故障诊断技术在设备检修中的应用

故障诊断技术在设备检修中的应用

刘钧

摘要：在设备检修中应用频谱、起停车、相位分析等故障诊断技术，可以快速准确地判断出设备故障的真正原因，缩短检修时间，提高检修质量。

关键词：故障诊断；设备检修；应用

1 前言

现代化连续性大生产对设备检修的要求越来越高，正常生产运行中留给设备检修的时间非常有限，这就要求设备检修必须做到快、准、好。要做到这一点，对设备故障的准确判断是至关重要的，只有在检修前准确判断出设备故障的真正原因，才能有的放矢，快、准、好地完成检修工作，满足现代化连续性大生产的要求。故障诊断技术就是在此背景下发展起来的一项新技术。它通过振动测量仪器采集设备的振动数据，利用频谱、起停车、相位分析等多种分析方法，找出设备故障的真正原因，指导检修工作，快速、准确地消除设备故障。

2 故障诊断技术在设备检修中的应用

2.1 应用实例一

2001年4月，腈纶厂纺丝车间淋洗塔风机（375KW，1470rpm）振动超标，风机轴承水平方向振动达24mm/s（速度有效值，下同），开始时认为是叶轮不平衡引起振动超标，于是对叶轮分别进行了现场动平衡和上动平衡机做动平衡，前后历时21天，振动仍然未减，后来对风机轴承水平方向的振动频谱进行分析（图1），发现除了基频（25Hz）振动外，还有一个很大的2倍频（50Hz）分量，这说明风机存在松动的问题，经过仔细检查，终于在风机基础钢架上找到了一条裂缝，把裂缝焊好后再开车，振动立刻降到了6.6 mm/s。这一次只用了不到半天时间就解决了问题，可见正确的故障诊断对缩短检修时间，提高检修准确性有着巨大的作用。

2.2 应用实例二

2003年2月，腈纶实业部动力车间污水站2#鼓风机电机（90KW，2980rpm）水平方向振动达45 mm/s，而风机侧振动则在8 mm/s以下，说明问题出在电机一侧，但电气人员认为电机是刚从专业厂家修回来的，不会有问题，怀疑是基础有问题。从电机水平方向频谱（图2）上看，只有基频（50 Hz）振动，存在基础摆动的可能性，为了进一步确认故障原因，我们采用了起停车分析法，即连续采集电机振动数据，这时关闭电机电源，在断电的一瞬间，振动从45 mm/s一下子降到了10 mm/s以下，这很明显反映出问题出在电机上。因为如果是不平衡或基础问题，在电机断电的瞬间，转速并没有立刻降低，振动值应该基本不变，不可能一下子下降近80%，只有电机中的电磁作用所引起的振动才可能在断电的瞬间迅速下降，由此

判断肯定是电机本身的故障。找来另一台同一型号的电机换上开车后，振动降到了5 mm/s，恢复正常。将那台拆下的电机再次送修拆检，发现确实是电机本身存在问题，证明了我们所做的故障诊断完全正确。

2.3 应用实例三

2001年11月，腈纶厂纺丝车间透平风机（220KW，3000rpm）检修后投入运行，风机振动值波动较大，以3分钟为一个周期，风机东轴承水平方向振动值从4 mm/s到9 mm/s来回波动，转速稳定。分析这一点的频谱（图3），发现只有基频（50 Hz）振动，无其他分量。如果是不平衡引起的振动，在转速稳定的情况下，振动不会出现如此明显的周期性变化，测量这个轴承的相位，发现其水平方向和垂直方向相位差为172°，接近180°，表明是与风机基础台板摆动有关。由于透平风机的台板是安放在橡胶垫弹性支承上的，可以在风机运转状态下小心地调节风机地脚螺栓的松紧，经过多次调整，终于找到了最佳的约束力，使风机基础台板不再摆动，振动恢复了平稳状态。

3 结语

从前面的实例中可以看出，综合应用各种故障诊断方法，准确地找出设备故障的真正原因，对设备检修工作不仅仅有指导作用，有时候往往起到检修成功与否的决定性作用。所以，在设备检修中大力推广故障诊断技术，可以极大地提高我们的检修水平，创造出更高的经济效益。

参考文献：

1 韩捷，张瑞林等编著.旋转机械故障机理及诊断技术.北京:机械工业出版社,1997.8

2 吴震球译,振动分析,大连:恩泰克—爱迪公司,1996.10