《振动分析案例》PPT课件

1、缺点诊断运用实例精选缺点诊断运用实例精选 -(48例例)-Contents目录实例实例No.1某紧缩机组振动频谱分析某紧缩机组振动频谱分析实例实例No.2某某 30万吨万吨/年乙烯安装裂解气紧缩机组转子年乙烯安装裂解气紧缩机组转子 动不平衡缺点动不平衡缺点实例实例No.3某汽轮机叶片断裂缺点某汽轮机叶片断裂缺点实例实例No.4某透平膨胀机叶片断裂缺点某透平膨胀机叶片断裂缺点实例实例No.5某锅炉风机地脚螺栓松动缺点某锅炉风机地脚螺栓松动缺点实例实例No.6某大型风机轴承座松动缺点某大型风机轴承座松动缺点实例实例No.7某油气田平台中甲板紧缩机平台振动缺点诊断某油气田平台中甲板紧缩机平台振动缺点

2、诊断实例实例No.8某循环气紧缩机管道振动和噪声缺点某循环气紧缩机管道振动和噪声缺点实例实例No.9某原油泵进口管道共振缺点的诊断和排除某原油泵进口管道共振缺点的诊断和排除实例实例No.10某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂缺点的诊断某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂缺点的诊断实例实例No.11某往复式空压机的出口管道共振缺点的诊断某往复式空压机的出口管道共振缺点的诊断实例实例No.12某锅炉给水泵的流体动力振动缺点的诊断某锅炉给水泵的流体动力振动缺点的诊断实例实例No.13某除尘风机组轴承座刚性差及流体动力激振振动缺点的诊断某除尘风机组轴承座刚性差及流体动力激振振动缺点的诊断实例实例No.1

3、4某汽轮机转子摩擦和滚动轴承缺点某汽轮机转子摩擦和滚动轴承缺点实例实例No.15某送风机电动机转子与定子相磨缺点的诊断某送风机电动机转子与定子相磨缺点的诊断实例实例No.16某螺杆式紧缩机转子磨损缺点的诊断某螺杆式紧缩机转子磨损缺点的诊断Contents目录实例实例No.17假设干紧缩机组齿轮箱齿轮摆动频率实测假设干紧缩机组齿轮箱齿轮摆动频率实测实例实例No.18某离心机行星齿轮偏摆振动缺点某离心机行星齿轮偏摆振动缺点实例实例No.19某驱动箱伞齿轮高噪声和振动缺点的诊断某驱动箱伞齿轮高噪声和振动缺点的诊断实例实例No.20某电动机转子条缺点某电动机转子条缺点实例实例No.21某纸机滚动轴承外

4、环缺点某纸机滚动轴承外环缺点实例实例No.22某纸机滚动轴承外环缺点某纸机滚动轴承外环缺点实例实例No.23某纸机滚动轴承内环缺点某纸机滚动轴承内环缺点实例实例No.24某纸机滚动轴承滚动体缺点某纸机滚动轴承滚动体缺点实例实例No.25某纸机滚动轴承坚持架缺点某纸机滚动轴承坚持架缺点实例实例No.26某纸机滚动轴承松动缺点某纸机滚动轴承松动缺点实例实例No.27某纸机滚动轴承同时出现假设干缺点某纸机滚动轴承同时出现假设干缺点实例实例No.28某纸机滚动轴承松动缺点某纸机滚动轴承松动缺点实例实例No.29某纸机滚动轴承外环缺点某纸机滚动轴承外环缺点实例实例No.30某纸机滚动轴承内环缺点某纸机滚

5、动轴承内环缺点实例实例No.31某纸机滚动轴承外环缺点某纸机滚动轴承外环缺点实例实例No.32某纸机滚动轴承外环缺点某纸机滚动轴承外环缺点Contents目录实例实例No.33某纸机辊子某纸机辊子SKF23260滚动轴承外环缺点滚动轴承外环缺点实例实例No.34某锅炉给水泵某锅炉给水泵SKF7310滚动轴承内环缺点滚动轴承内环缺点实例实例No.35某水环式紧缩机滚动轴承同时出现假设干缺点某水环式紧缩机滚动轴承同时出现假设干缺点实例实例No.36某水环式紧缩机滚动轴承内环缺点分析诊断某水环式紧缩机滚动轴承内环缺点分析诊断实例实例No.37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损缺点的诊断的诊断某齿轮箱输

6、入齿轮轴承内环严重磨损缺点的诊断的诊断实例实例No.38某螺杆式紧缩机滚动轴承外环严重磨损缺点的诊断某螺杆式紧缩机滚动轴承外环严重磨损缺点的诊断实例实例No.39某引风机某引风机 LinkBelt22232轴承坚持架缺点的诊断轴承坚持架缺点的诊断实例实例No.40某电动机某电动机 FAG6215C3轴承内环和外环缺点的诊断轴承内环和外环缺点的诊断实例实例No.41一次风机电动机转子与定子之间气隙变化缺点的诊断一次风机电动机转子与定子之间气隙变化缺点的诊断实例实例No.42某离心式冷水机某离心式冷水机(约克约克)电动机定子偏心或定子绝缘层短路缺点诊断电动机定子偏心或定子绝缘层短路缺点诊断实例实例

7、No.43某枯燥机排风机电动机转子条松动缺点的诊断某枯燥机排风机电动机转子条松动缺点的诊断实例实例No.44某变速交流感应电动机转子条松动缺点的诊断某变速交流感应电动机转子条松动缺点的诊断实例实例No.45某离心式冷水机某离心式冷水机(约克约克)电动机相位缺点的诊断电动机相位缺点的诊断实例实例No.46某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂缺点的诊断某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂缺点的诊断实例实例No.47某往复式空压机的同步电动机线圈松动缺点的诊断某往复式空压机的同步电动机线圈松动缺点的诊断实例实例No.48某直流电动机可控硅整流器某直流电动机可控硅整流器 起动卡缺点的诊断起动卡缺点的诊

