艾默生振動(dòng)分析儀CSI 2120在外高橋電廠風(fēng)機(jī)和定冷泵振動(dòng)故障診斷中的應(yīng)用

摘要： 本文介紹了上海外高橋發(fā)電有限責(zé)任公司利用艾默生過(guò)程管理csi2120振動(dòng)分析儀采集主要設(shè)備振動(dòng)數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確診斷出1# 機(jī)組一次風(fēng)機(jī)和2# 機(jī)組定冷泵的軸承故障。

關(guān)鍵詞：振動(dòng)分析；故障診斷
　　
　　外高橋電廠自1998年開(kāi)展?fàn)顟B(tài)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用以來(lái)，利用艾默生csi2120振動(dòng)分析儀定期對(duì)機(jī)組的輔機(jī)進(jìn)行振動(dòng)信號(hào)的采集和設(shè)備狀態(tài)分析, 取得了很好的成效。2007年1月份在對(duì)各設(shè)備作振動(dòng)分析時(shí)發(fā)現(xiàn)1#機(jī)組風(fēng)機(jī)和2# 機(jī)組定冷泵振動(dòng)出現(xiàn)異常，準(zhǔn)確判斷出1#風(fēng)機(jī)滑動(dòng)軸承，2#機(jī)組定冷泵的電機(jī)和泵的滾動(dòng)軸承出現(xiàn)故障，更換軸承后設(shè)備振動(dòng)恢復(fù)正常。





一、風(fēng)機(jī)振動(dòng)診斷分析
　　
        1．設(shè)備概況
　　電機(jī)轉(zhuǎn)速為1485r/min(28.75hz)，軸承為滑動(dòng)軸承。采用加速度傳感器分別測(cè)量?jī)蓚€(gè)軸承的軸承座外殼水平、垂直和軸向方向的振動(dòng)量。測(cè)點(diǎn)位置如圖1所示。



圖1 一次風(fēng)機(jī)測(cè)點(diǎn)布置圖



        2．診斷分析
　　圖2為電機(jī)自由端m1h測(cè)點(diǎn)自2002年以來(lái)的振動(dòng)總量趨勢(shì)圖，可以看出2007年1月份該測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)幅值相比以前略有上升，但并不明顯。從波形和頻譜圖（圖3）中則發(fā)現(xiàn)，該測(cè)點(diǎn)每旋轉(zhuǎn)一周會(huì)出現(xiàn)一次比較明顯的沖擊，是較為明顯的軸承故障特征。春節(jié)期間停機(jī)檢查，發(fā)現(xiàn)該滑動(dòng)軸承有明顯的剝落故障，如圖4所示。


圖2 一次風(fēng)機(jī)電機(jī)m1h測(cè)點(diǎn)振動(dòng)趨勢(shì)圖



圖3 一次風(fēng)機(jī)電機(jī)m1h測(cè)點(diǎn)波形頻譜圖



圖4 出現(xiàn)剝落故障的滑動(dòng)軸承



二、定冷泵振動(dòng)診斷分析
　　
　　1. 設(shè)備概況
　　電機(jī)頻率為2950r/min(49.13hz)，電機(jī)端軸承型號(hào)為skf6313，定冷泵端軸承型號(hào)為skf6307。采用加速度傳感器分別測(cè)量?jī)蓚€(gè)軸承的軸承座外殼水平、垂直和軸向方向的振動(dòng)量。測(cè)點(diǎn)位置如圖5所示。在進(jìn)行普通的波形頻譜分析的同時(shí)，還利用了csi的技術(shù)peakvuetm 對(duì)軸承進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。


csi 2120采集前置泵的振動(dòng)數(shù)據(jù)


csi 2120采集前置泵的振動(dòng)數(shù)據(jù)



圖5 定冷泵測(cè)點(diǎn)布置圖



        2. csi技術(shù)峰值檢測(cè) ( peakvuetm ) 簡(jiǎn)介
　　要了解peakvuetm的工作原理，首先必須了解什么是應(yīng)力波。應(yīng)力波是一種非常短暫的連續(xù)性脈沖訊號(hào)（百萬(wàn)分之一秒到千分之一秒的范圍），它發(fā)生于金屬與金屬之間的沖擊或摩擦現(xiàn)象。滾動(dòng)軸承如出現(xiàn)故障，當(dāng)滾珠通過(guò)缺陷區(qū)時(shí)，由于油膜中斷會(huì)使金屬直接碰撞，從而產(chǎn)生應(yīng)力波。應(yīng)力波屬于低能量信號(hào)，隱藏在振動(dòng)頻譜底層的背景能量中，用常規(guī)的振動(dòng)信號(hào)采集和頻譜分析難以發(fā)現(xiàn)。peakvuetm專注于尋找和分離這些高頻、低能量的應(yīng)力波，并且加強(qiáng)信號(hào)，使其高于頻譜的背景能量信號(hào)，從而能更明顯地診斷損壞根源。
　　
　　3. 診斷分析
　　1月底該機(jī)組振動(dòng)加劇。對(duì)其進(jìn)行振動(dòng)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)電機(jī)端和定冷泵端振動(dòng)均嚴(yán)重超標(biāo)，達(dá)到22mm/s以上，頻譜中出現(xiàn)明顯的高頻成分。懷疑是滾動(dòng)軸承故障所致。但頻譜圖中并未發(fā)現(xiàn)明顯的滾動(dòng)軸承特征故障頻率及其諧波成分。利用peakvuetm技術(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理后再觀察其頻譜圖，發(fā)現(xiàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈故障頻率及其諧波成分，如圖6和圖7所示。停機(jī)拆檢，證實(shí)電機(jī)軸承與泵的軸承都存在嚴(yán)重的內(nèi)圈故障。更換滾動(dòng)軸承后電機(jī)和軸的振動(dòng)均顯著下降，達(dá)到1mm/s左右。如圖8和圖9所示。


圖6 定冷泵電機(jī)m2h測(cè)點(diǎn)振動(dòng)波形頻譜圖


圖7 定冷泵p2v測(cè)點(diǎn)peakvuetm 波形頻譜圖


圖8 定冷泵電機(jī)振動(dòng)趨勢(shì)圖


 
圖9 定冷泵振動(dòng)趨勢(shì)圖

三、結(jié)束語(yǔ)
　　一次風(fēng)機(jī)和定冷泵軸承故障的及時(shí)發(fā)現(xiàn)，避免了振動(dòng)增大導(dǎo)致其他零部件損壞及更嚴(yán)重的事故后果的發(fā)生，提高了提高了輔機(jī)設(shè)備的運(yùn)行可靠性。