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文本内容:
旋转设备振动案例分析
一、水流作用引起的振动、异常情况简介1号机号、号循环泵并列运行时,号循环泵机电上机架振动变化不大,号循环泵机电71221上机架水平振动最高达到;站在机电上机架的平台上有很强的晃动感,号循环泵电机
0.17mm1电流为号循环泵电流为;两台泵的出口压力均为185A,2225A
0.22MPao1号循环泵单独运行时的参数电流225〜227A,出口压力
0.155MPa(2号泵单独运行出口压力也为)机电上机架水平振动最大
0.155MPa,
0.04mm、振动分析2当号循环泵单独运行时,电机电流,机电上机架振动,泵出口压力均处于正常状态当1与号泵并列运行时,此时号泵性能不如号泵性能好,号泵的出口水压对号泵产生影响,21221即水力冲击或者号泵入口产生涡流现象,号泵的流量大幅度降低,浮现号泵在并列运行时111机电上机架水平振动大和电机电流低的现象分析原因为号循环泵的泵体密封环与叶轮密封环由于磨损间隙过大,泵的轴套与导向橡1胶轴承间隙由于磨损超标、结论3个月后利用机组小修的机会对号机号循环泵解体检查,橡胶轴承磨损严重与轴套的总371间隙达毫米,叶轮密封环间隙达毫米导叶室内积聚有许多细砂
2.57
二、由于处理缺陷工艺程序不正确引起的振动、详细经过1年月日时分,号机汽泵转速机组负荷点检员现场点检202283092015140r/min,280MW,发现汽泵振动增大,振动产生的声音也很大,用听针进行听诊,驱动端声音比非驱动端声音偏大,由于振动太大,没有听到有磨擦的声音,用点检仪测定振动主要以工频振动为主点检员申请降低汽泵转速运行观察,晚上低负荷时停汽泵检查,当转速降低时,振动的振幅值也在下降月8日时分停泵检查,解体联轴器罩发现联轴器膜片浮现多处对称裂纹,此时由于电泵偶合31450器润滑油滤网阻塞,润滑油压不断降低,偶合器轴瓦温度在不断上升,切换滤网操作有断油危()wei险,为了防止发生引起停机事故,因此没有进一步检查,更换联轴器膜片后恢复运行时1315分汽泵冲转运行,转速在以下时运行较稳定,振动值不是很大,汽泵继续升速时,汽4100r/min泵轴瓦的振动值随着转速升高振幅值增加月日晚上更830换电泵偶合器的所有润滑油,清理润滑油滤网,月日进行第二次停运汽泵检查,检查发现联91轴器中心偏差较大,非驱动端轴承室油封有磨擦的痕迹采取了更换新油封,重新调整驱动端、非驱动端轴瓦抬量和摆布方向的对中,重新对联轴器找中心当天晚上时冲小机运行,汽泵18运行正常、原因分析2汽泵联轴器中心跑偏的原因分析
2.1号机汽泵在最后一次检修找中心后,进行了多次机械密封更换工作,由于每次都是更换单1套机械密封,在更换时必须把需要更换机械密封端的轴承架拆卸下来,当汽泵的一端轴承架拆掉,另一端不动的情况下,汽泵转子垂直支撑点为有轴瓦一端的轴承支撑和挨近另一端某一级叶轮入口对应导叶密封环的支撑对于更换驱动端机械密封时,虽然拆卸轴瓦时进行了解体前轴瓦抬量的记录,但由于进行的是一端单抬,在回装过程中由于测量的误差和单抬的误差,转子中心的上下方向位置是不可能恢复到原来位置,这样就会产生联轴器中心上下方向相对原来的中心跑偏转子的摆布对中,是把下瓦翻到轴颈上,进行摆布旋转,凭借手感的紧力来确定摆布对中,由于在更换机械密封先后为不同检修人员,手感紧力是不一样的,这样就会产生转子左右对中位置发生变化并且还会浮现当叶轮入口与对应导叶的密封环有磨损现象时,叶轮入口外圆和导叶密封环内圆产生不规则椭圆,撤掉轴瓦时,转子着落的摆布位置要发生修前和修后摆布位置发生变化,这样就会产生联轴器中心摆布方向相对原来的中心更严重的跑偏在更换非驱动端机械密封,驱动端的膜片联轴器处于连接状态,由于存在着中心偏差,把非驱动端轴承架拆卸后,膜片联轴器具有一定的刚性作用,转子有可能还会浮现憋劲现象,这样就会产生转子中心位置与检修前发生更大的变化非驱动端轴承室油封碰磨分析