8、断 故 障 诊 断 实 例 分 析 之 一 Case History #1 Compressor Vibration Spectrum 某紧缩机组振动频谱分析机器形状检修的根底机器形状检修的根底 振动频谱中包含机器振动频谱中包含机器零部件的零部件的 机械形状机械形状信息信息 9999999 Case History #1 Compressor Vibration Spectrum 振动频谱中包含机器零部件的机械形状信息电机转速N0=1480转/分=24.6667赫兹紧缩机转速N1=6854.7转/分=114.245赫兹小齿轮齿数Z0=38 大齿轮齿数Z1=176齿轮啮合频率Fm=N0Z0 =N

9、1 Z =4341.3赫兹齿轮边带频率Fb=Fmi N0或 Fm i N1振动频谱中包含机器零部件的机械形状信息振动频谱中包含机器零部件的机械形状信息某紧缩机组振动频谱实例紧缩机电动机齿轮箱振动速度频率电动机转子动平衡电动机与大齿轮轴联轴器对中紧缩机转子动平衡紧缩机与小齿轮轴联轴器对中齿轮啮合，齿缺陷电机转速N0=1480转/分=24 . 6667赫兹紧缩机转速N1=6854 .7转/分=114 . 245赫兹小齿轮齿数Z0=38 大齿轮齿数Z1=176齿轮啮合频率Fm=N0Z0=N1 Z1 =4341 . 3赫兹齿轮边带频率Fb=Fmi N0或 Fm i N1N02N03N0N12N13N1

10、FmN1N1N1N1N0N0N0N1N1N1高速齿轮左边带族高速齿轮右边带族低速齿轮左边带族低速齿轮右边带族123465 这 个 实 例 的 振 动 频 谱 中 包 含 了 (1)电 动 机 转 子 动 平 衡 (2)电 动 机 转 子 与 定 子 等 小 间 隙 摩 擦 (3)电 动 机 与 低 速 齿 轮 轴 之 间 联 轴 器 对 中 (4)压 缩 机 转 子 动 平 衡 (5)压 缩 机 转 子 与 壳 体 间 摩 擦 (6)压 缩 机 与 高 速 齿 轮 轴 之 间 联 轴 器 对 中 (7)齿 轮 啮 合 和 齿 轮 缺 陷 (8)各 轴 承 运 行 状 况 等 等 机 器 主 要

11、 零 部 件 的 机 械 状 态 信 息 等 等 故 障 诊 断 实 例 分 析 之 二 Case History #2 Rotor Unbalance某 30万吨/年乙烯安装裂解气紧缩机组转子动不平衡缺点罗克韦尔自动化罗克韦尔自动化(厦门厦门 )大连分公大连分公司司Case History #2 Rotor Unbalance实例NO.2 30万吨/年乙烯安装裂解气紧缩机组转子动不平衡缺点 1996年年11月月2日某大型裂解气紧缩机中压缸两端轴承座振动突日某大型裂解气紧缩机中压缸两端轴承座振动突增数倍，诊断为转子严重不平衡增数倍，诊断为转子严重不平衡!开缸检查证明，因进口过滤开缸检查证明，因

12、进口过滤器支承块断裂，刮下大量积焦，堆积在转子上呵斥严重不平器支承块断裂，刮下大量积焦，堆积在转子上呵斥严重不平衡衡!经清焦处置，开车证明：振动恢复正常。经清焦处置，开车证明：振动恢复正常。Case History #2 Rotor Unbalance实例NO.2 30万吨/年乙烯安装裂解气紧缩机组转子动不平衡缺点Typical Spectrum典型的频谱 Typical spectrum shows dominant GMF典型频谱阐明转子转典型频谱阐明转子转速频率突增，这是典型的转子不平衡的特征速频率突增，这是典型的转子不平衡的特征!严重不平衡的典型频谱严重不平衡的典型频谱 故 障 诊 断

13、 实 例 分 析 之 三 某汽轮机叶片断裂缺点 (转子不平衡缺点)罗克韦尔自动化罗克韦尔自动化(厦门厦门 )大连分公大连分公司司 实例实例No.3 某汽轮机叶片断裂缺点某汽轮机叶片断裂缺点上海石化自备电厂上海石化自备电厂5#汽轮机轴承座振动速度突增至汽轮机轴承座振动速度突增至5. 25毫米毫米/ 秒，秒，有效值，而有效值，而6#机仅为机仅为0. 466毫米毫米/秒，有效值；振动速度频谱均为秒，有效值；振动速度频谱均为一倍转速频率一倍转速频率50赫兹。诊断为转子不平衡，据历史阅历，汽轮机赫兹。诊断为转子不平衡，据历史阅历，汽轮机叶片又断了叶片又断了!停机检查证明确实断了五片转子叶片停机检查证明确

14、实断了五片转子叶片!转子不平衡转子不平衡 ! 故 障 诊 断 实 例 分 析 之 四 某透平膨胀机叶片断裂缺点 (转子不平衡和流体动力激振缺点)罗克韦尔自动化罗克韦尔自动化(厦门厦门 )大连分公大连分公司司 实例实例No.4某透平膨胀机叶轮叶片断裂缺点某透平膨胀机叶轮叶片断裂缺点1989年年1月月27日某透平膨胀日某透平膨胀机振动和噪声机振动和噪声突增。频谱显突增。频谱显示示1RPM和和8RPM频率频率分量最大分别分量最大分别达达5.91和和4.68毫米毫米/秒，有秒，有效值，比正常效值，比正常机分别大机分别大18和和25倍。诊断为倍。诊断为转子不平衡，转子不平衡，并且已断一片并且已断一片叶片

