浅析水轮发电机组的振动分析与在线监测

中国电力网 2007年12月7日13:59 来源：点击直达中国电力社区

摘要：本文通过针对水轮发电机组常见的各种振动现象及其发生原因进行分析，提出了水轮发电机组振动判断的基本方法。介绍了目前正逐渐成熟并在水电厂使用的水轮发电机组在线监测专家分析系统，以及水电厂“状态检修”方式的实施模式。

关键词：水轮发电机组振动分析在线监测状态检修

1 水轮发电机组振动概述

水轮发电机组的振动是以水轮机为原动力，水的能量是激发或维持机组振动的最根本能源。它既可直接激发并维持机组的振动，也可间接激发或维持机组振动。从振动的发生的情况看，有的是水轮机本身的水力特性所决定的，有的是由一些偶然因素作用产生的。发电机是将水轮机的机械能转换为电能的装置，在转换过程中，由于某些方面如设计、加工、安装或参数配合不当也会引起发电机的磁振动。从结构上讲，水轮发电机组可以分成两大部分：转动部分和固定、支持部分。它们中任何一个部件存在机械缺陷时都可能引起机组的振动，而这些缺陷可能是由设计、加工、安装等任何一个环节所引起。因此，一般来说水轮发电机组有四大振动部件：上机架、下机架、顶盖、转动部分；异常情况下还有其它振动部件，如定子铁心等。

2 水轮发电机组振动的类别

常规振动是指由不可避免的因素引起的振动。在混流式水轮机中，这种不可避免因素主要有两个：尾水管涡带压力脉动和不平衡力。异常振动主要有以下几种情况：一是共振→它可能出现在机组的转动部分、叶片、水体、定子铁心等处；二是自激振动→水轮机中自激振动主要由迷宫泄漏所引起；三是水体共振及其引起的机组强烈振动→流道中，任何部分的水体部分都可能发生共振。

在水轮发电机组振动中，转子不平衡也是一个非常突出的问题，不平衡是旋转机械最常见的故障。不平衡包括机械、水力、电气不平衡。无论什么不平衡，产生的根源（缺陷）一定在转动部分上。不平衡的频率一定是转速频率：

2.1 机械不平衡

立轴机组摆度包含轴线曲折、轴的弹性变形、导轴承间隙。转子不平衡主要产生于：①制造

和安装阶段：各种偏差、材质不均匀；②运行阶段：部件磨损、松动和脱落等；③其他情况：以不平衡的面貌出现，属于不平衡的范畴。引起转子不平衡的原因可以分为：——缺陷类：转动质量原因、轴线原因，如轴线的曲折度，轴线与推力镜板不垂直，镜板和推力轴承不水平，各种轴承不同心、不平行；——附加影响类：由弓状回旋引起，对高速机组影响比较大。

2.2 磁力不平衡

磁力不平衡主要指沿发电机转子四周磁拉力不对称的情况。其产生原因是：转子不圆；转子旋转中心与几何中心不一致；电气方面的原因，如磁极匝间短路。经验表明，磁不平衡常与机械不平衡共生，磁不平衡力只与空载励磁电流以下的范围成比例关系。

2.3 水力不平衡

水力不平衡由转轮叶片和流道形状不一致所引起，它与机组的过流量成一定比例关系。常规情况下也把由迷宫间隙周期变化引起的间隙压力脉动归入其内。间隙的周期变化可由迷宫转动部分不圆或轴的摆度所引起。

由此可见，机组机械不平衡、电磁不平衡和水力不平衡之间可以相互影响。

2.4 热不平衡

当轴的横断面上沿圆周温度分布不均匀时，则轴将产生不均匀膨胀而发生弯曲。轴的弯曲一方面要加大轴的弓状回转半径，从而使离心力进一步增大；另一方面将使机械不平衡和磁不平衡增大。这种情况大多发生在轴偏摩的情况下。

在分析上述几种不平衡时，可以采用综合平衡法，即：水、机、电综合；上、下、水三导综合；摆度和振动综合；一般与特殊情况综合。通过判断振动和摆度来调整轴线的姿态。

3 机械原因引起的振动及分析

机械故障引起的振动，其频率和转频相同或成整倍数关系。不同原因引起的振动还有自己的特征，机械故障的偶然性和多样性，不像有些水力或电磁振动那样有一定的规律。要识别它们，需要对机组各部分的结构、性能、加工、安装工艺等有一定的了解，同时，实践经验和同类别的电厂情况的积累有助于迅速地识别和排除故障。

3.1 轴线不对中

由于轴承中心线偏斜或偏移、转子的弯曲、转子与轴承的内隙以及承载后转子与轴承的变形等原因都将引起轴线不对中。其影响是：产生不平衡离心力；增大转子弓状回旋半径；引起迷宫中较强的压力脉动，有时还会引起机组的自激振动。有的电厂运行检修经验表明，有些不对中的情况还会产生两倍频的附加径向力和摆度，还会有一个转频的附加轴向力作用在推力轴承上。

3.2 轴瓦间隙大

其它条件不变时，轴瓦间隙的大小直接决定转子弓状回旋半径，（基本规律是：间隙有多大，摆度幅值就有多大）；降低转动部件的临界转速。

弓状回旋半径和附加离心力的关系图

导轴承间隙增大，临界转速将降低如鱼子溪由1100 r/min到576r/min；葛州坝由276 r/min 到162r/min。轴瓦间隙增大，大多是在机组运行一段时间后出现的，主要原因：一是径向不平衡力较大，二是轴瓦支持部件的设计不够合理。

3.3 镜板不平

镜板不平主要是由于加工和安装上的缺陷所造成的，其特征为摆度波形上有明显的2倍频。

3.4 推力头松动

推力头松动指推力头内孔和轴颈间存在间隙。当推力头松动时，机组振动、摆度的特点为：机组运行时的动态轴线姿态会发生突然变化，机组的振动、摆度忽大忽小，呈不稳定状态。而且，推力头松动也会给机组盘车带来困难。如：

南桠河电厂：间隙值为0.07mm，摆度大，相位不稳定，盘车困难；

大岩坑电厂：原来间隙0.04mm，后来修改为0.01mm紧度，摆度、振动大，相位不稳定。

4 水轮发电机的极频电磁振动及分析

按照振动频率，水轮发电机的电磁振动可分为：磁转频振动和极频振动两类。理论上，极频磁振动的频率是100HZ及其整倍数，实际上主要为100HZ。极频磁振动只在共振时才比较明显。因此，实际工作中要特别注意共振的情况。

4.1 极频振动产生的主要原因：

（1）定子分数槽次谐波磁势。它引起的振动频率为100HZ，振幅随负载电流的增大而增大；

（2）定子并联支路内环流产生的磁势。定子各相沿圆周分布有很多线圈，它们并联在一起构成支路，把支路再组合起来构成绕组。并联支路有两种布置方式，一种是分布布置，另一种是集中布置。水轮发电机通常采用后一种方式。当支路集中时，转子的偏心将在支内引起环流，它能产生一系列的不对称的次谐波势，与分数槽次谐波类似，它也能引起定子的极频振动，振动频率为100HZ。

（3）负序电流引起的反转磁势。当定子三相负载不对称时，绕组会产生负序电流，即相序相反的磁场，它与主磁场叠加产生一个空间次数P=0的磁场，引起定子铁芯作驻波式的振动。

