设备振动故障诊断的思路和方法(上)
早期的诊断故障被称为振动原因寻找(顾名思义,依据振动现象查明振动的故障原因),是采用对设备进行解体检查直观寻找,后来被称为振动故障原因分析,*后才被称为振动故障诊断。三种不同的提法反映了人们认识振动故障的思路和方法的不同转变,但是对于诊断方法本身的研究目前还未能引起人们的普遍关注。我们具体分节讨论振动故障诊断思路的演变过程、正确诊断振动故障的思路和方法。
直观寻找振动故障
早在20世纪60年代以前,国内外为了消除设备的振动,查明故障原因,基本上都采用解体检查来进行寻找。当发现故障时,不论与振动是否有关都要先消除,在启动,若振动没有解决,再拆再寻找。开始是小拆小查,逐渐扩大,后来是大拆大卸,*后振动即使消除了,其故障原因往往还是不明白。
寻找振动故障的方法,其效果主要由下列因素决定。
1、 振动故障的直观可见性
由于采用肉眼或一般的测量方法直观去寻找,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、基础松动、转子上存在松动部件等。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。
2、发现故障的直观可见性
即使对于直观可见的故障,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。例如甘肃某电厂一台国产100MW设备,新机启动发生2、3号瓦振动大,经开缸检查,都未能找到故障原因,而且经多次启停观察振动,都不能解释其故障原因。正在一筹莫展的时候,一个运行人员无意间用听棒在2、3号瓦之间听到异声,再次开缸检查才发现高压转子4kg重的中心孔堵头脱落掉在波形节联轴器内。
又如内蒙某电厂2号机(北重100MW设备),因3、4号瓦振动大且不稳定,经几次调整轴系平衡都未能解决。在大修中多方寻找检查振动故障,发现低压末级和次末级叶片轴向瓢偏超差,怀疑套装叶轮失去紧力,为此准备将转子返厂检查和消除叶轮套装紧力不足等故障。后经专家分析指点,套装叶轮松动引起振动不稳定可以排除,产生这种不稳定振动只可能是转子上存在自由活动部件,例如:平衡块在平衡槽内自由移动、中心孔堵头脱落等,后经检查发现低压转子5kg堵头掉在波形节连接器内。
3、设备结构和故障机理的复杂性
显然对于结构和故障机理简单的回转机械,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设备,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设备没一个部件都作仔细检查。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,因此直观寻找在大设备上的成功率往往很低。
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