15、叶片(出口导出口导叶为叶为8片叶片，片叶片，即静子叶片经即静子叶片经过频率为过频率为 8 RPM)。转转 子子 不不 平平 衡衡 故 障 诊 断 实 例 分 析 之 四 转转 子子 不不 平平 衡！衡！ ！ 振振动动超超标标!转转子子不不平平衡衡! 故 障 诊 断 实 例 分 析 之 四 诊断结论：BPFS静子叶片经过频率证明，离心叶轮断一片叶片!(流体动力激振缺点)导导 流流 叶叶 片片 数数 为为 8片片 实例实例No.4某透平膨胀机叶轮叶片断裂缺点某透平膨胀机叶轮叶片断裂缺点离心叶轮离心叶轮14片转子叶片已断一片叶片的透平膨胀机叶轮照片片转子叶片已断一片叶片的透平膨胀机叶轮照片断了一片叶

16、片！断了一片叶片！ 故 障 诊 断 实 例 分 析 之 五 某锅炉风机 地脚螺栓松动缺点罗克韦尔自动化罗克韦尔自动化(厦门厦门 )大连分公大连分公司司 实例实例No.5某锅炉风机根底地脚螺栓松动缺点某锅炉风机根底地脚螺栓松动缺点3#3#和和4#4#测点处地脚螺栓松动测点处地脚螺栓松动松松 动动 某大型风机某大型风机 轴承座松动缺点轴承座松动缺点故故 障障 诊诊 断断 实实 例例 分分 析析 之之 六六 罗克韦尔自动化罗克韦尔自动化(厦门厦门 )大连分公大连分公司司 实例实例No.6 5#风机轴承座松动缺点风机轴承座松动缺点汽轮机轴流式风机YISA106A(轴程度振动轴程度振动)YISA106B

17、(轴垂直振动轴垂直振动)YISA105(轴程度振动轴程度振动YISA105B(轴垂直振动轴垂直振动)YISA103A(轴程度振动轴程度振动)YISA103B(轴垂直振动轴垂直振动YISA102A(轴程度振动轴程度振动)YISA102B(轴垂直振动轴垂直振动)1#轴承座振动1H，1V，1AZISA104(轴向振动轴向振动)ZISA101(轴向振动轴向振动)2#轴承座振动轴承座振动2H，2V，2A3#轴承座振动轴承座振动3H，3V，3A4#轴承座振动轴承座振动4H，4V，4A5#风机是汽轮机驱动风机是汽轮机驱动的的14级轴流式风机，级轴流式风机，功率为功率为22，247千瓦，千瓦，最高转速为最高转

18、速为4463转转/分分34V33V39V310V37V38V36V35V312V311V31V32V32A33A34A汽轮机侧风机侧35A36A31A37A38A39A310A311A31H32H33H34H35H36H汽轮机侧风机侧H-程度方向V-垂直方向A-轴向方向3#轴轴承座承座3#轴承座振动监测点位置轴承座振动监测点位置实例实例No. 6武汉钢铁公司武汉钢铁公司5#风机轴承座松动缺点风机轴承座松动缺点实例实例No. 6武汉钢铁公司武汉钢铁公司5#风机轴承座松动缺点风机轴承座松动缺点3#轴承座轴向，程度和垂直方向振动监测结果3#轴承座靠风机侧轴承座，底板垂直振动为7. 2至8. 2毫米/

19、秒有效值；而靠汽轮机侧轴承座，底板垂直振动仅为0. 5至1. 0毫米/秒有效值，两侧振动相差约十倍!导致轴承座轴向振动高达13. 6毫米/秒有效值，远远超越ISO10816-3规范规定的极限值7. 1毫米/秒有效值!3#轴承座振动大的缺点缘由能够是底板与混凝土根底之间的地脚螺栓和垫铁固定不可靠，甚至松动!某油气田平台中甲板天然气压缩机甲板振动大，尤其当C 3210A中压压缩机和C 3310A低压压缩机同时满负荷工况下，压缩机甲板振动最剧烈，甚至使相邻的M C C 配电间振动明显。经过对压缩机组本身、压缩机甲板及压缩机部分配管进行全面振动监测和分析诊断，认为振振动动的的主主要要原原因因是是中中甲

20、甲板板支支撑撑框框架架设设计计不不合合理理，其其刚刚性性不不足足，在在C C 3 32 21 10 0和和C C 3 33 31 10 0压压缩缩机机振振动动激激励励下下产产生生剧剧烈烈的的强强迫迫振振动动。由于压缩机甲板振动剧烈，波及相邻的M C C 甲板振动。因此，为了消除该振动大的故障，应该加强中甲板的压缩机甲板的支承框架刚性，同时增加C 3210A和C3210B的一、二缸的辅助支承，减少振动源的振动。平湖油气田平台中甲板天然气压缩机甲板经过加固后，2000年5月13日，在相同工况下，对中甲板及其上的压缩机组进行比较振动测量。实测结果表明，中中甲甲板板振振动动下下降降7 70 0至至8

21、84 4% % ，整整改改后后的的振振动动仅仅为为整整改改前前的的1 16 6至至3 30 0% % ；中中甲甲板板上上的的压压缩缩机机组组的的振振动动下下降降5 50 0至至7 71 1% % ，整整改改后后的的振振动动仅仅为为整整改改前前的的2 29 9至至5 50 0% % ，压压缩缩机机组组的的振振动动全全部部达达到到压压缩缩机机制制造造厂厂振振动动标标准准的的设设计计标标准准以以及及国国际际标标准准化化组组织织I I S SO O 1 10 08 81 16 6/ / 6 6和和I I S SO O 1 10 08 81 16 6/ / 3 3标标准准的的相相当当于于新新机机器器或或