（4）机座合缝不好、定子铁心叠片松动。

4.2 振动原因的判断

不同原因引起的振动的特点，主要表现为其振型不同。

测出定子铁芯对应某一振型的固有频率来判断共振，一般试验项目有：

（1）变负荷试验：在同步转速下，逐次改变发电机的负荷，测量100HZ振动随定子电流变化情况，由此确定是否由定子电流次谐波引起。

（2）小负荷变速试验：通过变速试验确定铁芯固有频率，通过对共振时振型的测量确定产生共振的力波的次数和谐波的次数。

（3）空载：分别在并联支路打开和闭合的情况下进行衡励变速试验。如果两种情况下振动没有差别，表明环流影响较大。在后一种情况下，还可以确定铁芯的共振频率和相应的振型。

（4）负序电流变速试验。分别改变负序电流和转速，测出定子铁芯100HZ振动随负序电流的变化和定子铁芯振型。

5 水轮发电机组的水力振动及分析

水力振动相对于水力工况而言是比较稳定的，由水力所激发的压力脉动的完全相似是十分困难的，而且完全的水力计算目前还无法进行，只能进行一些局部的计算。但是，压力脉动的影响是可以预防的。水轮发电机组的水力振动主要有以下几个方面：

5.1 尾水管涡带

涡带有实心涡带和空腔涡带两种形态，螺旋状涡带将引起压力脉动，注意涡带压力脉动与共况的关系（水头、流量、空化系数），尾水管涡带压力脉动的特点：频率约为转速频率的1/4；出现在以50%额定负荷为中心的30%～70%范围，其分布特征如图。

涡带压力脉动对机组运行的影响主要在于振动、摆度、功率摆动及其它附加影响。一般采用尾水管补气来减少尾水管的涡带压力脉动，补气效果的关键在于自然补气的补气量。

5.2 类转频压力脉动

所谓类转频，是指其频率接近转速而又不等于转速。其频率范围为（1.01～1.3）fn；（0.7～0.99）fn。它对机组振动的影响主要是机组的垂直振动和全水力系统的强烈压力脉动。一般出现在额定功率25%或75%左右（随水头大小而变化），振动范围很小。

值得注意的是，类转速压力脉动只有在水体共振的情况小才显示其影响，所以，其预防的关键在于进行共振校核。

5.3 迷宫止漏装置中的压力脉动

当迷宫中间隙发生周期性变化时，就会在其间隙中产生压力脉动。迷宫压力脉动一般为转频，并作为总水力不平衡的一部分。

迷宫中压力脉动达到一定程度并且和大轴的摆度方向成一定角度时，就可能引起转动部分的自激振动。迷宫引起的自激振动的情况主要与迷宫的结构和尺寸密切相关。

5.4 卡门涡

卡门涡是水流绕流物体在尾部两侧交替产生的周期性流动分离现象。水轮机中的卡门涡受工况和结构的影响特别强烈。它主要影响在于引起固定导叶、活动导叶、转轮叶片和局部水体的共振。

从现有的电厂运行维护经验看，岩滩水电厂出现导叶后水体的共振；大朝山电厂出现转轮叶片共振。

在进行转轮叶片共振判断分析时，主要观察其是否有强的、频率比较单一的噪音或金属共鸣声。

5.5 其他类型的水力振动

在水轮发电机组中，还存在一些如转轮叶片进口边附近的脱流引起的振动和噪音及导叶叶道流速分布不均匀产生的压力脉动等类型。

5.6 振动原因判断基本方法

（1）基本思路

利用已有的知识对试验和观察结果进行分析、归纳、比较，然后做出判断：

①分析和判断水力、机械和电磁三者的影响；②和已知的振动实例进行比较；③分析振动部件的振型；④对比各测量值之间的关系；⑤和机组过去的情况比较；⑥分析振动性质；⑦进行进一步试验。

（2）需要注意的主要振动现象

①振动强烈的部件；②振动频率、主频；③振型；④有无共振及异常情况；⑤各个测量值之间的关系；⑥工况的影响。

6 水轮发电机组在线监测实施及设备介绍

20世纪90年代以来，以水轮发电机组振动监测和分析为主的系统（包括在线和离线监测）开始在水电厂中实施运用，对运行机组的稳定性监测和故障分析取得了较好的作用，为真正实现水电厂“无人值班、少人值守”的运行方式和由预防性、定期性检修向状态检修转换提供了保证。

6.1 实施机组状态检修工程流程

水电厂开展状态检修工作流程由设备、状态监测、诊断分析与判断决策、检修管理、设备检修评估5个递进层次组成，并形成一个有机的闭环系统。其中状态监测、诊断分析与判断决策是整个水电厂状态检修工作的核心部分。也是实施状态检修的技术基础；检修管理、设备检修评估是实施状态检修的关键部分，是状态检修制度的具体体现；流程中的设备系指状态检修工作的对象，以检修工作量大、工期长的水轮发电机组主体为重点。

6.2 实施机组状态检修的关键技术

实施水轮发电机组状态检修工作需要研究解决的问题主要包括四个方面：一是机组状态信号的取得；二是机组状态信号分析处理及特征信号的获得；三是对机组运行状态分析诊断和判断决策；四是对机组的检修决策和维护管理。要想机组运行设备达到状态检修的目的，首先需要采用将机组运行设备监测诊断、维护、管理三者集成为一个统一的集成化系统；其次需要合理选择和布置监测点；三要准确判断和处理机组的信号特征；四是确定诊断模式，建立适用的专家系统。

6.3 EN8000大型旋转机械振动监测故障诊断专家系统设备

四川省石棉县湾坝河一级水电站选用北京英华达公司研制生产的EN8000大型旋转机械振动监测故障诊断专家系统，该系统是基于计算机和单片机的集散型主从分布系统，可以自动采集、记录和分析与水轮发电机组安全有关的主要状态参数，包括振动、转速、轴位移、胀差、偏心、功率等，快速准确地把握机组的运行状态。整个系统由网络集成，采用积木式模块化结构，是集实时数据采集和处理、在线数据分析和储存、完备的分析功能和故障诊断于一体。它可以及时捕获振动故障原始信息，预告故障的存在和发展。可以成功地捕获机组的振动故障，为保障机组的安全运行和指导机组检修及故障处理发挥着重要作用。

总之，随着计算机技术和人工智能化的迅速发展，水电厂自动化程度不断提高，水电厂运行检修人员的不断减少及运行和检修的分离，缺乏经验的现场人员面对大量的信息往往束手无策。本文通过对水轮发电机组振动的分析和处理方法的介绍，提出和推荐在设备配置上选用机组在线监测系统，它能够解决现场专家不足、减少现场人员判断故障的时间和误操作。为水电厂“无人值班、少人值守”的运行和状态检修方式提供技术上的基础。

机械故障诊断案例分析

六、诊断实例例1：圆筒瓦油膜振荡故障的诊断某气体压缩机运行期间，状态一直不稳定，大部分时间振值较小，但蒸汽透平时常有短时强振发生，有时透平前后两端测点在一周内发生了20余次振动报警现象，时间长者达半小时，短者仅1min左右。图1-7是透平1＃轴承的频谱趋势，图1-8、图1-9分别是该测点振值较小时和强振时的时域波形和频谱图。经现场测试、数据分析，发现透平振动具有如下特点。图1-7 1*轴承的测点频谱变化趋势图1-8 测点振值较小时的波形与频谱