2.1对于本次非驱动端轴承室油封发生摆布方向碰磨,是由于号机汽泵已进行了多次更换机1械密封,联轴器中心已经有较大的不同心,因此在调整非驱动端轴瓦对中时,由于联轴器对转子产生憋劲,以及叶轮入口外圆和导叶密封环内圆可能发生过碰磨,形成不规则椭圆,由于以上两种原因,在进行非驱动端摆布对中虽然调整合格,但回装后非驱动端的对中不一定合格,这样就会产生油封碰磨现象
三、立式旋转设备部件自身的激振力引起的振动、振动劣化经过1年月前,号机号循环泵机电上机架垂直振动向来在以下,水平振动在
20226620.015mm以下,运行平稳,振动数值比较稳定在月份的设备点检和通过设备的劣化分析中发
0.045mm6现机电上机架垂直振动在不断的增大,水平振动也在增大但不太明显,到月份垂直振动最大可7达水平
0.08mm,
0.06mmo、振动的分析2根据实际的振动情况,在现场分别对机电上机架及下滚动轴承座的多个测点进行了测量下表为振动测量值表振动单位1p mmm/s方向测点测点12X
611.
3150.46Y
681.
56170.61A
723.
43311.61注测点为机电上机架测点,测点为机电下轴承座测点、丫为互相垂直的两个水平12X方向振动值,为轴向振动值表中数值外为振动位移,内为振动速度A根据振动烈度在区可长期运行,在区不GB/T
6075.3-2001B
2.3~
4.5mm/sC
4.5~
7.1mm/s宜长期运行,在区以上不宜运行从表可以看到,测点、各方向振动位于D
7.1mm/s112B区,可长期运行以上振动数值虽然符合标准,但根据现场的历史记录,机电上机架的垂直振动有了较大幅度的增加,并且由于垂直方向的载荷力相对水平方向大的多,振动破坏力度会更大,是属于不安全的振动通过频谱分析仪,对振动结果进行了频谱分析下面为测量的振动频谱图bnnvwtamArvadHP________________________________________UM,®®100150图测点向速度频谱图11X-图测点向速度频谱图nMdHP RM£i31A1-1ri,H
11.1H IMLJ图测点向速度频谱图42X图测点向速度频谱图21Ymmnet田RUG□■■Mi.*图测点向速度频谱图52Y通过分析,可以看到测点、的频谱图存在如下的特征12在径向方向占优势的是转速频率,同时存在着高达阶以上的谐波成份,前阶成份11X105较为明显;在轴向占优势的是转速频率,且其数值远远大于基频成份,其他成份很少24X分析以上振动特征并结合现场的实际情况,号机号循环泵机电振动大的可能原因为621径向方向的振动频谱为典型的机械松动特征,同时不能排除对中不良及轴瓦磨损;轴向转24X速频率即成份的特征,根据机电的实际结构,该成份的可能来源为推力瓦的“瓦块通过25Hz频率”成份,即在运行中由于某些原因导致推力瓦刚性降低、申请停泵解体检查3图测点向速度频谱图62A年月日申请号机号循环泵停泵检查,主要检查项目包括泵与机电的联轴器20228962中心复查,导瓦间隙和空气间隙复查,机电上机架解体拔推力头对推力瓦检查等解体检查结果()联轴器中心圆周偏差端面偏差有轻微超标,不是主要振源
10.09mm,
0.07mm,()空气间隙合格,偏差小于导瓦总间隙最大有轻微超标,但不是主要振源210%,
0.25mm,()推力头与镜板的连接螺栓有四条松动,推力瓦块后顶丝槽内的银铜片有五个浮现脆裂,3是引起振动的主要来源采取的修复措施把八块推力瓦后顶丝槽内的银铜片进行全部更换,更换了推力头与镜板间的绝缘垫板,镜板与推力头组装后调整了镜板平面与推力头轴心的垂直度,其它各部位在回装时都进行了调整合格修复后试运现场振动测试结果表振动单位2mm方向测点(上机架)测点(下轴承座)12(水平)X
0.
0310.008(水平)Y
0.
0280.007(垂直)A
0.