22、可可无无限限长长时时间间安安全全运运行行机机器器的的振振动动品品质质。可见，振动诊断意见正确，整改措施得力，从而较好地排除了中甲板及其上压缩机组振动大的故障。8.2mm/s RMS0.7mm/s RMS13.6mm/s RMS7.8mm/s RMS垂直方向振动幅值两者相差约十倍垂直方向振动幅值两者相差约十倍!此处松动此处松动! 某油气田平台中甲板紧缩机某油气田平台中甲板紧缩机 平台振动缺点诊断实例平台振动缺点诊断实例故故 障障 诊诊 断断 实实 例例 分分 析析 之之 七七 罗克韦尔自动化罗克韦尔自动化(厦门厦门 )大连分公大连分公司司 某油气田海上平台中甲板紧缩机某油气田海上平台中甲板紧缩机

23、 平台振动缺点诊断实例平台振动缺点诊断实例 某油气田中甲板设备布置图天天 然然 气气 压压 缩缩 机机 中中 甲甲 板板 某油气田中甲板紧缩机甲板(C3210A/B)天天 然然 气气 压压 缩缩 机机 中中 甲甲 板板 某油气田中甲板紧缩机甲板(C3310A/B)天天 然然 气气 压压 缩缩 机机 中中 甲甲 板板 ISO10816-6规范规定的往复式紧缩机振动丈量点位置规范规定的往复式紧缩机振动丈量点位置往复式紧缩机往复式紧缩机缸体缸体往复式紧缩机往复式紧缩机缸头缸头 往复式紧缩机往复式紧缩机缸头缸头 紧缩紧缩机制机制造厂造厂振动振动速度速度总量总量规范规范压压 缩缩 机机 振振 动动 超超

24、 标标 区区 中中甲甲板板振振动动测测点点布布置置位位置置 加加固固前前中中甲甲板板振振动动实实测测结结果果 中甲板加固布置图中甲板加固布置图粉粉 红红 粗粗 线线 为为 加加 固固 梁梁 某油气田平台中甲板紧缩机平台振动缺点诊断实例某油气田平台中甲板紧缩机平台振动缺点诊断实例 加加固固前前后后甲甲板板振振动动结结果果比比较较 故 障 诊 断 实 例 分 析 之 八 Case History #8 Compressors Pipe Vibration & Noise Defect 某循环气紧缩机 管道振动和噪声缺点 (流体动力激振缺点)罗克韦尔自动化罗克韦尔自动化(厦门厦门 )大连分公

25、大连分公司司 故 障 诊 断 实 例 分 析 之 八 Case History #8 Compressors Pipe Vibration & Noise Defect 实例No.8 某循环气紧缩机管道振动和噪声缺点出出 口口 导导 流流 叶叶 片片 转转 子子 叶叶 轮轮 叶叶 片片 数数 Zr=20 故 障 诊 断 实 例 分 析 之 八 Case History #8 Compressors Pipe Vibration & Noise Defect 实例No.8 某循环气紧缩机管道振动和噪声缺点某某 离离 心心 式式 压压 缩缩 机机 组组 及及 其其 测测 量量 系系

26、 统统 示示 意意 故 障 诊 断 实 例 分 析 之 八 Case History #8 Compressors Pipe Vibration & Noise Defect 实例No.8 某循环气紧缩机管道振动和噪声缺点某某 离离 心心 式式 压压 缩缩 机机 组组 及及 其其 管管 道道 系系 统统 结结 构构 示示 意意 故 障 诊 断 实 例 分 析 之 八 Case History #8 Compressors Pipe Vibration & Noise Defect 实例No.8 某循环气紧缩机管道振动和噪声缺点1975赫兹赫兹 (转子叶片经过频率转子叶片经过频率

27、)振动幅值振动幅值频率频率排故之前排故之前排故之后排故之后1975赫兹赫兹 (转子叶片经过频率转子叶片经过频率)转子叶片经过频率BPFR转子叶片经过频率BPFRBPFR=ZRRPM=20 RPM=1975赫兹赫兹振振 动动 速速 度度 频频 谱谱 故 障 诊 断 实 例 分 析 之 八 Case History #8 Compressors Pipe Vibration & Noise Defect 实例No.8 某循环气紧缩机管道振动和噪声缺点1975赫兹赫兹 (转子叶片经过频率转子叶片经过频率)噪 声dBA 频率频率排故之前排故之前排故之后排故之后1975赫兹赫兹 (转子叶片经过频

28、率转子叶片经过频率)转子叶片经过频率BPFR转子叶片经过频率BPFRBPFR=ZRRPM=20 RPM=1975赫兹赫兹 噪 声dBA 噪噪 声声 谱谱 故 障 诊 断 实 例 分 析 之 八 Case History #8 Compressors Pipe Vibration & Noise Defect 实例No.8 某循环气紧缩机管道振动和噪声缺点转子叶片经过频率BPFR=1975Hz排故前排故前排故后排故后转子叶片经过频率BPFR消 失 排排 故故 前前 后后 振振 动动 频频 谱谱 比比 较较 故 障 诊 断 实 例 分 析 之 八 Case History #8 Compr

29、essors Pipe Vibration & Noise Defect 实例No.8 某循环气紧缩机管道振动和噪声缺点20X转转 子子 转转 速速 20X转转 子子 转转 速速 振振 动动 速速 度度 噪噪 声声 转子叶片经过频转子叶片经过频 率率(BPFR=20X转转 速速 )振动和噪声振动和噪声占绝对优势占绝对优势 故 障 诊 断 实 例 分 析 之 八 Case History #8 Compressors Pipe Vibration & Noise Defect 实例No.8 某循环气紧缩机管道振动和噪声缺点出出 口口 主主 管管 道道 振振 动动 分分 布布 故