图1-9 测点强振时的波形和频谱 (1)正常时，机组各测点振动均以工频成分）幅值最大，同时存在着丰富的低次谐波成分，并有幅值较小但不稳定的（相当于×）成分存在，时域波形存在单边削顶现象，呈现动静件碰磨的特征。 (2)振动异常时，工频及其他低次谐波的幅值基本保持不变，但透平前后两端测点出现很大的×成分，其幅度大大超过了工频幅值，其能量占到通频能量的75%左右。 (3)分频成分随转速的改变而改变，与转速频率保持×左右的比例关系。 (4)将同一轴承两个方向的振动进行合成，得到提纯轴心轨迹。正常时，轴心轨迹稳定，强振时，轴心轨迹的重复性明显变差，说明机组在某些随机干扰因素的激励下，运行开始失稳。 (5)随着强振的发生，机组声响明显异常，有时油温也明显升高。诊断意见：根据现场了解到，压缩机第一临界转速为3362r/min，透平的第一临界转速为8243r/min，根据上述振动特点，判断故障原因为油膜涡动。根据机组运行情况，建议降低负荷和转速，在加强监测的情况下，维持运行等待检修机会处理。生产验证：机组一直平稳运行至当年大检修。检修中将轴瓦形式由原先的圆筒瓦更改为椭圆瓦后，以后运行一直正常。例2：催化气压机油膜振荡某压缩机组配置为汽轮机十齿轮箱＋压缩机，压缩机技术参数如下：工作转速：7500r/min出口压力：轴功率：1700kW 进口流量：220m3 /min 进口压力：转子第一临界转速：2960r/min 1986年7月，气压机在运行过程中轴振动突然报警，Bently 7200系列指示仪表打满量程，轴振动值和轴承座振动值明显增大，为确保安全，决定停机检查。

(完整版)水轮发电机组振动标准的探讨

水轮发电机组振动标准的探讨一、概述水轮发电机组的振动由于其所具有机组在制造厂不能进行运行试验、各机组构造和支承条件各异的特点，设计单位和制造厂所编制的振动预测往往和机组的振动状态有着较大程度的差异。多年来国际电工委员会（IEC）和国际标准化组织（ISO）也曾组织制定过相关规程，有关国家先后提出过若干提案，但至今都未形成正式的国际标准。 1. 目前，在国内外广泛使用于水轮发电机组的振动判断标准如表1。表1

二、国际电工委员会（IEC）和国际标准化组织（ISO）汇集各国、各知名标准化协会提案提炼的相关标准铸就了水轮发电机组振动测量、评判标准系列的基石 1.ISO 10816-5（2000）《在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动第 5部分：水力发电厂和泵站机组》是目前最具权威性的轴承座振动评定标准之一（目前，ISO 10816已替代了ISO 2372 和ISO 3945）。 GB/T 6075.5-2002《在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动第 5部分：水力发电厂和泵站机组》实际上相当于ISO 10816-5（2000）的中译本，因此，完全可以GB/T 6075.5-2002替代国际标准化组织的相关标准ISO 10816-5（2000）。相关的主要内容是： 1）对轴承座绝对振动的测量，通常用惯性传感器测量振动速度V rms，单位为mm/s(对于300～1800r/min的中高速机组而言，低于300r/min机组建议测量振动位移S P-P，单位为μm)。在支架振动响应可以忽略的情况下，也可将位移传感器固定在刚性支架上，直接测量振动位移S P-P。 2）上下导轴承座均支撑于基础上的立式机组，水轮机工况的推荐值参见表3、图1。表3 的推荐值参见表4、图2。

旋转机械振动的基本特性

旋转机械振动的基本特性概述绝大多数机械都有旋转件，所谓旋转机械是指主要功能由旋转运动来完成的机械，尤其是指主要部件作旋转运动的、转速较高的机械。旋转机械种类繁多，有汽轮机、燃气轮机、离心式压缩机、发电机、水泵、水轮机、通风机以及电动机等。这类设备的主要部件有转子、轴承系统、定子和机组壳体、联轴器等组成，转速从每分钟几十到几万、几十万转。故障是指机器的功能失效，即其动态性能劣化，不符合技术要求。例如，机器运行失稳，产生异常振动和噪声，工作转速、输出功率发生变化，以及介质的温度、压力、流量异常等。机器发生故障的原因不同，所反映出的信息也不一样，根据这些特有的信息，可以对故障进行诊断。但是，机器发生故障的原因往往不是单一的因素，一般都是多种因素共同作用的结果，所以对设备进行故障诊断时，必须进行全面的综合分析研究。由于旋转机械的结构及零部件设计加工、安装调试、维护检修等方面的原因和运行操作方面的失误，使得机器在运行过程中会引起振动，其振动类型可分为径向振动、轴向振动和扭转振动三类，其中过大的径向振动往往是造成机器损坏的主要原因，也是状态监测的主要参数和进行故障诊断的主要依据。从仿生学的角度来看，诊断设备的故障类似于确定人的病因：医生需要向患者询问病情、病史、切脉（听诊）以及量体温、验血相、测心电图等，根据获得的多种数据，进行综合分析才能得出诊断结果，提出治疗方案。同样，对旋转机械的故障诊断，也应在获取机器的稳态数据、瞬态数据以及过程参数和运行状态等信息的基础上，通过信号分析和数据处理提取机器特有的故障症兆及故障敏感参数等，经过综合分析判断，才能确定故障原因，做出符合实际的诊断结论，提出治理措施。根据故障原因和造成故障原因的不同阶段，可以将旋转机械的故障原因分为几个方面，见表1。表1 旋转机械故障原因分类

旋转设备振动在线监测系统

旋转设备振动在线系统技术方案合肥优尔电子科技有限公司 2016. 8

一．现状分析随着我国工业现代化进程的加快，对于连续生产的企业而言，大型旋转设备的稳定运行十分重要，一旦发生故障，都有可能导致整个生产线停机，造成极大的损失。这种损失可达每小时数十万元之巨，特别是生产过程智能控制系统的采用，对关键设备安全运行的依赖程度越来越高，因此，对这些设备进行在线监测就显得非常重要。各种旋转设备运转过程中各零部件磨损并非相同，随其工作条件而异，但磨损的发展是有其规律的，如果能够对设备受到的这种磨损失效规律进行掌握，设备各零部件的相对运动趋势将反应出振动、温度、声音的连锁效应，使我们提前知晓设备各项功能发生改变的趋势与结果。国网铜陵发电有限公司拥有多种大、中、小型旋转设备，其较多旋转设备占据着生产中的核心地位。二、系统架构旋转设备振动在线监测系统，通过无线自组网和现场总线的方式，将从各传感单元采集的数据汇集到管理后台，通过计算机系统处理实现应用服务，计算机系统主要由数据前端设备、服务器机和管理端PC组成。系统拓扑如下图所示：三、振动采集终端 3.1振动传感器在旋转设备两端轴座（具体部位可根据现场情况确定）设置两组三维（X、Y、Z方向）加速度振动传感器，测量振动位移矢量，监测主轴与轴瓦（轴座）之间的轴向、径向游离与波动情况。振动传感器利用压电晶体的正压电效应，当压电晶体在一定方向的外力作用下，它的晶体面产生电压，采集电路检测出这个电压值后换算成受力大小F，由

公式a=F/m可以得出瞬间加速度大小a，对加速度二次积分得出瞬间位移量，从而得出被测对象振动频谱和振动位移。主要技术参数： ●传感器类型：IEPE ●灵敏度：100mV/g? ●加速度量程：?0.1～100mm/s2 ●速度量程：0.1～250mm/s ●位移量程：1～3000μm ●频率范围：0.3～12000Hz（±10%) ●谐振点: 27kHz ●分辨率：?0.001g ●非线性：≤1% ●横向灵敏度：≤3% ●恒定电流：4mA ●输出阻抗：＜100Ω ●激励电压：DC24V ●温度范围：-40～+80℃ ●放电时间常数：≥1秒 3.2振动采集器 ?YT-400?振动采集器是合肥优尔电子科技自主研发的一款高性能IEPE类传感器信号采集终端，内置了传感器所需的恒流激励和信号调理电路，可以不需外部的信号调理器而直接采集IEPE传感器的输出信号。YT-400具有四路大量程、高采样率、低噪声的高性能同步信号采集通道。每个通道的量程为±10V，采样率高达128Ksps，并能保证实时传输到后台服务器进行显示与分析。通过高性能ADC和先进的DSP信号处理技术，使YT-400具备极低的采样噪声，在1Ksps 采样率下采样噪声峰峰值仅为0.00004V，满量程信号的信噪比高达50万。多通道、高采样率和低噪声和同步采样使YT-400能够满足科研与生产中高端信号监测的需要。? YT-400系列采用跨平台通用的动态链接库作为驱动函数接口，可工作在

