發(fā)表時(shí)間： 2022-12-29 17:39:34
作者： 石油化工設(shè)備維護(hù)與檢修網(wǎng)
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實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)易振動(dòng)診斷的要點(diǎn)
1. 選布測(cè)點(diǎn)
對(duì)往復(fù)式空壓機(jī)的測(cè)點(diǎn)布置如圖1所示。
①、②—曲軸軸承部位；③、④—滑塊（十字頭）部位；⑤、⑦—活塞、缸套部位；⑥、⑧—汽閥部位；⑨、⑩—地腳基礎(chǔ)部位；?—同步電動(dòng)機(jī)；?—排氣管
圖1 L型往復(fù)式空壓機(jī)測(cè)點(diǎn)布置
每一次振動(dòng)測(cè)量，對(duì)測(cè)點(diǎn)的取舍須根據(jù)當(dāng)時(shí)的監(jiān)測(cè)目的來(lái)確定。如果只是了解某一個(gè)部位的運(yùn)行狀態(tài)，則只須測(cè)量其中某一個(gè)點(diǎn)或某幾個(gè)點(diǎn)。比如，要了解低壓缸的磨損情況，只須測(cè)量測(cè)點(diǎn)⑦即可；要了解整機(jī)的運(yùn)行情況，可以測(cè)量測(cè)點(diǎn)⑨⑩；要全面了解各個(gè)部位的情況，那么每個(gè)測(cè)點(diǎn)都應(yīng)測(cè)量。
2. 選取測(cè)量參數(shù)
往復(fù)式空壓機(jī)的各個(gè)運(yùn)動(dòng)部位（如連桿軸瓦、十字頭、活塞、氣閥）都具有不同程度的沖擊性，因此選用振動(dòng)加速度參數(shù)最能反映機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)，表1是采用位移、速度、加速度分別在1kHz和10kHz兩種頻率范圍內(nèi)測(cè)量的結(jié)果，測(cè)點(diǎn)位置如圖1所示。
表1 5L—40/8型空壓機(jī)采用不同參數(shù)在不同頻段內(nèi)的測(cè)量結(jié)果
從測(cè)量結(jié)果可以看出，在不同頻響范圍內(nèi)，同一部位的加速度值差別很大，如測(cè)點(diǎn)③10kHz頻段的加速度值為1kHz頻段內(nèi)加速度值的13倍多；而速度、位移值在兩種頻段內(nèi)測(cè)量都沒(méi)有什么差異。說(shuō)明用加速度測(cè)量比較敏感。
3. 確定分析頻段
往復(fù)式空壓機(jī)中具有沖擊性的部位，大多屬于高頻振動(dòng)，采用1~5kHz的分析頻段比較恰當(dāng)。對(duì)于空壓機(jī)地腳、電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)測(cè)量選用1000Hz以下的頻段是適宜的。
4. 實(shí)施狀態(tài)判別
目前在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)往復(fù)式空壓機(jī)實(shí)施簡(jiǎn)易振動(dòng)診斷，主要采用相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)和類(lèi)比標(biāo)準(zhǔn)判斷，還沒(méi)有比較成熟的絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)可供使用。
1) 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)判別
用空壓機(jī)在正常狀態(tài)（或良好狀態(tài)）下的振動(dòng)值作為“初始值”，將實(shí)測(cè)值與之比較，按實(shí)測(cè)值為初始值的倍數(shù)多少來(lái)判斷空壓機(jī)的狀態(tài)。
另外，以正常狀態(tài)下建立的基準(zhǔn)頻譜作依據(jù)，將實(shí)測(cè)頻譜與基準(zhǔn)譜比較，從頻譜的變化判別空壓機(jī)狀態(tài)的變化，如圖2所示。
圖2 頻譜相對(duì)比較判別
2) 類(lèi)比判別
在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)往復(fù)式空壓機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)易振動(dòng)診斷，用的最多而且方便有效的是采用類(lèi)比判別。一般在同一個(gè)廠礦甚至同一個(gè)機(jī)房都會(huì)安裝兩臺(tái)甚至多臺(tái)型號(hào)相同、規(guī)格一致的空壓機(jī)（一般都有備用機(jī)組），這時(shí)只要將各臺(tái)機(jī)組在相同部位測(cè)得的參數(shù)值，或同一種振動(dòng)頻譜進(jìn)行比較，就可以大致判斷各機(jī)組的實(shí)際狀態(tài)。
