羅茨風(fēng)機軸振動在線監(jiān)測的檢測點設(shè)置

羅茨風(fēng)機軸振動在線監(jiān)測的檢測點設(shè)置

羅茨風(fēng)機用幾年后會出現(xiàn)振動噪音，羅茨鼓風(fēng)機廠家教你解決振動問題

正規(guī)羅茨鼓風(fēng)機維修到底有啥不一樣？羅茨風(fēng)機維修檢測對比便知

山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨鼓風(fēng)機、羅茨真空泵、回轉(zhuǎn)風(fēng)機等機械設(shè)備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨風(fēng)機、水冷羅茨風(fēng)機、油驅(qū)羅茨風(fēng)機、低噪音羅茨風(fēng)機，贏得了市場好評和認(rèn)可。

羅茨風(fēng)機是大型旋轉(zhuǎn)型工業(yè)設(shè)備，轉(zhuǎn)軸是其核心部件，由于轉(zhuǎn)速高，負(fù)荷大，是故障易發(fā)區(qū)。一旦發(fā)生故障，將危及設(shè)備和附近工作人員的安全，并造成羅茨鼓風(fēng)機損毀及整個生產(chǎn)流程的中斷，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
振動是轉(zhuǎn)軸故障的主要表現(xiàn)形式，在其故障發(fā)生初期，即可出現(xiàn)振動異常的情況。因此設(shè)置在線監(jiān)測系統(tǒng)，對軸振動進(jìn)行24小時監(jiān)測，可及時發(fā)現(xiàn)故障，避免重大事故發(fā)生，減小事故危害性。
要保證監(jiān)測系統(tǒng)的正常、高效的工作，檢測點的正確設(shè)置就顯得非常重要。選擇最佳的測量點，并選用合適的測振動的傳感器，才能夠獲取充足、可靠地設(shè)備運行狀態(tài)信息，對轉(zhuǎn)軸的運行狀態(tài)進(jìn)行正確判斷。如果所得的檢測信號不真實、不典型，或不能客觀的、充分的顯示設(shè)備的實際狀態(tài)，那么整個監(jiān)測系統(tǒng)的運行的可靠性將無法保證。
2振動的特征和測量部位
高爐羅茨風(fēng)機是大型旋轉(zhuǎn)型機械設(shè)備，它具有轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn)速恒定、負(fù)荷相對平穩(wěn)等特征，其轉(zhuǎn)軸的振動具有以下特征：1.機組軸系只有兩種轉(zhuǎn)速，即低速軸系的電動機轉(zhuǎn)速，和高速軸系的羅茨鼓風(fēng)機轉(zhuǎn)速，因此振動分析針對這兩個軸系即可；2.羅茨風(fēng)機是一種透平機械，它的工作介質(zhì)為空氣，正常工作時載荷平穩(wěn)，因此正常工作狀態(tài)下沖擊振動較少；3.羅茨風(fēng)機屬于大功率設(shè)備，設(shè)備龐大，因此機組發(fā)生故障時，振動會表現(xiàn)出極強的非線性特征，一些振動故障用線性分析理論難于解釋；4.羅茨風(fēng)機振動受高爐工況影響較大，高爐工況波動較大時，會造成風(fēng)機機組劇烈振動，甚至引發(fā)設(shè)備故障；5.由于工作轉(zhuǎn)速在第一臨界轉(zhuǎn)速以上，當(dāng)一些自激頻率接近機組固有頻率，會引起機組的自激振動。
轉(zhuǎn)軸的線性振動數(shù)學(xué)模型為：
式中 k —— 整個支座的剛度系數(shù)，N/m；
c —— 系統(tǒng)阻尼， N/（m/s）；
m —— 轉(zhuǎn)子質(zhì)量，kg。
這是一個二階常系數(shù)線性非齊次微分方程，其解由通解和特解兩項組成，即：
式中 （1）為通解，對應(yīng)衰減自由振動。
（2）為特解，對應(yīng)穩(wěn)態(tài)強迫振動。
衰減自由振動隨時間推移迅速消失，而強迫振動則不受阻尼影響，是一種振動頻率和激振力同頻的振動。
風(fēng)機機組的振動頻率與轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動頻率的關(guān)系十分密切，因此轉(zhuǎn)動頻率是設(shè)備故障診斷中很重要的一個參數(shù)。機組發(fā)生故障時，根據(jù)振動頻率的高低，可以粗略地判斷出故障的部位。