水轮发电机组振动危害性分析及预防

水轮发电机组振动危害性分析及预防水轮发电机组在运行中产生振动现象是不可避免的，这是由多种因素引发机组振荡的综合效应。在设备运行生产管理工作中，应注意加强对机组振动现象及其危害性的分析与预防。 1 水轮发电机组振动类型 1.1 机械类振动。由于机械部分的平衡力引起的振动称为机械类振动。例如，转动部分重量不平衡、轴线偏差、摆动过大等。其主要特点是振动频率与机组转速一致，有时振幅与转速成正比。 1.2 电气类振动。由于电气方面的原因造成发电机磁场不平衡而引起的振动称为电气振动。例如，发电机在三相电流不对称情况下运行磁场不均匀，发电机短路故障等。其主要特点是振幅与励磁电流大小成正比。 1.3 水施类振动。由于某些原因引起水轮机蜗壳内受力不平衡而造成的振动称为水施类振动。例如，尾水涡带、叶片水卡门涡列、转轮圆圈边间隙不均匀、转轮气蚀等。其特点是振幅与导叶开度有关，往往开度愈大，振幅愈大。 2 水轮机组振动所带来的危害 2.1 引起机组零部件金属和焊缝间疲劳破坏区的形成和扩大，从而使之产生裂纹，甚至断裂损坏而报废。 2.2 使机组部分紧固部件松动，不仅会导致这些紧固件本身的断裂，而且加剧被其连接部分的振动，促使它们加速损坏。 2.3 加速机组转动部分相互磨损程度。如大轴剧烈摆动可使轴与轴瓦

的温度升高，使轴瓦烧毁；发电机转子振动过大增加滑环电刷磨损程度，并使温度升高，使轴瓦烧毁；发电机转子振动过大增加滑环电刷磨损程度，并使电刷火花不断增大。 2.4 尾水管中形成的涡流脉动压力可使尾水管壁产生裂缝，严重时可使整体尾水设施遭到破坏。 2.5 水轮机组共振引起的后果更加严重。如机组设备与厂房的共振，可使整个设备和厂房遭到不同程度的损坏。 3 引起振动的原因及预防措施 3.1 机械方面的因素有：①由于主轴的弯曲或挠曲、推力轴承调整不良、轴承间隙过大、主轴法兰连接不紧和机组几何线中心点不准引起空载低速时的振动；②因转轮等旋转件与静止件相碰而引起的振动； ③转动部分重量不平衡引起的振动，且随转速上升振动增大而与负荷无关，这是常见的，特别是焊补转轮或更换浆叶后更容易发生。对机械原因引起的振动应采取的措施：通过动平衡、调整轴线或调整轴瓦间隙等来提高相对同心度和精密度。 3.2 水施方面的因素有：①尾水管中水流涡带所引起的压力脉动诱发的水轮机振动，严重的还引起厂房共振；②卡门涡列引起的振动，当水流流经非流线型障碍物时，在其后面尾流中分裂一系列变态旋涡，即所谓卡门涡列，这种涡列交替地作顺时针或反时针方向旋转，在其不断旋转与消失过程中，会在垂直于主流方向发生交变力导致的叶片振动，严重时会发出响声，甚至使叶片根部振裂；③转轮止漏间隙不均匀引起的振动，间隙大处其流速较小而压力较大，其振频与止漏环

爆破振速监测

爆破振速监测（1）监测目的隧道施工对地面建筑的影响主要有两个方面：地表不均匀沉降和爆破振动，当这两者的作用超过建筑的承受能力，会造成楼房等地表建筑的开裂，后果非常严重。其中，爆破振动具有瞬时性，是居民对隧道施工最直接的感受，对居民的生活产生较大干扰同时也引发居民对建筑安全的担心和质疑。因此必须进行爆破振动监测，严格将爆破震动危害控制在允许的范围内，监测对象安全评价，为后续施工提供精确可靠的数据和指导后续施工爆破方案设计等是爆破振动监测的主要目的。（2）工作内容工作内容为对爆破影响范围内需保护的建（构）筑物进行实时振动监测，确保振速控制在规范规定和建、构筑物安全范围内，具体的工作内容有：现场熟悉、了解和掌握场址影响区范围内构筑物状况；配备先进监测设备、按有关规范对爆破影响区建（构）筑物进行爆破振动监测，对监测数据进行处理分析： A.对振动技术参数即频率、振幅、周期、振动时间、振动相位等的监测。 B.对振动量即速度、加速度、位移等物理量的监测。（3）爆破振动监测原理爆破振动监测原理如流程图由于炸药在岩石中的爆炸作用，使安装布置在监测质点上的传感器随质点振动而振动，使传感器内部的磁系统、空气隙、线圈之间作相对的运动，变成电动势信号，电动势信号通过导线输入可变增益放大器将信号放大，进入AD转换，再通过时钟、触发电路，同时也通过存储器信号保护，再通过CPU系统输入计算机，采用波形显示和数据处理软件进行波形分析和数据处理。

（4）监测方法爆破振动监测是实时监测，所以在爆破前根据实地调查结果进行细致的准备工作，并严格按照工作流程进行工作。为确保监测的准确可靠，首先对爆破点附近的监测对象进行详细准确的调查后，确定监测对象，然后在爆破前对监测系统进行检查、检测和标定，同时根据监测对象与爆破点相对位置关系，确定测点位置及布置方法，提前进入现场进行安置，根据爆破时间进行监测。 A 测点布置根据设计要求，将爆破振动测点布置在所需监测的地表、建筑物结构支撑柱、隧道侧壁上。安装传感器时必须安装稳固，否则质点的速度监测数据将产生失真现象，一般采用石膏固定传感器效果较好。还应注意对传感器的保护，使其避免受到爆破碎石或其它物体的物理性损伤。另外必须注意传感器的方向性。 a、测点布置遵循的原则最大振动断面发生的位置和方向监测；爆破地震效应跟踪监测；爆破地震波衰减规律监测。 b、测点的布置方法按照上述原则和爆破地震的传播规律和以往的经验，隧道爆破振动监测点布置在隧道一侧底部，每次监测选择离爆破点最近的2个测点，每个测点布置垂直方向、水平方向和水平切向的传感器；地面建构筑物的测点布置在距爆破中心最近的建构筑物及其地表面，即靠近开挖隧道一侧（迎爆面）。对于建构筑物测点选取基础上表面，若基础埋于土层下，则选择最近基础且坚实的散水作为测点。 B 监测 a、爆破振动速度监测系统爆破振动速度测量系统一般由拾振器（或测振仪配合传感器）和记录器（包括计时器）两个部分组成。

SKF在线振动监测方案

SKF在线振动监测系统方案一、方案组件一：IMx-W IMx-W智能监测单元是一个专门针对风力发电行业应用的IP65等级认证测量单元，适用于恶劣的工业环境并且符合CE要求。 IMx-W配有16个模拟信号输入，该动态信号可以通过设置用于多种传感器，例：加速度、速度和位移或者其他易采用的参数。除了模拟通道之外，可以使用2个数字通道来测量转速、触发或者数字状态来指示何时进行测量。主要特点： ?16个测量模拟通道，每模块4通道。 ?2个通道数字输入，脉冲信号，速度及开关量等。 ?适用于任何类型的传感器，信号和测量配置。 ?每个通道能输出多个测量参数。 ?每个测点分别设置警告和报警状态。 ?可使用设备转速和/或负载控制警告和报警。报警信号，尤其是风力发电机故障类型，如不平衡，齿轮损坏等。二、方案组件二Observer8.1分析软件 Observer8.1软件是一套专家向导的机器分析软件，能够实现智能化的机器状态诊断，对机器和过程的正确评估提供没有专家时的专家意见。成功的机器状态监测必须基于为数据管理和分析提供功能强大、用户友好的机器故障诊断软件。