30、障 诊 断 实 例 分 析 之 八 Case History #8 Compressors Pipe Vibration & Noise Defect 实例No.8 某循环气紧缩机管道振动和噪声缺点出出 口口 旁旁 路路 管管 道道 振振 动动 分分 布布 故 障 诊 断 实 例 分 析 之 八 Case History #8Compressors Pipe Vibration & Noise Defect 实例No.8 某循环气紧缩机管道振动和噪声缺点 进 口 管 道 法 兰测点监 测 日期转 速 基 频1 N ( 毫 米/ 秒 )共 振 频 率7 7 4 4 . . 7 7

31、 2 2 赫 兹总 量 ( 2 1 K H z )( 毫 米 / 秒 )9 9 2 2 . . 1 1 2 2 . . 1 1 0 0 . . 8 8 4 4 3 3 6 63 3 5 5 . . 1 1 9 93 3 5 5 . . 3 3 6 69 9 2 2 . . 1 1 2 2 . . 2 2 4 40 0 . . 4 4 2 2 5 5 7 70 00 0 . . 9 9 2 2 5 5 4 45 5 H H比比 值值 1 1 . . 9 9 8 8 2 23 3 8 8 . . 2 2 1 1离离 心心 式式 压压 缩缩 机机 试试 验验 装装 置置 模模 型型 压压 缩缩 机机

32、 振振 动动 传传 感感 器器 (出出 口口 管管 道道 )振振 动动 传传 感感 器器 (压压 缩缩 机机 壳壳 体体 )消消 音音 器器 小小 孔孔 流流 量量 计计 550千千 瓦瓦 带带 内内 置置 齿齿 轮轮 的的 驱驱 动动 器器 扭扭 力力 计计 声声 级级 计计 进进 口口 控控 制制 阀阀 出出 口口 振动源：振动源：1.转子不平衡转子不平衡1XRPM2.转子轴心线不对中转子轴心线不对中2XRPM，3XRPM3.齿轮啮合频率齿轮啮合频率Fm=Z0XRPM0=Z1XRPM14油膜振荡油膜振荡(0.430.48)RPM5.气动力激振气动力激振-叶片经过频率叶片经过频率转子叶片经过

33、频率转子叶片经过频率 BPFR=ZRXRPM 定子叶片经过频率定子叶片经过频率BPFS=ZSXRPM6.管道振动管道振动气流脉动气流脉动 构造共振，等等构造共振，等等噪声源：噪声源：1.气动力激振气动力激振-叶片经过频率叶片经过频率转子叶片经过频率转子叶片经过频率BPFR=ZRXRPM 定子叶片经过频率定子叶片经过频率BPFS=ZSXRPM2.齿轮啮合频率齿轮啮合频率Fm=Z0XRPM0=Z1XRPM1，等等，等等振动源：振动源：1.转子不平衡转子不平衡1XRPM2.转子轴心线不对中转子轴心线不对中2XRPM，3XRPM3.齿轮啮合频率齿轮啮合频率Fm=Z0XRPM0=Z1XRPM14油膜振荡

34、油膜振荡(0.430.48)RPM5.气动力激振气动力激振-叶片经过频率叶片经过频率转子叶片经过频率转子叶片经过频率BPFR=ZRXRPM BPFR 定子叶片经过频率定子叶片经过频率BPFS=ZSXRPM6.管道振动管道振动气流脉动气流脉动 构造共振，等等构造共振，等等噪声源：噪声源：1.气动力激振气动力激振-叶片经过频率叶片经过频率转子叶片经过频率转子叶片经过频率BPFR=ZRXRPM BPFR 定子叶片经过频率定子叶片经过频率BPFS=ZSXRPM2.齿轮啮合频率齿轮啮合频率Fm=Z0XRPM0=Z1XRPM1，等等，等等对策对策-从预测的振动源和噪声源与实测的呼应的对应关系，查找缺点源，

35、对症下药从预测的振动源和噪声源与实测的呼应的对应关系，查找缺点源，对症下药 调调频频改动改动ZR 修正离心叶轮的叶型设计，等等修正离心叶轮的叶型设计，等等识别缺点源预预测测的的源源呼呼应应实实测测频频谱谱对对症症下下药，药，排排故故某某离离心心紧紧缩缩机机管管道道振振动，动，噪噪声声缺缺点点诊诊 断断 排排故故思思绪绪Case History #8 Compressors Pipe Vibration & Noise Defect 实例No.8 某循环气紧缩机管道振动和噪声缺点对策-从预测的振动源和噪声源与实测的呼应的对应关系，查找缺点源，对症下药 调频改动ZR 修正离心叶轮的叶型设计

36、，等等 故故 障障 诊诊 断断 实实 例例 分分 析析 之之 九九 某某 原原 油油 泵泵 进进 口口 管管 道道 共共 振振 故故 障障 的的 诊诊 断断 和和 排排 除除 罗克韦尔自动化罗克韦尔自动化(厦门厦门 )大连分公大连分公司司故故 障障 诊诊 断断 实实 例例 分分 析析 之之 九九 原原 油油 泵泵 电电 动动 机机 进进 口口 管管 道道 6H 5H 4H 1A 1H 1V2H 2V3H 3V某某 原原 油油 泵泵 进进 口口 管管 道道 共共 振振 故故 障障 的的 诊诊 断断 和和 排排 除除 振振 动动 单单 位位 ： 毫毫 米米 /秒秒 ， 峰峰 值值 故故 障障 诊诊