能造成機組轉(zhuǎn)軸振動失穩(wěn)的因素很多，如動壓軸承失穩(wěn)、密封失穩(wěn)、動靜摩擦失穩(wěn)等，失穩(wěn)具有突發(fā)性，往往會帶來嚴(yán)重危害。機組的穩(wěn)定性在很大程度上決定于滑動軸承的剛度和阻尼。當(dāng)系統(tǒng)具有正阻尼時，對振動具有抑制作用，振動會逐漸減弱；當(dāng)系統(tǒng)具有負(fù)阻尼時，則具有激振作用；系統(tǒng)阻尼為零時，系統(tǒng)處于穩(wěn)定臨界狀態(tài)。
為保證盡早發(fā)現(xiàn)故障跡象，盡量避免故障停機造成的經(jīng)濟(jì)損失，必須正確選擇測量部位，以獲得客觀、真實、充分的檢測信息。
通過對風(fēng)機系統(tǒng)的構(gòu)成，工作特性的分析，故障易發(fā)區(qū)及故障表現(xiàn)形式的分析，可將風(fēng)機轉(zhuǎn)軸、變速箱、電動機轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)軸確定為重點監(jiān)測部位。
3測量點的確定
當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時，其往往以一定的狀態(tài)表現(xiàn)出來，而這些狀態(tài)又包含在特定的信號中，對設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測主要是通過獲取這些信號然后進(jìn)行分析，從而確定設(shè)備的故障。而要正確及時的獲取這些信息，必須通過安裝在測量點的傳感器來完成，因此測量點選擇的正確與否，傳感器的選擇是否合適，關(guān)系到能否對設(shè)備故障做出正確的診斷。
確定測量點數(shù)量及方向時考慮了以下幾方面：（1）應(yīng)是設(shè)備振動的敏感點；（2）能對設(shè)備振動狀態(tài)做出全面的描述；（3）應(yīng)是離機械設(shè)備核心部位最近的關(guān)鍵點；（4）應(yīng)是容易產(chǎn)生劣化現(xiàn)象的易損點；（5）不能對設(shè)備的原工作狀態(tài)產(chǎn)生影響。
經(jīng)過對監(jiān)測要求、設(shè)備結(jié)構(gòu)、安裝維修等方面的考慮，確定測量點分布如圖所示，對于高爐羅茨風(fēng)機組，可以在風(fēng)機轉(zhuǎn)子軸徑部位安裝電渦流傳感器，測量轉(zhuǎn)子的軸振動；在電機側(cè)安裝鍵相傳感器，測量轉(zhuǎn)速；在變速箱、主電動機的軸承座部位安裝加速度傳感器，測量這些部位的振動加速度。
測軸振動是在一個平面內(nèi)相互垂直的兩個方向分別安裝的兩個渦流傳感器，測轉(zhuǎn)速的鍵相傳感器也是渦流傳感器，在電機的轉(zhuǎn)軸上開出健相槽即可。
溫度、油壓等相關(guān)工藝參數(shù)的測量，風(fēng)機制造廠家在出廠前已經(jīng)設(shè)計安裝好，無需另外設(shè)置。
渦流傳感器選用美國本特利公司的3300 XL傳感器（8mm 電渦流探頭），加速度傳感器選用美國PCB公司的產(chǎn)品，型號為608A11。將設(shè)備的振動信號檢測出來后，經(jīng)過抗干擾的延伸電纜，將信號傳送至信號調(diào)理儀進(jìn)行后續(xù)處理。
4結(jié)論
妥善設(shè)置各檢測點，建立羅茨鼓風(fēng)機在線監(jiān)測系統(tǒng)，以達(dá)到監(jiān)測設(shè)備運行，減少故障的目的。其所得各項數(shù)據(jù)信息，還可進(jìn)一步傳遞到工控機，建立在線故障診斷系統(tǒng)，以達(dá)到了解設(shè)備的運行狀態(tài)、預(yù)知故障、杜絕事故、延長設(shè)備運行周期、縮短維修時間、最大限度的發(fā)揮設(shè)備的生產(chǎn)潛力，節(jié)約成本的目的。

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