三、方案组件三：加速度传感器该系统使用高质量加速度传感器，壳体电子绝缘和内部屏蔽。主轴、齿轮箱、发电机和结构的机械分析可以通过在机器安装加速度传感器来完成。传感器径向方向的运动将会积压传感器中的压电晶体，由于装填的质量块的惯性力，产生临时的电荷，通过传感器集成电路转换为电压。这个信号分为DC分量和与加速度成正比的波动的 AC电压信号，IMx-W测量和分析这个信号。该方案主要应用了两种加速度传感器：低频加速度传感器、标准加速度传感器。四、安装方案 1、由于目前还没有实际机组相关的数据，所以该方案的安装方面的设计主要参考了SKF公司提供的样例和一些学术论文的建议。具体方案如表-1：测点测试对象安装位置及测试方向传感器类型 1 主轴前轴承在轴承下边；径向低频加速度传感器 2 主轴前轴承在轴承下边；轴向低频加速度传感器 3 主轴后轴承在轴承下边；径向低频加速度传感器 4 齿轮箱行星级轴承在输入轴；径向低频加速度传感器 5 齿轮箱行星级轴承在行星齿轮的顶部；径向标准加速度传感器 6 2级齿轮行星输出中间轴之间；径向标准加速度传感器 7 2级齿轮中间轴和高速轴之间；径向标准加速度传感器 8 发电机前轴承轴承下侧；径向标准加速度传感器 9 发电机后轴承轴承下侧；径向标准加速度传感器表-1：测点安装位置及传感器类型

转动设备常见振动故障频谱特征案例分析

转动设备常见振动故障频谱特征及案例分析一、不平衡转子不平衡是由于转子部件质量偏心或转子部件出现缺损造成的故障，它是旋转机械最常见的故障。结构设计不合理，制造和安装误差，材质不均匀造成的质量偏心，以及转子运行过程中由于腐蚀、结垢、交变应力作用等造成的零部件局部损坏、脱落等，都会使转子在转动过程中受到旋转离心力的作用，发生异常振动。转子不平衡的主要振动特征： 1、振动方向以径向为主，悬臂式转子不平衡可能会表现出轴向振动； 2、波形为典型的正弦波； 3、振动频率为工频，水平与垂直方向振动的相位差接近90度。案例：某装置泵轴承箱靠联轴器侧振动烈度水平13.2 mm／s，垂直11.8mm ／s，轴向12.0 mm／s。各方向振动都为工频成分，水平、垂直波形为正弦波，水平振动频谱如图1所示，水平振动波形如图2所示。再对水平和垂直振动进行双通道相位差测量，显示相位差接近90度。诊断为不平衡故障，并且不平衡很可能出现在联轴器部位。

解体检查未见零部件的明显磨损，但联轴器经检测存在质量偏心，动平衡操作时对联轴器相应部位进行打磨校正后振动降至2.4 mm／s。二、不对中转子不对中包括轴系不对中和轴承不对中两种情况。轴系不对中是指转子联接后各转子的轴线不在同一条直线上。轴承不对中是指轴颈在轴承中偏斜，轴颈与轴承孔轴线相互不平行。通常所讲不对中多指轴系不对中。不对中的振动特征： 1、最大振动往往在不对中联轴器两侧的轴承上，振动值随负荷的增大而增高；

2、平行不对中主要引起径向振动，振动频率为2倍工频，同时也存在工频和多倍频，但以工频和2倍工频为主； 3、平行不对中在联轴节两端径向振动的相位差接近180度； 4、角度不对中时，轴向振动较大，振动频率为工频，联轴器两端轴向振动相位差接近180度。案例：某卧式高速泵振动达16.0 mm／s，由振动频谱图(图3)可以看出，50 Hz（电机工频）及其2倍频幅值显著，且2倍频振幅明显高于工频，初步判定为不对中故障。再测量泵轴承箱与电机轴承座对应部位的相位差，发现接近180度。解体检查发现联轴器有2根联接螺栓断裂，高速轴上部径向轴瓦有金属脱落现象，轴瓦间隙偏大；高速轴止推面磨损，推力瓦及惰性轴轴瓦的间隙偏大。检修更换高速轴轴瓦、惰性轴轴瓦及联轴器联接螺栓后，振动降到A区。三、松动机械存在松动时，极小的不平衡或不对中都会导致很大的振动。通常有三种类型的机械松动，第一种类型的松动是指机器的底座、台板和基础存在结构松动，或水泥灌浆不实以及结构或基础的变形，此类松动表现出的振动频谱主要为1x。第二种类型的松动主要是由于机器底座固定螺栓的松动或轴承座出现裂纹引起，其振动频谱除1X外，还存在相当大的2X分量，有时还激发出1／2X和3X振动

水轮发电机组振动分析

水轮发电机组振动分析水轮发动机组振动有诸多原因以及危害。由于破坏了转轮结构和固定导叶，这种振动现象会威胁水电站运行的安全性和稳定性，降低水电站的经济效益。文章阐述了水轮发电机组原理、原因以及危害等问题，为了提高机组安全稳定运行延长机组使用寿命，我们要减少水轮发电机组振动这种现象。标签：水轮发电机组振动；原理；振动；危害 1 概述随着社会的发展，水利工程对人们的生活至关重要，我们应该采取有效措施保障水利工程项目内部机电设备的正常运行。为了提高水轮发电机组的稳定性，对水轮发电机组振动进行分析与研究。 2 水轮发电机组振动原理在机组运转的状态下，在水轮机作为其原动力的前提下，水能的作用能够直接有效激发水轮发电机组振动，还能够间接维持机组振动。流体、机械、电磁三者是相互影响相互作用的，由于气隙在不对称的状态下，由于发电机定子与转子之间的磁拉力不平衡的情况，当流体激起机组转动部分振动时会造成机组转动部分的振動，而发电机的磁场和水轮机的水流流场也会受到转动部分的运动状态的影响。 3 关于水轮发电机组振动的原因 3.1 机械原因（1）机组轴线不同心。因为轴心线受到水轮机轴与发电机轴不同心的现象导致不正，因此出现振动，造成机械故障。它的主要振动特征1倍频和2倍频为径向振动的主要频率；2倍频分量与轴系不对中成正比，2倍频分量比例越大，轴系不对中越的现象越显著，一般会超过1倍频分量。（2）不平衡的转子质量。水轮发电机组转子质量不平衡是是旋转机械最常见的故障，也是导致机组振动的常见原因之一。其转子质量不平衡振动现象表现有三点：随着转速增加振动频率也随之增加；以圆或椭圆为轴心轨迹；以转频为主要振动频率。（3）轴承缺陷。引起发生干摩擦的原因：导轴间隙过大、松动、润滑不好，或轴承与固定止漏环轴线不正等，这些因素都会使机组横向振动。为了解决机械原因引起的振动等问题不影响精密度和相对同心度的降低，需要利用动平衡来调节轴瓦间隙和轴线等。