3) 綜合判別
在有條件的情況下，能同時(shí)采用相對(duì)判別與類(lèi)比判別相結(jié)合的綜合判別，其效果更好。
診斷實(shí)例
某采選廠2#5L—40/8型空壓機(jī)，安裝已經(jīng)4年多，因振動(dòng)嚴(yán)重超差，一直未能投入正常使用，也沒(méi)有找到確切的原因。后來(lái)對(duì)其進(jìn)行了振動(dòng)測(cè)量分析，采用類(lèi)比判別方法，將本機(jī)與處于良好狀態(tài)的9#機(jī)進(jìn)行對(duì)比。兩機(jī)同型號(hào)、同規(guī)格、且在相同工況下運(yùn)行，具有可比性。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖和測(cè)點(diǎn)布置如圖1所示。圖3分別是2#機(jī)地腳①②和機(jī)座①②的振動(dòng)信號(hào)功率譜圖。9#機(jī)地腳和機(jī)座的振動(dòng)信號(hào)功率譜圖如圖4所示。
a) 地腳(1)；b) 機(jī)座(1)；c) 地腳(2)；d) 機(jī)座(2)
圖3 2#機(jī)地腳及機(jī)座功率譜圖
a) 地腳；b) 機(jī)座
圖4 9#機(jī)地腳及機(jī)座功率譜圖
對(duì)比分析兩機(jī)地腳和機(jī)座的頻譜結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
2#機(jī)地腳和機(jī)座的頻譜比較：同一測(cè)點(diǎn)之間的地腳和機(jī)座的頻譜差別很大（見(jiàn)圖3a和b、c和d）；不同測(cè)點(diǎn)的地腳與地腳之間及機(jī)座與機(jī)座之間的頻譜也有一定的差別（見(jiàn)圖3a和c， b和d）。
9#機(jī)地腳和機(jī)座的頻譜比較：同一測(cè)點(diǎn)地腳和機(jī)座的頻譜非常相似（見(jiàn)圖4a和b）。
2#機(jī)與9#機(jī)對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)頻譜比較：兩機(jī)對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)處地腳與地腳，機(jī)座與機(jī)座之間的頻譜差別也很大（見(jiàn)圖3a、c與圖4a比較；圖3b、d與圖4b比較）。
另外，對(duì)兩機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中作三維功率譜對(duì)比分析，如圖5所示。
a) 2#機(jī) ；b) 9#機(jī)
圖5 三維功率譜對(duì)比分析
2#機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中振動(dòng)急速上升，振幅值很大，呈共振狀態(tài)（見(jiàn)圖5a）；9#機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中振動(dòng)上升緩慢，振幅值很小，呈平穩(wěn)運(yùn)行態(tài)勢(shì)（見(jiàn)圖5b）。
從上述對(duì)比分析中得出結(jié)論：2#機(jī)振動(dòng)嚴(yán)重超差的原因在于基礎(chǔ)質(zhì)量太差，混凝土結(jié)構(gòu)松散，整體剛度不夠，機(jī)組與地腳處于共振狀態(tài)。而9#機(jī)的基礎(chǔ)質(zhì)量好，與機(jī)組處于同步平穩(wěn)運(yùn)行狀態(tài)。
根據(jù)分析提出了對(duì)2#機(jī)的整改措施，建議重新打基礎(chǔ)，要求施工中要確保工程質(zhì)量，可望改善振動(dòng)情況。
半年后，打掉了2#機(jī)原有的基礎(chǔ)中發(fā)現(xiàn)下部混凝土成蜂窩狀，沒(méi)有凝結(jié)成剛性整體。證明診斷結(jié)論符合實(shí)際情況。
這個(gè)實(shí)例的價(jià)值不僅在于準(zhǔn)確地診斷了空壓機(jī)故障，解決了多年沒(méi)有定論的老大難問(wèn)題，同時(shí)還在于它為我們提供了一條現(xiàn)場(chǎng)診斷的正確思路。實(shí)踐證明，采用類(lèi)比方法診斷往復(fù)式空壓機(jī)故障是行之有效的。
