第25卷第9期2009年5月甘肃科技GansuScienceandTechnologyVol.25No.9May.2009旋转机械振动监测与故障诊断的工程应用简根妹(甘肃华鹭铝业有限公司,甘肃白银730900摘要:在旋转机械故障监测和诊断中,振动诊断技术具有较强的识别能力,可及时地进行早期诊断,发现造成故障的原因,从而实现预测维修。实践表明,以振动监测与故障诊断技术为基础的设备预知维修能节省大量的维修费用,便于实时诊断,诊断结果准确可靠,可取得显著的经济效益。关键词:旋转机械;故障;诊断:TH12旋转机械是电力、石油化工、冶金、机械、航空以及一些军事工业部门的关键设备。随着现代工业和科学技术的发展以及自动化程度的进一步提高,旋转机械正朝着大型化、高速化、连续化、集中化及自动化方向发展,生产系统中各设备之间的联系也越来越紧密。由于各种随机因素的影响,再加上其结构复杂,工作在高温、高速的恶劣条件下,旋转机械比较容易发生各种机械故障,降低或失去一定的功能[1,2]。旋转机械的故障类型有很多种,如质量不平衡、油膜涡动、转子不对中、碰磨等,于是旋转机械运行的状态就有很多种,可能是正常运行,也可能是一种故障或多种故障同时发生。这些故障在机械运转中将产生各种振动信号,而某一振动信号将对应某一故障或几种故障的综合。因此振动信号可以反映各种故障,从而为诊断旋转机械的各种故障提供了振动诊断方法。因此,研究并发展旋转机械的故障诊断技术是当前科技和工业发展的主要研究课题之一。旋转机械振动诊断是故障诊断技术中非常重要的一个方面。在诊断中采用振动信号,无论在信号的采集、数据的处理和故障的识别上都简便可靠,尤其适用于不停机在线监测和诊断报警。1振动监测系统与组成采用美国EN-TEK公司的PM(预测维修系统,建立关键特护机组数据库,包括机组基本参数、监测部位、监测参数、分析诊断基本参数等。预测维修(也称为预知维修或特态维修是指对设备的维修依赖于设备的状态,通过对设备的不断监测,掌握设备当前的工作状态并预报可能的变化趋势。当发现设备异常时,借助于有效的手段对故障进行诊断,用诊断的结果来指导维修工作,这不仅使维修工作有计划地进行,而且使维修工作在尽可能小的范固内进行。典型的PM系统由传感器、数据采集器、PM软件和计算机系统组成。数据采集器是集测试、记录、分析为一体的集成式便携测试仪器,可配接振动、相位,温度等传感器,或直接接收电压信号。PM系统软件提供了对测点数据库的管理和巡检路径的设置,将巡检路径装入数据采集器(Load,由数据采集器将实测数据反馈给计算机(Unload,依据实测数据对设备的状态进行趋势分析和预报及对故障设备进行诊断等全部功能。利用该预测维修系统的数据采集/频谱分析仪IRD-885进行定期巡回检测,全部检测数据由系统软件自动生成趋势分析图、颇谱分析图,随时掌握机组状态,分析其变化趋势,及时发现故障隐患,针对性地采取有效措施,确保机组保持良好的运行状态。振动监测系统结构如下:→→转子振动传感器72000r3600仪表系列→lRD-885数据采集颇谱分析仪→计算机PM系统。2系统应用振动诊断技术是利用机器或机构的动态性(如固有频率、振型号、传递函数等与异常机器或结构的动态特性的不同,来判断机器或结构是否存在故障的技术。振动信号是设备状态信息的载体,它蕴含了丰富的设备异常或故障的信息,而振动特征是设备运行状态好坏的重要标志[3-6]。对于在生产中连续运转的机器设备,可以根据它在运转中代表其动态特性的振动信号,采用振动诊断技术在不停机的条件下实现在线监测和故障诊断;对于静态设备和工程结构,可以对它施加人工激励,然后根据反映其动态特征的响应,采用振动诊断技术判断是否存在损伤和裂纹,从而达到故障检测的目的。该系统对某公司内部几套催化裂化装置的主风机组、气压机组建立了完整的机组振动数据库并定期巡检,对运行状态异常的机组增加测试密度,以确保机组安全运行,并取得了一定的经济效益。此外,该系统具有综合的现场工作性能,对于一些未列入巡检内容的机组能够进行现场分析,解决实际问题。下面仅列举几个实际问题,说明该振动监测系统的应用。某厂重整车间往复氢压机组运行出现异常振动,相关管线发生强烈振动,随采用IRD-885频...