电机振动在线监测系统解决方案上课讲义

钛能科技根据多年来的状态监测实践，针对电机故障研发出了一套电机振动在线监测系统解决方案，对全面推动我司电机状态监测工作深入开展发挥了重要作用。 1.引言电机是现代工业生产中的重要电气设备，是现代工业生产的重要物质和技术基础，广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保等各个行业。各种电机设备的技术水平和运行状况是影响一个工业企业各项经济技术指标的重要因素，电机故障会对企业生产运营造成严重影响。一般说来，电机故障约有60%-70%是通过振动和由振动辐射出的噪声反映出来的，因此现场应用中，振动监测技术是应用比较普遍的故障诊断方法。电机振动主要由电枢不平衡、电磁力、轴承磨损、转轴弯曲和安装不良使电机与负载机械的轴心线不对中或倾斜等原因引起的。电机振动三个基本参数，分别是振幅、频率和相位。其中振幅可用位移、速度和加速度来表示。在测量过程中我们一般对高频故障（如滚动轴承、齿轮箱故障等）或高速设备进行测量时，应选加速度为参考量；在对低频故障（如不平衡、不对中等）或低速设备测量时，应选位移为参考量；而在进行振动的总体状态测量时，选速度为参考量。电机振动大小必须要满足国家的电机振动标准，否则会造成很严重的后果。要做好电机振动的监测诊断，首先要对诊断对象做全面的了解以及必要的机理分析，比如:机器的结构和动态特性（齿轮与轴承规格、特征频率等），机器的相关机件连接情况（如动力源、基座等），机器的运行条件（如温度、压力、转速）及维修技术（如故障、维修、润滑、改造），异常振动的形态和特性。 2.解决方案 2.1方案概述钛能科技根据已有的技术规范，在对钢铁、石化、水泥客户广泛深入调研的基础之上，结合自身多年来的技术积累，精心开发了电机振动在线监测系统，受到了客户的肯定和好评。钛能科技电机振动在线监测系统依托先进的物联网传感技术，通过测定电机设备特征参数（如振动加速度、速度、位移等），计算并存储设备的运行参数，自动生成日数据库、历史数据库及报警库。将特征参数值与设定值进行比较，来确定设备当前是处于正常、异常还是故障状态，设备一旦出现异常或者故障，及时报警通知运行管理人员。尽可能多的采集故障信息，从而获得设备的状态变化规律，预测设备的运行发展趋势，帮助用户查找产生故障的原因，识别、判断故障的严重程度，

试论述引起水轮发电机组振动的原因

试论述引起水轮发电机组振动的原因、振动机理及相应振动故障的处理措施水轮发电机组的振动与一般动力机械振动有一定差异，机组振动的现象是比较明显的，但振源往往是隐蔽的，除了机器本身转动或固定部分引起的振动外，还需考虑发电机电磁力以及作用于水轮机过流部分的流动压力对系统及其部件振动的影响。引起水轮发电机组振动的原因多种多样，往往是几种振源同时存在，通常认为使机组产生振动的干扰力源主要来自水力、机械和电气三个方面，三者相互影响、相互作用，常常交织在一起，形成耦合振动。水轮发电机组的一般振动不会危害机组，但当机组振动超过允许值，尤其是长期振动及发生共振时，对供电质量、机组使用寿命、附属设备及仪器是性能、机组基础和周围的建筑物，甚至对整个水电站的安全经济运行等，都会带来严重的危害。其危害性大致有以下几类： 1)引起机组零部件金属和焊缝间疲劳破坏区的形成和扩大，从而使之产生裂纹，甚至断裂损坏而报废。 2)使机组部分紧固部件松动，不仅会导致这些紧固件本身的断裂，而且加剧被其连接部分的振动，促使它们加速损坏。 3)加速机组转动部分相互磨损程度。如大轴剧烈摆动，可使轴与轴瓦的温度升高，使轴瓦烧毁；发电机转子振动过大增加滑环与电刷的磨损程度，并使温度升高，使轴瓦烧毁，并使电刷火花不断增大 4)尾水管中形成的涡流脉动压力，可使过水系统发生振荡，机组出力摆动，使尾水管壁产生裂缝，严重时可使整体尾水设施遭到破坏。 5)水轮机组共振引起的后果更加严重。如机组设备与厂房的共振，可使整个设备和厂房遭到不同程度的损坏 1、水力方面水力振动由水轮机水力部分的动水压力的干扰造成的振动叫水力振动。产生振动的水力因素主要有:尾水管内低频涡带、卡门涡列、叶道涡引起的水力不稳定、过度过程中

爆破振动观测报告

爆破振动观测报告（2009年3月14日-4月28日）一、工程概况深圳市罗湖区田贝德弘天下华府孔桩爆破工程桩井爆破工程位于罗湖区文锦北路与田贝三路交汇处，该工程基础开挖过程中遇有中、微风化岩石，需用爆破方法处理孔桩。爆破环境较为复杂，为了评价和控制爆破振动对天俊幼儿园、天俊宿舍楼、柏丽花园、嘉多利花园和配电房等周边建（构）筑物的影响程度，为合理的调整爆破参数提供科学依据，深圳市岩土工程有限公司委托惠州中安爆破技术咨询有限公司对本次爆破施工的爆破振动强度进行观测。我公司接受委托后，制定了《德弘天下华府孔桩爆破振动观测方案》。于2009年3月14日至2009年4月28日，依照需保护对象，分别在天俊幼儿园、天俊宿舍楼、柏丽花园、嘉多利花园和配电房设了7个观测点，进行了96次观测。通过对实测波形进行时域分析和频谱分析，提交了各观测点的质点峰值振动速度、主频率、振动持续时间等描述爆破振动的物理参数值，为科学管理和爆破施工提供了详细的数字依据，确定了观测期间爆破振动对周边建构筑物的影响程度，达到了本次爆破振动阶段性观测目的。

二、观测物理量的选择在描述振动强度的各物理量中，速度与建（构）筑物破坏相关性最好，经常被用来表示振动强度，这是因为振动对于人体和建筑物的作用强度是与振动能量相对应的，因此用质点振动速度来表示振动强度是合适的，已逐渐被国内外学者认可使用。在我国有关振动安全的标准中，有许多行业采用质点振动速度作为破坏判据。三、观测系统的选择合理地选择观测系统、正确地操作和使用系统各部分是非常重要的，它直接关系到观测结果的真实性，甚至观测的成败。选择爆破振动速度观测系统时，应根据现场实际情况预估被测信号的幅值范围和频率分布范围，选择的观测系统幅值范围上限应高于被测信号幅值上限的20%，频响范围应包含被测信号的频率分布范围，依据这个原则选择的观测系统就不会出现削波、平台等情况。根据这个选择观测系统原则，选择由CD—1型速度传感器、低噪声屏蔽电缆、IDTS3850爆破振动记录仪和计算机组成的观测系统作为本次强夯振动速度观测系统，仪器的技术性能如下： 1．CD—1型速度传感器最大可测位移±1mm 灵敏度 604mv/cm/s 2．IDTS3850爆破振动记录仪精度 12bit

水轮发电机组振动原因分析

水轮发电机组振动原因分析集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

水轮发电机组振动原因分析水轮发电机组的振动问题与一般动力机械的振动有一定差异,除了机器本身转动或固定部分引起的振动外,尚需考虑发电机的电磁力以及作用于水轮机过流部分的流动压力对系统及其部件振动的影响。在机组运转的状态下,流体—机械—电磁三部分是相互影响的。例如,当水流流动激起机组转动部分振动时,在发电机转子与定子之间会导致气隙不对称变化,由此产生的磁拉力不平衡也会造成机组转动部分的振动,而转动部分的运动状态出现某些变化后,又会对水轮机的水流流场及发电机的磁场产生影响。因此,水轮机的振动是电气、机械、流体等多种原因引起的。可见,完全按照这三者的相互关系来研究系统的振动是不够的。鉴于问题的复杂性,将引起水轮机组振动原因大致分为机械、水力、电气三方面的因素来研究,为水电厂生产管理、运行、检修人员提供参考意见,以便制定出相应的预防和消振措施。 1水轮发电机组振动的危害振动是旋转机械不可避免的现象,若能将其振幅限制在允许范围内,就能确保机组安全正常运行。但较大振动对机组安全是不利的,会造成如下危害:

ａ)使机组各连接部件松动,使各转动部件与静止部件之间产生摩擦甚至扫膛而损坏; ｂ)引起零部件或焊缝的疲劳、形成并扩大裂缝甚至断裂; ｃ)尾水管低频压力脉动可使尾水管壁产生裂缝;当其频率与发电机或电力系统的自振频率接近时,将发生共振,引起机组出力大幅度波动,可能会造成机组从电力系统中解列,甚至危及厂房及水工建筑物。下面简单介绍几起天桥水电厂机组振动引起的事故,以便从中了解机组振动的起因。ａ)20世纪80年代初,天桥水电站多次发生因振动摆度过大而引起的设备损坏事故。1980年8月3号机由于上导轴承摆度大导致4个上导瓦背垫块断裂;1982年10月3号机发生发电机扫膛严重事故,上导瓦架与上机架固定螺栓8只中的5只被剪断,1只定位销剪断、瓦架变形。上机架振幅达022ｍｍ,水导轴承处振幅达020ｍｍ。水轮机轴与发电机大轴法兰联接处摆度为074ｍｍ,后经测量分析为机组轴承中心不正,发电机转子外圆度超标,空气间隙不匀等原因所致。

爆破振动观测报告

*********工程爆破振动检测报告报告编号：2015-12-001 委托单位：****集团淮萧客车联络线二分部工程名称：*******隧道出口土石方爆破工程爆破工程地址：省****杜楼镇境施工单位：****爆破工程签发日期：年月日

地址：*************（传真）：0550-3121**** Emil：******163.邮编：239000 注意事项 1.报告无“检测专用章”或检测单位公章无效。 2.复制报告未重新加盖“检测专用章”或检测单位公章无效。 3.报告无检测、核验、批准人签字无效。 4.报告涂改无效。 5.对检测报告若有异议，应于收到报告之日起十五日向检测单位提出，逾期不予受理。 6.委托检测仅对当次爆破负责。 7.未经本公司同意，该检测报告不得用于商业性宣传。

爆破振动检测报告

爆破振动观测报告 2015年12月28日一、工程概况 *****隧道位于省萧县杜楼镇境，隧道全长2425m。隧道出口里程为DK16+140，位于古尚村境,隧道为铁路单洞双线隧道。爆破区域环境一般，周围有村庄、居民区。为了评价和控制爆破振动对居民区、村庄房屋等周边建（构）筑物的影响程度，为合理的调整爆破参数提供科学依据，中铁四局集团淮萧客车联络线二分部委托*********工对本次爆破施工的爆破振动强度进行观测。我公司接受委托后，制定了《市萧县*****隧道出口土石方爆破工程爆破振动观测方案》。于2015年12月25日，依照需保护对象，在爆心最近距离100米的建筑物设1个观测点，进行了1次观测。通过对实测波形进行时域分析和频谱分析，提交了观测点的质点峰值振动速度、主频率、振动持续时间等描述爆破振动的物理参数值，为科学管理和爆破施工提供了详细的数字依据，确定了观测期间爆破振动对周边建构筑物的影响程度，达到了本次爆破振动阶段性观测目的。二、观测物理量的选择在描述振动强度的各物理量中，速度与建（构）筑物破坏相关性最好，经常被用来表示振动强度，这是因为振动对于人体和建筑物的作用强度是与振动能量相对应的，因此用质点振动速度来表示振动强度是合适的，已逐渐被国外学者认可使用。在我国有关振动安全的标准中，有许多行业采用质点振动速度作为破坏判据。

旋转机械振动故障诊断的图形识别方法研究

旋转机械振动故障诊断的图形识别方法研究集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

旋转机械振动故障诊断的图形识别方法研究我国近年来的旋转机械逐渐发展为大型机械，在这种发展趋势下人们开始重视对振动故障的诊断方法进行研究，在深入研究后探索出了一系列用人工识别图像来实现旋转机械振动故障诊断的方法。本文主要分析了旋转机械振动故障的机理、故障的特点以及几种图形识别方法。经过多种试验证明图形识别方法的科学可行性，值得在今后的实际操作中得到运用和发展。对于旋转机械在工作状态当中会发生振动，从而由振动产生的各种信号，信号会形成一些参数图形，通过对这些参数图形的研究与分析，我们可以实现对器械运行过程中的日常管理和保护。这也是目前应该采用的设备管理方式。而在实际操作过程中，图形识别技术并没有深入到工作当中。这种手段没有被利用于诊断旋转机械故障的原因是提取出明显的图形特征在技术上具有一定的困难，而且对于图形具体特征的描述也具有很大的挑战，是否能够将图形所呈现出的特征准确地表述出来是图形识别技术在旋转机械振动故障诊断方面的一个限制性因素。诊断旋转机械振动故障的原则采集诊断依据

被诊断的机械表面所能表现出的所有相关信息都能够作为旋转振动机械故障诊断的有效依据。这些信息在机械运行的过程中能够通过传感器传递给人们。对旋转机械振动故障的诊断是否准确，一个重要的因素就是收集到的有关信息是否真实可靠，依据信息是否准确真实的决定性因素是传感器的品质，传感器质量如何、感应是否灵敏以及工作人员的直观判断都是决定信息准确性的重要衡量标准。对采集的信息进行处理和研究从传感器和工作人员两方面收集到的依据信息通常是混乱无序的，不能明显的看出其特点，这就导致了无法准确地对故障进行判断，这就要求我们在成功收集信息之后要及时对大量信息进行筛选和处理，目前普遍采用专业的机器来对这些信息进行分析和研究以及进一步的转换，经过这些处理之后所得到的信息要保证具有至关、价值性强等特点。对故障进行诊断对旋转机械振动故障诊断方面对工作人员的要求比较高，要求其具有过硬的理论知识功底以及丰富的实际工作经验。工作人员应该充分了解机械方面的相关知识，熟练掌握机械的维修要点以及安装过程。正确的对机械振动故障进行诊断，并且能够对故障的发展形势进行预想，只有这

风机在线监测系统方案

太原煤气化公司东河煤矿主通风机在线监控系统应用研究报告二o—一年十月十日

1、概述通风机在线监测系统是依据国家标准《工业通风机用标准化风道进行性能试验》GB/T1236-2000和煤炭行业标准《煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法》MT 421- 2004的要求，结合煤矿安全生产的实际情况而研制的新一代矿用主通风机在线监测系统。它利用高性能PLC构成前端数据釆集和处理单元，以稳定、可幕、精确的方式将采集数据传送给主控制计算机，主控制计算机对采集数据进行分析计算并显示存储，从而对通风机的运行状态进行连续的在线监测，为通风机的安全、高效运行提供科学依据。风机是矿井要害设备之一，风机的实时运行数据需要纳入全矿井自动化系统，传统的设备无法与矿井自动化系统交换数据，只要依赖于计算机网络技术，才可以将风机运行的实时信息数据传送给矿调度室，并将其运行数据并入全矿井数据库以供整体分析决策使用。所以，在线监测是实现全矿井自动化的必须设备。通风机微机监测系统是应用于大型通风机流量监测方法的装置；系统以国家标准”通风机空气动力性能试验方法”和煤炭行业标准”煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法”为依据，应用工业计算机检测技术和独特的专有研究成果对矿用大型通风机的运行状态进行连续在线测量与处理，以多种方式提供通风机运行状态的各种数据，保障通风机的安全运行和方便通风机的性能测试，并为多种功能扩充提供方便的条件。在线测量与处理的风机运行参数包括：风量、负压、静压、动压、全压、风速、瓦斯；风机振幅；电机电压、电流、功率因数、轴功率、转速、轴承温度、定子绕组温度、电能损耗、正反转、