0110.009
四、典型的动静碰磨振动、振动概况1号机给水泵小汽机先后轴瓦均为可倾瓦,该小汽机在大修前,振动很好大修后启动给水2泵小汽机,浮现了轴振和瓦振增大,并且振动大幅波动,没有规律前瓦轴振波动范围1X52—121微米,前瓦轴振波动范围微米后瓦轴振波动范围微米,后瓦轴振波1Y33—632X12—182Y动范围微米就地实测瓦振,前瓦瓦振水平振动微米、垂直振动微米,后瓦瓦振12—491216水平振动微米、垂直振动微米轴振是前瓦大,后瓦小,瓦振是前瓦小,后瓦大12546就地做瓦振频谱分析就地瓦振频谱主要是一倍频分量,有一定的低频分量系统上看,主要是一倍频TN8000振动波形上有点毛刺轴心轨迹前瓦是立椭圆,后瓦是横椭圆振动趋势与转速趋势相近2Y、振动分析及处理2通过分析给水泵小汽机存在动静磨擦问题,怀疑轴弯曲需要停给水泵汽轮机检查处理,揭瓦检查、揭缸检查,必要时做动平衡或者直轴申请停号机给水泵小汽机,揭瓦检查,先后可倾瓦没发现异常解体盘车时发现机电上齿2轮没伤害,主轴上盘车齿轮磨损严重,齿顶磨掉约四周都卷下来了决定暂不揭缸,2〜3mm,更换主轴上盘车齿轮后转动,视情况再进行处理更换齿轮后启动振动不大,一切正常、结论3该小机轴振异常波动是由盘车齿轮的碰磨引起的,消除碰磨后振动恢复正常
五、热控测量探头振动、振动概况1年月以来号机号给水泵汽轮机号瓦轴振存在异常,主要现象为在转速为2022531251摆布的区间内号瓦轴振会从正常运行时的摆布突增到超过的报警值,而避OOrpm240um80um开这个转速区间轴振又会恢复到正常数值、振动分析及处理2在现场对号机号给水泵汽轮机、瓦轴振进行了测试,通过调整运行参数,使小机转速3112从变化到在转速从的变化过程中,瓦轴振基本保持不变;4900rpm5300rpm4900〜5300rpm1瓦轴振则发生了较大的变化,在接近时振动迅速增加,在达到了最大值,离25100rpm5112rpm开这个区间则迅速减小频谱分析表明,瓦轴振变化主要表现为倍频的变化,而倍频则保221持稳定通过分析以上瓦轴振异常的特点,发现瓦轴振在附近的变化类似于通过225100rpm临界转速的情况,而从现场了解到的情况是该转子阶临界转速在摆布,不是临界;而12600rpm振动的变化又表现为两倍频的变化,属于倍频共振,可能的原因为瓦轴振探头的自振频率与22轴振倍频率靠得太近造成的探头共振这种情况下转子的真实振动并不大(相邻瓦轴振很稳21定)申请停运号机号给水泵汽轮机,对瓦轴振探头进行了更换,更换后上述振动异常现象312再没有浮现、结论及评述3该给水泵汽轮机瓦轴振在区间的异常增加属于由于探头自身安装问题造成的自25100rpm振,实际振动并不大,通过更换探头消除了这一现象
六、转子热弯曲引起的振动、振动概况1该电动机系沈阳机电厂生产的交流电动机,额定功率额定转速年1400kW,3000rpm20049月在试运过程中,该机电两轴承振动随运行时间持续增加,多次测试表明,机电每运行40~50min就因振动过大不得不停运、振动分析及处理2频谱分析显示,机电振动以工频成份为主每次启动初期振动较小,随着时间的推移,轴承的轴向振动和径向振动同步增大,特殊是轴向振动增加的速率更快,能从开始的以内50um增加到超过而径向振动也会从增加到超过150um,20um80um以上现象表明,转子在运行过程中产生了热弯曲,且弯曲量随时间不断增大最有可能引起转子运行中发生热弯曲的原因是局部笼条断裂后来将该机电返创造厂检查中发现有多根笼条断裂,还有一些笼条与端环的连接处有局部裂纹将这些缺陷修复后,返回电厂;再次启动振动良好、结论及评述3本机电运行中轴承振动持续增大是转子发生了热弯曲引起的由于电动机局部笼条断裂和裂纹,使转子形成径向温差,导致转子产生热弯曲,进而又造成轴承振动增大。