37、 断断 实实 例例 分分 析析 之之 九九 进 口 管 道测 点监 测 日期转 速 基 频1N (毫 米/ 秒 )共 振 频 率7 74 4. . 7 72 2赫 兹总 量 (21KHz)(毫 米 / 秒 )9 92 2. . 1 12 2. . 1 11 1. . 0 04 45 51 15 59 9. . 3 31 16 62 2. . 6 69 92 2. . 1 12 2. . 2 24 43 3. . 1 13 38 80 04 4. . 9 97 73 36 6H H比比 值值0 0. . 3 33 33 33 32 2. . 7 70 0 进 口 管 道 法 兰测点监 测 日期转

38、 速 基 频 1N(毫 米 /秒 )共 振 频 率74.72赫 兹总 量 (21K Hz)(毫 米 /秒 )92.12.12. 21726. 4926. 7592.12.241. 30601. 4514H比比 值值1. 67818. 44 故故 障障 诊诊 断断 实实 例例 分分 析析 之之 九九 泵 体 自 由 端 轴 承 支 承测点监 测 日期转 速 基 频 1 N(毫 米 /秒 )共 振 频 率7 4 .7 2 赫 兹总 量 (2 1 K H z)(毫 米 /秒 )9 2 .1 2 .10 . 7 8 8 98 . 9 7 99 . 1 2 09 2 .1 2 .2 40 . 3 5 9

39、 200 . 9 2 2 81 A比比 值值2 . 1 9 69 . 8 8 39 2 .1 2 .12 . 7 8 12 3 . 7 52 4 . 1 39 2 .1 2 .2 43 . 9 9 004 . 1 2 41 H比比 值值0 . 6 9 75 . 8 5 19 2 .1 2 .10 . 4 9 9 92 . 2 8 22 . 4 2 29 2 .1 2 .2 40 . 2 8 2 301 . 1 6 11 V比比 值值1 . 7 7 12 .0 8 5 泵 体 靠 联 轴 器 侧 轴 承 支 承测点监 测 日期转 速 基 频 1N(毫 米 /秒 )共 振 频 率74.72赫 兹总

40、 量 (21KHz)(毫 米 /秒 )92.12.112. 1941. 3543. 7692.12.243. 69405. 2352H比比 值值3. 3008. 35992.12.11. 7801. 8013. 2612V比比 值值2. 2051. 724 故故 障障 诊诊 断断 实实 例例 分分 析析 之之 九九 电 动 机 靠 联 轴 器 侧 轴 承 支 承测点监 测 日期转 速 基 频 1N(毫 米 /秒 )共 振 频 率74.72赫 兹总 量 (21KHz)(毫 米 /秒 )92.12.10. 80177. 4887. 77792.12.241. 01601. 5243H比比 值值0.

41、 7895. 10392.12.11. 9501. 2772. 61092.12.240. 690300. 87063V比比 值值2. 8252. 998 故故 障障 诊诊 断断 实实 例例 分分 析析 之之 九九 诊诊 断断 结结 论论 ： 该该 原原 油油 泵泵 进进 口口 管管 道道 水水 平平 方方 向向 共共 振振 故故 障障 诊诊 断断 实实 例例 分分 析析 之之 九九 故故 障障 排排 除除 ： 加加 固固 该该 原原 油油 泵泵 进进 口口 管管 道道 支支 承承 ， 共共 振振 便便 消消 除除 表1 除尘风机各机器故障特征频率计算结果( N1= 9 5 5 r p m)

42、名称 符号频率值CPM 阶比电动机转速Mot or Spe e d9 9 91液力偶合器输入转速I nput Spe e d9 9 91液力偶合器输出转速Out put Spe e d9 5 50 . 9 5 6风机靠联轴器侧轴承保持架故障频率SKF2 2 3 3 2 C FTF3 9 2 . 50 . 4 1 1风机靠联轴器侧轴承滚动体故障频率SKF2 2 3 3 2 C BSF2 5 6 72 . 6 8 8风机靠联轴器侧轴承滚动体故障频率2 * SKF2 2 3 3 2 C BSF5 1 3 4 . 15 . 3 7 6风机靠联轴器侧轴承外环故障频率SKF2 2 3 3 2 C BPOR

43、5 9 0 1 . 96 . 1 8风机靠联轴器侧轴承内环故障频率SKF2 2 3 3 2 C BPI R8 4 2 3 . 18 . 8 2风机自由端轴承保持架故障频率SKF2 2 3 3 2 C FTF3 9 2 . 50 . 4 1 1风机自由端轴承滚动体故障频率SKF2 2 3 3 2 C BSF2 5 6 72 . 6 8 8风机自由端轴承滚动体故障频率2 * SKF2 2 3 3 2 C BSF5 1 3 4 . 15 . 3 7 6风机自由端轴承外环故障频率SKF2 2 3 3 2 C BPOR5 9 0 1 . 96 . 1 8风机自由端轴承内环故障频率SKF2 2 3 3 2

44、 C BPI R8 4 2 3 . 18 . 8 2实例10故故 障障 诊诊 断断 实实 例例 分分 析析 之之 十十 某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂缺点的诊断断裂缺点的诊断罗克韦尔自动化罗克韦尔自动化(厦门厦门) 大大连分公司连分公司 表1 除尘风机各机器故障特征频率计算结果( N1= 9 5 5 r p m) 名称 符号频率值CPM 阶比电动机转速Mot or Spe e d9 9 91液力偶合器输入转速I nput Spe e d9 9 91液力偶合器输出转速Out put Spe e d9 5 50 . 9 5 6风机靠联轴器侧轴承保持架故障频率SKF

45、2 2 3 3 2 C FTF3 9 2 . 50 . 4 1 1风机靠联轴器侧轴承滚动体故障频率SKF2 2 3 3 2 C BSF2 5 6 72 . 6 8 8风机靠联轴器侧轴承滚动体故障频率2 * SKF2 2 3 3 2 C BSF5 1 3 4 . 15 . 3 7 6风机靠联轴器侧轴承外环故障频率SKF2 2 3 3 2 C BPOR5 9 0 1 . 96 . 1 8风机靠联轴器侧轴承内环故障频率SKF2 2 3 3 2 C BPI R8 4 2 3 . 18 . 8 2风机自由端轴承保持架故障频率SKF2 2 3 3 2 C FTF3 9 2 . 50 . 4 1 1风机自由