adams振动分析实例中文版

1.问题描述研究太阳能板展开前和卫星或火箭分离前卫星的运行。研究其发射振动环境及其对卫星各部件的影响。 2.待解决的问题在发射过程中，运载火箭给敏感部分航天器部件以高载荷。每个航天器部件和子系统必学设计成能够承受这些高载荷。这就会带来附加的质量，花费高、降低整体性能。更好的选择是设计运载火箭适配器（launch vehicle adapter）结构。这部分，将设计一个（launch vehicle adapter）的隔离mount，以在有效频率范围降低发射震动传到敏感部件的部分。关心的敏感部件在太阳能板上，对70-100HZ的输入很敏感，尤其是垂直于板方向的。三个bushings将launch vehicle adapter和火箭连接起来。Bushing的刚度和阻尼影响70-100HZ范围传递的震动载荷。所以设计问题如下：找到运载火箭适配器系统理想刚度和阻尼从而达到以下目的：传到航天器的垂直加速度不被放大； 70-100HZ传递的水平加速度最小。 3.将要学习的 Step1——build：在adams中已存在的模型上添加输入通道和振动执行器来时系统振动，添加输出通道测量响应。 Step2——test:定义输入范围并运行一个振动分析来获得自由和强迫振动响应。 Step3——review：对自由振动观察模态振型和瞬态响应，对强迫振动，观察整体响应动画，传递函数。 Step4——improve：在横向添加力并检查传递加速度，改变bushing的刚度阻尼并将结果作比较。添加频域测量供后续设计研究和优化使用。

3.1需创建的东西：振动执行器、输入通道、输出通道完全非线性模型打开模型在install dir/vibration/examples/tutorial satellite 文件夹下可将其复制到工作木录。加载Adams/vibration模块：Tools/ plugin Manager. 仿真卫星模型：仿真看其是否工作正常，仿真之前关掉重力，这个仿真太阳能板在太空中的位置。关掉重力：Settings——Gravity ；仿真：tool面板——simulation ，设置仿真时间是15s，步长为500；点击，将停在仿真后mode 返回最初的模型状态：点击，把重力打开，这时模型回到振动分析准确的发射状态。

水轮发电机振动原因分析及处理

水轮发电机振动原因分析及处理响洪甸水电站装有4台HL-211-LJ-200水轮发电机，每台机的容量为10 MW，于1958—1961年分批投入生产。 3号水轮发电机组于1960年7月投产，1987年底进行定、转子绝缘的更新改造，更换了定子铁芯，并对定位筋位置进行了修正。 1 振动概况 1991-05-16，运行人员发现3号机下导机架靠4号机方向的一条腿松动。检查后，用现场加焊补强的方法作了暂时处理。在经历了前所未有的高水头运行后，运行及检修人员发现该机振动加剧，再次检查发现，下机架的4条腿与基础之间均存在相互蠕动现象。 1991-10-25，用不同手段在不同工况下对3号机振动情况进行了测量。测量结果表明，3号机的水平振动和垂直振动在大部分工况下都已达到甚至超过规程规定的允许范围(水平0.07 mm，垂直0.03 mm)，特别是转轮压水调相工况时，水平振动达到0.085 mm，垂直振动达0.065 mm。 1991-11-05，对电机气隙进行了测量。通过对28个磁极气隙测量，发现靠下游侧至2号机侧的半圆气隙普遍偏大，一般在12 mm左右，而另半圆的气隙则在8 mm左右，这个趋势和励磁机的气隙变化基本一致，说明3号发电机的某一部分由于某种原因发生了位移，位移幅度可能在2 mm左右。 2 振动原因分析 1992年9月下旬，对3号机组进行了较全面的振动和摆度测试，并做了频谱分析，得到了幅值和频率等实测数据。通过研究分析，得出机组振动的原因如下。 (1) 从上机架的垂直振动测量分析出机组在各种测试工况下都存在着明显的8倍转频的振动。这表明镜板与推力头之间的环氧玻璃垫板有气蚀磨损、镜板与推力头结合面有不平缺陷。由于镜板与推力头的连接螺栓是8个，故使镜板在运转中呈现8个波浪式变形。由于推力瓦块数是8块，因此镜板旋转时会受到8倍转频的轴向振动力，并且镜板联接螺栓与推力瓦块数相等，使得每块瓦对镜板产生的轴向振动力是同步的，从而加剧了振动力。久而久之，造成垫板严重气蚀磨损，并使联接螺栓产生疲劳，严重时发生断裂。镜板与推力头结合面的不平缺陷，加剧了垫板的气蚀磨损，垫板的磨损使机组的振动变大，这是3号机振动增大的主要原因(在机组大修时检查证明了垫板确实严重气蚀)。 (2) 水导摆度在各种工况下都较大，达到0.45～0.51 mm，超出了允许值，表明橡胶水导瓦间隙变大，需更换或调整。 (3) 上导摆度在2.5 MW负荷工况下达到0.48 mm，超出了允许值；在7.5 MW 大负荷工况下仅为0.14 mm。 (4) 变速试验中，上机架径向振动的转频幅值几乎相同，小于0.04 mm，表明转子机械平衡性能良好，无需再做平衡试验。

爆破振动检测报告(模板)

某某安防工程检测有限公司爆破振动检测报告报告编号：2014-07-001 委托单位：某某爆破科技咨询有限公司工程名称：高地阳光居住小区Ⅱ标土石方爆破工程工程地址：贵阳市云岩区三桥中坝路施工单位：某某爆破科技咨询有限公司签发日期：2014年7月20日单位信息：

注意事项 1.报告无“检测专用章”或检测单位公章无效。 2.复制报告未重新加盖“检测专用章”或检测单位公章无效。 3.报告无检测、核验、批准人签字无效。 4.报告涂改无效。 5.对检测报告若有异议，应于收到报告之日起十五日内向检测单位提出，逾期不予受理。 6.委托检测仅对当次爆破负责。 7.未经本公司同意，该检测报告不得用于商业性宣传。

测点布置爆破振动监测记录表起始时间2014-7-10 13:56:13至2014-7-10 13:57:50天气晴爆破位置爆破区域东南角爆破参数孔数：26个孔深：6m孔距：3.5m排距：3.5m 单孔装药量：15kg最大段药量：15kg总装药量：390kg 孔内雷管：11段孔间雷管：7段排间雷管：7段分段数：26段监测数据测点号爆心距（m）仪器编号 X(水平径向）Y（水平切向）Z（垂直向）合速度振速 (cm/s ) 主振频率（Hz）振速 (cm/s ) 主振频率（Hz）振速 (cm/s ) 主振频率（Hz）振速 (cm/s ) 主振频率（Hz）

①号测点：实测波形图（1）高地阳光居住小区Ⅱ标土石方爆破工程检测单位:XXX安防工程检测有限公司检测地点:贵阳市云岩区三桥中坝路记录时间2014-7-10 操作员:赵勇炮次:2 距离:101 M 记录长度 5.0000 S仪器编号:STMT11153089/00053 9 记录速率2000,SPS试验设备:NUBOX-8016药量:15 KG 通道号通道名称最大值主频时刻单位量程灵敏度 1 通道X -0.408CM/S 16.393HZ 1.19150S M/S 37.313CM/S 26.800 2 通道Y 0.311CM/S 22.727HZ 1.11250S M/S 35.088CM/S 28.500 3 通道Z -0.679CM/S 26.316HZ 1.15100S M/S 36.630CM/S