振动分析案例

1故障诊断应用实例精选-------(48例)--------2Contents目录实例No.1某压缩机组振动频谱分析实例No.2某30万吨/年乙烯装置裂解气压缩机组转子动不平衡故障实例No.3某汽轮机叶片断裂故障实例No.4某透平膨胀机叶片断裂故障实例No.5某锅炉风机地脚螺栓松动故障实例No.6某大型风机轴承座松动故障实例No.7某油气田平台中甲板压缩机平台振动故障诊断实例No.8某循环气压缩机管道振动和噪声故障实例No.9某原油泵进口管道共振故障的诊断和排除实例No.10某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂故障的诊断实例No.11某往复式空压机的出口管道共振故障的诊断实例No.12某锅炉给水泵的流体动力振动故障的诊断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故障的诊断实例No.14某汽轮机转子摩擦和滚动轴承故障实例No.15某送风机电动机转子与定子相磨故障的诊断实例No.16某螺杆式压缩机转子磨损故障的诊断3Contents目录实例No.17若干压缩机组齿轮箱齿轮摆动频率实测实例No.18某离心机行星齿轮偏摆振动故障实例No.19某驱动箱伞齿轮高噪声和振动故障的诊断实例No.20某电动机转子条故障实例No.21某纸机滚动轴承外环故障实例No.22某纸机滚动轴承外环故障实例No.23某纸机滚动轴承内环故障实例No.24某纸机滚动轴承滚动体故障实例No.25某纸机滚动轴承保持架故障实例No.26某纸机滚动轴承松动故障实例No.27某纸机滚动轴承同时出现若干故障实例No.28某纸机滚动轴承松动故障实例No.29某纸机滚动轴承外环故障实例No.30某纸机滚动轴承内环故障实例No.31某纸机滚动轴承外环故障实例No.32某纸机滚动轴承外环故障4Contents目录实例No.33某纸机辊子SKF23260滚动轴承外环故障实例No.34某锅炉给水泵SKF7310滚动轴承内环故障实例No.35某水环式压缩机滚动轴承同时出现若干故障实例No.36某水环式压缩机滚动轴承内环故障分析诊断实例No.37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断实例No.38某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断实例No.39某引风机LinkBelt22232轴承保持架故障的诊断实例No.40某电动机FAG6215C3轴承内环和外环故障的诊断实例No.41一次风机电动机转子与定子之间气隙变化故障的诊断实例No.42某离心式冷水机(约克)电动机定子偏心或定子绝缘层短路故障诊断实例No.43某干燥机排风机电动机转子条松动故障的诊断实例No.44某变速交流感应电动机转子条松动故障的诊断实例No.45某离心式冷水机(约克)电动机相位故障的诊断实例No.46某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断实例No.47某往复式空压机的同步电动机线圈松动故障的诊断实例No.48某直流电动机可控硅整流器起动卡故障的诊断5故障诊断实例分析之一CaseHistory#1CompressorVibrationSpectrum某压缩机组振动频谱分析6机器状态检修的基础振动频谱中包含机器零部件的机械状态信息79999999CaseHistory#1CompressorVibrationSpectrum振动频谱中包含机器零部件的机械状态信息电机转速N0=1480转/分=24.6667赫兹压缩机转速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=N0Z0=N1Z=4341.3赫兹齿轮边带频率Fb=Fm±iN0或Fm±iN18振动频谱中包含机器零部件的机械状态信息某压缩机组振动频谱实例压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压缩机转子动平衡压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赫兹压缩机转速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=N0Z0=N1Z1=4341.3赫兹齿轮边带频率Fb=Fm±iN0或Fm±iN1N02N03N0N12N13N1FmN1N1N1N1N0N0N0N1N1N1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1234659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零部件的机械状态信息等等10故障诊断实例分析之二CaseHistory#2RotorUnbalance某30万吨/年乙烯装置裂解气压缩机组转子动不平衡故障罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司11CaseHistory#2RotorUnbalance实例NO.230万吨/年乙烯装置裂解气压缩机组转子动不平衡故障1996年11月2日某大型裂解气压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!开缸检查证实，因进口过滤器支承块断裂，刮下大量积焦，堆积在转子上造成严重不平衡!经清焦处理，开车证实：振动恢复正常。12CaseHistory#2RotorUnbalance实例NO.230万吨/年乙烯装置裂解气压缩机组转子动不平衡故障TypicalSpectrum典型的频谱TypicalspectrumshowsdominantGMF典型频谱表明转子转速频率突增，这是典型的转子不平衡的特征!严重不平衡的典型频谱13故障诊断实例分析之三某汽轮机叶片断裂故障(转子不平衡故障)罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司14实例No.3某汽轮机叶片断裂故障上海石化自备电厂5#汽轮机轴承座振动速度突增至5.25毫米/秒，有效值，而6#机仅为0.466毫米/秒，有效值；振动速度频谱均为一倍转速频率50赫兹。