46、端轴承滚动体故障频率SKF2 2 3 3 2 C BSF2 5 6 72 . 6 8 8风机自由端轴承滚动体故障频率2 * SKF2 2 3 3 2 C BSF5 1 3 4 . 15 . 3 7 6风机自由端轴承外环故障频率SKF2 2 3 3 2 C BPOR5 9 0 1 . 96 . 1 8风机自由端轴承内环故障频率SKF2 2 3 3 2 C BPI R8 4 2 3 . 18 . 8 2实例 10某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂缺点的诊断某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂缺点的诊断1C1A1B2B2A2C3H4H3V4V电动机立式泵1#立式泵多次发生泵立式泵多次发生泵轴断裂，断裂

47、处紧靠轴断裂，断裂处紧靠叶轮压紧螺母处。缺叶轮压紧螺母处。缺点景象是：开场振动点景象是：开场振动大大(3V和和4V处最大处最大)，叶轮压紧螺母松动。叶轮压紧螺母松动。随后用环氧粘住叶轮随后用环氧粘住叶轮压紧螺母，能有效防压紧螺母，能有效防止螺母松动。然而，止螺母松动。然而，之后许多泵出现叶轮之后许多泵出现叶轮轴断裂的灾难性破坏轴断裂的灾难性破坏。于是，决议进展监。于是，决议进展监测分析：测分析：1.测定振动测定振动；2.评定振动严重程评定振动严重程度；度；3.诊断潜在的缺诊断潜在的缺点；点；4.提出有效的排提出有效的排故措施。故措施。电动机驱动长度为1879.6毫米，轴径为88.9毫米，壁厚为

48、2.4毫米的轴。叶轮的叶片数为2片。 表1 除尘风机各机器故障特征频率计算结果( N1= 9 5 5 r p m) 名称 符号频率值CPM 阶比电动机转速Mot or Spe e d9 9 91液力偶合器输入转速I nput Spe e d9 9 91液力偶合器输出转速Out put Spe e d9 5 50 . 9 5 6风机靠联轴器侧轴承保持架故障频率SKF2 2 3 3 2 C FTF3 9 2 . 50 . 4 1 1风机靠联轴器侧轴承滚动体故障频率SKF2 2 3 3 2 C BSF2 5 6 72 . 6 8 8风机靠联轴器侧轴承滚动体故障频率2 * SKF2 2 3 3 2 C

49、 BSF5 1 3 4 . 15 . 3 7 6风机靠联轴器侧轴承外环故障频率SKF2 2 3 3 2 C BPOR5 9 0 1 . 96 . 1 8风机靠联轴器侧轴承内环故障频率SKF2 2 3 3 2 C BPI R8 4 2 3 . 18 . 8 2风机自由端轴承保持架故障频率SKF2 2 3 3 2 C FTF3 9 2 . 50 . 4 1 1风机自由端轴承滚动体故障频率SKF2 2 3 3 2 C BSF2 5 6 72 . 6 8 8风机自由端轴承滚动体故障频率2 * SKF2 2 3 3 2 C BSF5 1 3 4 . 15 . 3 7 6风机自由端轴承外环故障频率SKF2

50、 2 3 3 2 C BPOR5 9 0 1 . 96 . 1 8风机自由端轴承内环故障频率SKF2 2 3 3 2 C BPI R8 4 2 3 . 18 . 8 2实例 10某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂缺点的诊断某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂缺点的诊断4.6mm/s 1770rpm=1*RPM16.51mm/s 3570rpm=2*RPM振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)1#泵泵 3V测点测点振动总量18.14mm/s 峰值振动实测阐明：3V和4V测点振动最大。3V测点频谱中，2*RPM频率3570rpm分量的幅值达16.51mm/s峰值，而1*RPM频率分量的幅值仅为4.60m

51、m/s峰值。留意：该叶轮的叶片数为2片，叶片经过频率BPF=2*RPM。这这 是是 什什 么么 原原 因因 引引 起起 的的 ？ 表1 除尘风机各机器故障特征频率计算结果( N1= 9 5 5 r p m) 名称 符号频率值CPM 阶比电动机转速Mot or Spe e d9 9 91液力偶合器输入转速I nput Spe e d9 9 91液力偶合器输出转速Out put Spe e d9 5 50 . 9 5 6风机靠联轴器侧轴承保持架故障频率SKF2 2 3 3 2 C FTF3 9 2 . 50 . 4 1 1风机靠联轴器侧轴承滚动体故障频率SKF2 2 3 3 2 C BSF2 5

52、6 72 . 6 8 8风机靠联轴器侧轴承滚动体故障频率2 * SKF2 2 3 3 2 C BSF5 1 3 4 . 15 . 3 7 6风机靠联轴器侧轴承外环故障频率SKF2 2 3 3 2 C BPOR5 9 0 1 . 96 . 1 8风机靠联轴器侧轴承内环故障频率SKF2 2 3 3 2 C BPI R8 4 2 3 . 18 . 8 2风机自由端轴承保持架故障频率SKF2 2 3 3 2 C FTF3 9 2 . 50 . 4 1 1风机自由端轴承滚动体故障频率SKF2 2 3 3 2 C BSF2 5 6 72 . 6 8 8风机自由端轴承滚动体故障频率2 * SKF2 2 3

