旋转机械振动故障诊断.doc

振动故障诊断振动故障诊断这一名称国外早在40多年前就已提出,但由于当时测试技术和振动故障特征知识的不足,所以这项技术在70年代前未有明显发展。我国提出振动故障诊断也有20多年的历史,由于国内机组振动的特殊性,因而在振动故障诊断方法,故障机理研究方面,具有独特的见解,经过40多年现场故障诊断的实践,在机组振动故障特征方面我们积累了丰富的知识,已扭转了振动故障原因难于查明的局面。故障诊断从目的来分,可分为在线诊断和离线诊断,前者是对运行状态下的机组振动故障原因作出粗线条的诊断,以便运行人员作出纠正性操作,防止事故扩大,因此诊断时间上要求很紧迫,目前采用计算机实现,故又称自动诊断系统。系统的核心是专家经验,但是如何将分散的专家经验系统化和条理化,变成计算机的语言,是目前国内外许多专家正在研究的一个问题,因此不能将这种诊断系统误解为能替代振动专家,即使将来,也是振动专家设计和制造诊断系统,为缺乏振动知识和经验的运行人员服务,而不是替代振动专家的作用。离线诊断是为了消除振动故障而进行的诊断,这种诊断在时间要求上不那么紧迫,可以将振动信号、数据拿出现场,进行仔细地分析,讨论或模拟试验,因此称它为离线诊断。在故障诊断深入程度上要比在线诊断具体得多,因此难度大,本章要讨论的是离线故障诊断技术。,因此能找到的振动故障必然是直观可见的故障,例如轴承座松动、台板接触不好、转子上存在自由活动部件等,对于直观不能发现的故障,例如转子不平衡,系统共振,汽轮发电机转子存在热弯曲等故障,即使多次寻找,也无法查明。,也不是通过1—2次解体检查就能发现的,这是由于寻找本身带有较大的盲目性,因此能发现故障往往带有较大的偶然性,例如某厂一台国产100MW机组,新机启动发生发生2、3瓦振动大,经两次揭缸检查,都未能找到故障原因,而且经多次启停观察振动,都不能解说其故障原因,正在一筹莫展之际,一个运行人员无意间用听棒在2、3瓦之间听到异音,再次揭缸才发现高压转子4公斤重的中心孔堵头脱落掉在波形节联轴器内。,例如风机、水泵、一般电动机等,采用解体直观寻找振动故障成功率较高,但是对于结构复杂,特别是大型汽轮发电机组,不仅零部件大而多、结构复杂,而且引起振动的机理也很复杂,一次解体寻找振动故障不可能对机组每一个部件都做仔细检查,即使是直观可见的振动故障,在一次解体寻找中也未必能发现,因此直观寻找在大机组上成功率往往是很低的。,它是采用演绎推理的方法,以故障特征为基础,与振动特征进行比较、分析,或采用逐个排除的方法,对振动性质、故障原因和具体部件作出判断。,它是依据振动特征反推出振动故障原因,因此称它反向推理。在推理过程中只与单一的目标有关,当振动特征与故障特征符合时,即可做出诊断。故障特征是指前人或个人在以往工作中经归纳总结得到具体的、明确的故障所呈现的振动现象和特点;振动特征是指要诊断的机组振动,经调查、测试、分析后归纳得出的振动现象和征兆。例如柔性转子存在一阶不平衡,在一阶临界转速下轴承或转轴振动必然会呈现显著峰值,则其故障特征是转子一阶不平衡,在一阶临界转速下发生强烈震动,则启动中一阶临界转速下强烈振动即为振动特征,若采用反向推理,即可做出该机组一阶临界转速下,强烈振动故障原因是转子存在一阶不平衡的诊断。使用反向推理不需要了解故障范围,而只要对有关的故障特征有所了解,即可进行诊断,因此目前国内这种诊断方法应用相当广泛,而且国内外在线诊断目前主要也是采用这种推理方法。由于反向推理诊断故障容易掌握,所以目前已获得广泛应用,但是在实际诊断振动故障时往往会发生下列弊病。,不同的故障其特征存在着显著的交叉,例如转子不平衡过大,引起的是基频振动过大;同样支撑动刚度不足,轴系连接同心度、平直度偏差等故障,也是基频振动过大,也就是说故障和特征之间不是一一对应关系,而是多重交叉关系,而且一种故障在特征上有多方面的反映,就拿最简单的振动故障转子不平衡来说,它可以在升速过程中发生振动过大,但也有不大的,而只是在工作转速下振动大;有时则相反。从而依据振动特征反推故障,必然会得出几种不肯定的诊断结果,这就是目前一般都****惯采用的:可能是某种原因,或大概是某种原因。得出这种不肯定的诊断结果,从方法上来说是采用了反向推理的必然结果。但