诊断为转子不平衡，据历史经验，汽轮机叶片又断了!停机检查证实的确断了五片转子叶片!转子不平衡!15故障诊断实例分析之四某透平膨胀机叶片断裂故障(转子不平衡和流体动力激振故障)罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司16实例No.4某透平膨胀机叶轮叶片断裂故障1989年1月27日某透平膨胀机振动和噪声突增。频谱显示1RPM和8RPM频率分量最大分别达5.91和4.68毫米/秒，有效值，比正常机分别大18和25倍。诊断为转子不平衡，并且已断一片叶片(出口导叶为8片叶片，即静子叶片通过频率为8RPM)。转子不平衡17故障诊断实例分析之四转子不平衡！！振动超标!转子不平衡!18故障诊断实例分析之四诊断结论：BPFS静子叶片通过频率证实，离心叶轮断一片叶片!!!(流体动力激振故障)导流叶片数为8片19实例No.4某透平膨胀机叶轮叶片断裂故障离心叶轮14片转子叶片已断一片叶片的透平膨胀机叶轮照片断了一片叶片！20故障诊断实例分析之五某锅炉风机地脚螺栓松动故障罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司21实例No.5某锅炉风机基础地脚螺栓松动故障3#和4#测点处地脚螺栓松动松动22某大型风机轴承座松动故障故障诊断实例分析之六罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司23实例No.65#风机轴承座松动故障汽轮机轴流式风机YISA106A(轴水平振动)YISA106B(轴垂直振动)YISA105(轴水平振动YISA105B(轴垂直振动)YISA103A(轴水平振动)YISA103B(轴垂直振动YISA102A(轴水平振动)YISA102B(轴垂直振动)1#轴承座振动1H，1V，1AZISA104(轴向振动)ZISA101(轴向振动)2#轴承座振动2H，2V，2A3#轴承座振动3H，3V，3A4#轴承座振动4H，4V，4A5#风机是汽轮机驱动的14级轴流式风机，功率为22，247千瓦，最高转速为4463转/分2434V33V39V310V37V38V36V35V312V311V31V32V32A33A34A汽轮机侧风机侧35A36A31A37A38A39A310A311A31H32H33H34H35H36H汽轮机侧风机侧H--水平方向V--垂直方向A--轴向方向3#轴承座3#轴承座振动监测点位置实例No.6武汉钢铁公司5#风机轴承座松动故障25实例No.6武汉钢铁公司5#风机轴承座松动故障3#轴承座轴向，水平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/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，远远超过ISO10816-3标准规定的极限值7.1毫米/秒有效值!!3#轴承座振动大的故障原因可能是底板与混凝土基础之间的地脚螺栓和垫铁固定不可靠，甚至松动!!8.2mm/sRMS0.7mm/sRMS13.6mm/sRMS7.8mm/sRMS垂直方向振动幅值两者相差约十倍!!!此处松动!!!26某油气田平台中甲板压缩机平台振动故障诊断实例故障诊断实例分析之七罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司27某油气田海上平台中甲板压缩机平台振动故障诊断实例某油气田平台中甲板天然气压缩机甲板振动大，尤其当C3210A中压压缩机和C3310A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MCC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，认为振动的主要原因是中甲板支撑框架设计不合理，其刚性不足，在C3210和C3310压缩机振动激励下产生剧烈的强迫振动。由于压缩机甲板振动剧烈，波及相邻的MCC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C3210A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，中甲板振动下降70至84%，整改后的振动仅为整改前的16至30%；中甲板上的压缩机组的振动下降50至71%，整改后的振动仅为整改前的29至50%，压缩机组的振动全部达到压缩机制造厂振动标准的设计标准以及国际标准化组织ISO10816/6和ISO10816/3标准的相当于新机器或可无限长时间安全运行机器的振动品质。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。28某油气田中甲板设备布置图天然气压缩机中甲板29某油气田中甲板压缩机甲板(C3210A/B)天然气压缩机中甲板30某油气田中甲板压缩机甲板(C3310A/B)天然气压缩机中甲板31ISO10816-6标准规定的往复式压缩机振动测量点位置往复式压缩机缸体往复式压缩机缸头往复式压缩机缸头32压缩机制造厂振动速度总量标准压缩机振动超标区33中甲板振动测点布置位置34加固前中甲板振动实测结果35中甲板加固布置图粉红粗线为加固梁36某油气田平台中甲板压缩机平台振动故障诊断实例37加固前后甲板振动结果比较38故障诊断实例分析之八CaseHistory#8Compressor’sPipeVibration&NoiseDefect某循环气压缩机管道振动和噪声故障(流体动力激振故障)罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司39故障诊断实例分析之八CaseHistory#8Compressor’sPipeVibration&NoiseDefect实例No.8某循环气压缩机管道振动和噪声故障出口导流叶片转子叶轮叶片数Zr=2040故障诊断实例分析之八CaseHistory#8Compressor’sPipeVibration&NoiseDefect实例No.8某循环气压缩机管道振动和噪声故障某离心式压缩机组及其测量系统示意41故障诊断实例分