关键词 振动分析仪 故障诊断 轴承

    中图分类号TP391  文献标识码B

 

    外高桥电厂自1998年开展状态监测技术的应用以来，利用艾默生CSI 2120振动分析仪定期对机组进行振动信号的采集和设备状态分析，取得了很好的成效。2007年1月在对各设备作振动分析时发现1#风机和2#定冷泵振动出现异常，经诊断准确判断出1#风机滑动轴承，2#定冷泵的滚动轴承出现故障，更换轴承后设备振动恢复正常。

    一、风机振动诊断分析

    1．设备概况

    电机转速为1485r/min(24.75Hz)，轴承为滑动轴承。采用加速度传感器分别测量两个轴承座外壳水平、垂直和轴向3个方向的振动量。测点位置如图1所示。

   2．诊断分析

    从电机自由端M1测点水平方向自2002年以来的振动总量趋势图中，可以看出2007年1月份该测点的振动幅值相比以前略有上升，但并不明显该测点每旋转一周会出现一次比较明显的冲击（图2），是较为明显的轴承故障特征。春节期间停机检查，发现该滑动轴承有明显的剥落故障。

 图1 风机测点布置图

 

 

图2 风机电机Ml测点水平方向波形频谱图

 

    二、定冷泵振动诊断分析

    1．设备概况

    电机转速为2950r/min (49.13Hz)，电机端轴承型号为SKF6313，定冷泵轴承型号为SKF6307。采用加速度传感器分别测量两个轴承的轴承座外壳水平、垂直和轴向3个方向的振动量。测点位置如图3所示。在进行普通的波形频谱分析的同时，还利用了CSI的专利技术Peak VueTM对轴承进行状态监测。

图3 定冷泵测点布置图

 

    2．CSI专利技术峰值检测（Peak VueTM）简介

    要了解Peak VueTM的工作原理，首先必须了解什么是应力波。应力波是一种非常短暂的连续性脉冲信号（百万分之一秒到千分之一秒的范围），它发生于金属与金属之间的冲击或摩擦现象。滚动轴承如出现故障，当滚珠通过缺陷区时，由于油膜中断会使金属直接碰撞，从而产生应力波。应力波属于低能量信号，隐藏在振动频谱底层的背景能量中，用常规的振动信号采集和频谱分析难以发现。Peak VueTM用于寻找和分离这些高频、低能量的应力波，并且加强信号，使其高于频谱的背景能量信号，从而能更明显地诊断损坏根源。

    3．诊断分析

    1月底该机组振动加剧。对其进行振动检测，发现电机和定冷泵振动均严重超标，达到22mm/s以上，频谱中出现明显的高频成分，怀疑是滚动轴承故障所致，但频谱图（图4）中并未发现明显的滚动轴承特征故障频率及其谐波成分。利用Peak VueTM技术对信号进行处理后再观察其频谱图，发现滚动轴承内圈故障频率及其谐波成分，如图5~图7所示。停机拆检，证实电机轴承与泵的轴承都存在严重的内圈故障。更换滚动轴承后电机和轴的振动均显著下降，达到1 mm/s左右。

图4 定冷泵电机M2测点水平方向振动波形频谱图

 

 

图5 定冷泵电机iT12测点水平方向Peak VueTM波形频谱图

 

 

图6 定冷泵P2测点垂直方向振动波形频谱图

 

 

图7 定冷泵P2测点垂直方向Peak VueTM波形频谱图