承上，主要是因?yàn)樵谶\(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，在力學(xué)特征的作用下軸承存在固有頻率，進(jìn)而導(dǎo)致油膜出現(xiàn)振動(dòng)。②松動(dòng)。由于軸承磨損或者螺絲松動(dòng)引發(fā)振動(dòng)，振動(dòng)頻率為旋轉(zhuǎn)頻率的高次成分。③不對(duì)中。聯(lián)軸器連接的兩個(gè)中心出現(xiàn)不對(duì)中的現(xiàn)象，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)頻率翻倍或者旋轉(zhuǎn)頻率與振動(dòng)頻率相同。④不平衡。振動(dòng)特征為轉(zhuǎn)子軸心線周?chē)馁|(zhì)量分布不平衡、不均勻，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)頻率與振動(dòng)頻率相同。

1.2 振動(dòng)檢測(cè)應(yīng)用的步驟

通常狀況下，振動(dòng)檢測(cè)在旋轉(zhuǎn)設(shè)備中應(yīng)用的步驟為：①預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)的目的是列出旋轉(zhuǎn)設(shè)備可能存在的異常振動(dòng)故障，比如振動(dòng)異常的特征和形態(tài)、相關(guān)機(jī)件連接狀況（管理基礎(chǔ)、動(dòng)力源）、機(jī)械運(yùn)行維修技術(shù)檔案（故障檢修、改造和潤(rùn)滑）、機(jī)械運(yùn)行條件（轉(zhuǎn)速、壓力、溫度等）、動(dòng)態(tài)特性和機(jī)械結(jié)構(gòu)（特征頻率、軸承和齒輪規(guī)格等）。②監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)的目的是確定振動(dòng)的異常程度，同時(shí)預(yù)測(cè)振動(dòng)的發(fā)展趨勢(shì)；確定振動(dòng)的方向（軸方向、水平方向、垂直方向）和檢測(cè)參數(shù)（加速度、速度、位移等）；確定設(shè)計(jì)測(cè)點(diǎn)位置和測(cè)試情況。③診斷。診斷的目的是確定出現(xiàn)異常振動(dòng)的部位和原因；識(shí)別振動(dòng)波形、定位相關(guān)時(shí)差；分析圖形數(shù)據(jù)和頻譜；儲(chǔ)存、傳輸數(shù)據(jù)；④采取相應(yīng)的措施。這一步驟的目的是根據(jù)旋轉(zhuǎn)設(shè)備的異常狀況采取相應(yīng)的措施處理，即相關(guān)人員根據(jù)診斷結(jié)果采取有效的措施維修，及時(shí)

排除故障，以保證旋轉(zhuǎn)設(shè)備能夠正常、穩(wěn)定地運(yùn)行。

2 實(shí)例分析

本文以某排風(fēng)機(jī)為例分析振動(dòng)檢測(cè)在旋轉(zhuǎn)設(shè)備中的應(yīng)用。該排風(fēng)機(jī)為典型的旋轉(zhuǎn)設(shè)備，排風(fēng)機(jī)的具體參數(shù)為：風(fēng)機(jī)壓力為1 656 Pa，風(fēng)機(jī)風(fēng)量為50 810 m3/h，風(fēng)機(jī)型號(hào)為B4-72-14，電機(jī)型號(hào)為Y250M-4，電機(jī)轉(zhuǎn)速為1 470 r/min，電機(jī)功率為5.5×103 kW，風(fēng)機(jī)與電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器連接。該排風(fēng)機(jī)于2013-05出現(xiàn)了異常振動(dòng)，風(fēng)機(jī)的運(yùn)行電流明顯升高，因此，利用HY-106型振動(dòng)檢測(cè)儀對(duì)該風(fēng)機(jī)的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行了檢測(cè)。檢測(cè)點(diǎn)設(shè)置在風(fēng)機(jī)滾動(dòng)軸承處，由于設(shè)備的轉(zhuǎn)速相對(duì)較低，其振動(dòng)速度選擇與檢測(cè)參數(shù)一致。通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，風(fēng)機(jī)與電機(jī)連接處存在異常振動(dòng)現(xiàn)象，風(fēng)機(jī)和電機(jī)前前軸承水平方向的時(shí)域波形圖和頻譜圖分別如圖1和圖2所示。

通過(guò)觀察可知，電機(jī)的基頻為24.67 Hz，轉(zhuǎn)速為1 480 r/min，目前電機(jī)的基頻振動(dòng)幅值為正常值的2倍，且波形與正弦波相似；雖然風(fēng)機(jī)安裝在彈性基礎(chǔ)上，但是其垂直方向的振動(dòng)值與水平方向的振動(dòng)值都超過(guò)了正常值。由上述分析可知，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)設(shè)備出現(xiàn)故障的原因?yàn)轱L(fēng)機(jī)出現(xiàn)不平衡問(wèn)題。停止運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的風(fēng)葉上存在大量的灰塵，將風(fēng)機(jī)上的灰塵清理干凈后，異常振動(dòng)現(xiàn)象消失，排風(fēng)機(jī)運(yùn)行恢復(fù)正常。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，將振動(dòng)檢測(cè)應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)設(shè)備中能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地檢測(cè)出旋轉(zhuǎn)設(shè)備存在的異常故障，并采取有效的措施處理，提高旋轉(zhuǎn)設(shè)備的運(yùn)行效率，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命；同時(shí)還能夠防止設(shè)備故障影響企業(yè)的正常運(yùn)行，降低對(duì)環(huán)境造成的污染，為企業(yè)創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]李淳.振動(dòng)檢測(cè)在設(shè)備中的應(yīng)用[J].商品與質(zhì)量·建筑與發(fā)展，2014（9）：372.

〔編輯：劉曉芳〕