53、3 2 C BSF5 1 3 4 . 15 . 3 7 6风机自由端轴承外环故障频率SKF2 2 3 3 2 C BPOR5 9 0 1 . 96 . 1 8风机自由端轴承内环故障频率SKF2 2 3 3 2 C BPI R8 4 2 3 . 18 . 8 2实例 10某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂缺点的诊断某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂缺点的诊断振动速度毫米/秒峰值0 . 43mm/s 2021rpm(轴防护轴防护罩自振频率罩自振频率)0 . 42mm/s 3780rpm (泵系统自振频率泵系统自振频率)频率(转/分)用锤击法测试电动机，轴和泵的自振频率。4V测点的自振频率测试频谱阐

54、明：占优势的自振频率3780rpm，它与运转中测到的频谱的最大振动频率分量3570rpm=2*RPM=BPF泵叶轮的叶片经过频率(BPF)仅差210rpm或5.9%。此外，还有2021rpm轴防护罩自振频率。由于自振频率3780rpm太接近泵叶轮的叶片经过频率或泵转速的二倍频率3570rpm，极易激起泵系统共振。因此，实验用加固泵系统支承刚度，改动系统自振频率(“调频)，以防止发生共振。1#泵泵 4V测点测点BPF=2*RPM=3570rpm仅差5 . 9%或210rpm锤锤 击击 试试 验验 结结 果果 表表 明明 ： 存存 在在 泵泵 系系 统统 自自 振振 频频 率率 ! 表1 除尘风机

55、各机器故障特征频率计算结果( N1= 9 5 5 r p m) 名称 符号频率值CPM 阶比电动机转速Mot or Spe e d9 9 91液力偶合器输入转速I nput Spe e d9 9 91液力偶合器输出转速Out put Spe e d9 5 50 . 9 5 6风机靠联轴器侧轴承保持架故障频率SKF2 2 3 3 2 C FTF3 9 2 . 50 . 4 1 1风机靠联轴器侧轴承滚动体故障频率SKF2 2 3 3 2 C BSF2 5 6 72 . 6 8 8风机靠联轴器侧轴承滚动体故障频率2 * SKF2 2 3 3 2 C BSF5 1 3 4 . 15 . 3 7 6风机

56、靠联轴器侧轴承外环故障频率SKF2 2 3 3 2 C BPOR5 9 0 1 . 96 . 1 8风机靠联轴器侧轴承内环故障频率SKF2 2 3 3 2 C BPI R8 4 2 3 . 18 . 8 2风机自由端轴承保持架故障频率SKF2 2 3 3 2 C FTF3 9 2 . 50 . 4 1 1风机自由端轴承滚动体故障频率SKF2 2 3 3 2 C BSF2 5 6 72 . 6 8 8风机自由端轴承滚动体故障频率2 * SKF2 2 3 3 2 C BSF5 1 3 4 . 15 . 3 7 6风机自由端轴承外环故障频率SKF2 2 3 3 2 C BPOR5 9 0 1 . 9

57、6 . 1 8风机自由端轴承内环故障频率SKF2 2 3 3 2 C BPI R8 4 2 3 . 18 . 8 2实例 10某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂缺点的诊断某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂缺点的诊断2根根50.8X101.6mm粱加固粱加固1#泵泵1根根101.6X101.6mm粱加固粱加固2#泵泵北墙面东墙面对对1#泵加辅助支撑，改动其自振频率泵加辅助支撑，改动其自振频率 表1 除尘风机各机器故障特征频率计算结果( N1= 9 5 5 r p m) 名称 符号频率值CPM 阶比电动机转速Mot or Spe e d9 9 91液力偶合器输入转速I nput Spe e d9

58、9 91液力偶合器输出转速Out put Spe e d9 5 50 . 9 5 6风机靠联轴器侧轴承保持架故障频率SKF2 2 3 3 2 C FTF3 9 2 . 50 . 4 1 1风机靠联轴器侧轴承滚动体故障频率SKF2 2 3 3 2 C BSF2 5 6 72 . 6 8 8风机靠联轴器侧轴承滚动体故障频率2 * SKF2 2 3 3 2 C BSF5 1 3 4 . 15 . 3 7 6风机靠联轴器侧轴承外环故障频率SKF2 2 3 3 2 C BPOR5 9 0 1 . 96 . 1 8风机靠联轴器侧轴承内环故障频率SKF2 2 3 3 2 C BPI R8 4 2 3 . 1

59、8 . 8 2风机自由端轴承保持架故障频率SKF2 2 3 3 2 C FTF3 9 2 . 50 . 4 1 1风机自由端轴承滚动体故障频率SKF2 2 3 3 2 C BSF2 5 6 72 . 6 8 8风机自由端轴承滚动体故障频率2 * SKF2 2 3 3 2 C BSF5 1 3 4 . 15 . 3 7 6风机自由端轴承外环故障频率SKF2 2 3 3 2 C BPOR5 9 0 1 . 96 . 1 8风机自由端轴承内环故障频率SKF2 2 3 3 2 C BPI R8 4 2 3 . 18 . 8 2实例 10某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂缺点的诊断某立式泵严重共振引起叶

60、轮轴疲劳断裂缺点的诊断4 . 6mm/s 1770rpm=1*RPM16 . 51mm/s 3570rpm=2*RPM=BPF振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)1#泵泵 3V测点测点加固前加固前振动总量18.14mm/s 峰值对泵系统加固前后振动实测比较阐明：加固后自振频率提高到3960rpm,提高了180rpm或4. 8%,使之与BPF=2*RPM鼓励频率有效地错开，防止共振。3V测点振动总量从18 . 14mm/s峰值减小到5 . 99mm/s峰值，减幅达67%。2*RPM频率3570rpm分量的幅值从16. 51mm/s峰值减小到4. 98mm/s峰值，减幅达70%。1 . 57mm/s 1770rpm =1*RPM4 . 98mm/s 3570rpm =2*RPM=BPF