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      螺桿式空壓機故障診斷與分析

      2013-12-31 00:00:00崔靜波程英輝
      科技創(chuàng)新導(dǎo)報 2013年11期

      摘 要:該文對螺桿式空壓機進行了振動分析,從而判定設(shè)備異常,找到故障根源,進一步通過分析信號差異的原因找出故障點,詳細(xì)描寫了現(xiàn)場故障的分析與處理。

      關(guān)鍵詞:螺桿壓縮機 振動 故障診斷 頻譜

      中圖分類號:TH45文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)04(b)-0043-01

      旋轉(zhuǎn)機械故障診斷現(xiàn)在已經(jīng)是全球發(fā)展最快的一項新興技術(shù)。大型旋轉(zhuǎn)機械振動監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的研究與應(yīng)用對于避免巨額的經(jīng)濟損失和災(zāi)難性事故的發(fā)生有著重要意義。技術(shù)人員在發(fā)生故障后,判斷結(jié)果時發(fā)現(xiàn)最重要、最關(guān)鍵而且也最困難的問題就是故障特征信息提取。他是診斷故障的最重要環(huán)節(jié),直接關(guān)系到故障診斷的準(zhǔn)確率和故障早期預(yù)報的可靠性。這就要借助于信息處理、特別是現(xiàn)代信號處理的理論方法和技術(shù)手段來提取最為準(zhǔn)確的診斷結(jié)果。該文以螺桿壓縮機為研究對象,基于轉(zhuǎn)子振動信號提純的旋轉(zhuǎn)機械故障特征提取技術(shù)。

      1 螺桿式空壓機的性能介紹

      英格索蘭螺桿式空壓機主要由電機、齒輪、軸承座、螺桿等部分組成。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。螺桿空壓機是容積式氣體壓縮機,由相互齒合的轉(zhuǎn)子(即螺桿)、機殼以及適當(dāng)配置在兩端的進排氣口組成壓縮氣體的工作腔,通過減小工作容積來提高氣體壓力。轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中,陰陽轉(zhuǎn)子赤連接不斷地向?qū)Ψ烬X槽中填塞、工作腔的容積不斷減小,工作腔的齒槽也不斷向排氣端推進,當(dāng)壓縮容積與排氣口相通時,氣體以達(dá)到預(yù)定的壓力而排出。氣體的吸入過程跟壓縮過程一樣也是連續(xù)不斷的,因為機器的轉(zhuǎn)速很高,吸排氣可以看成是無動脈的,因此,在一般情況下螺桿空壓機可以省去一個體積很大的儲氣罐。

      2 螺桿空壓機故障現(xiàn)象的初步診斷

      在對空壓機的例行檢查中,發(fā)現(xiàn)四個測點垂直方向振動值較高,而空壓機外部各部位的連接螺栓都比較緊固,沒有松動現(xiàn)象;混凝土基礎(chǔ)(鋼結(jié)構(gòu)整體座架)無顯著松動,電機軸承溫度、壓縮機軸承溫度都在正常范圍。因此,初步懷疑造成風(fēng)機振動較大的原因在壓縮機機殼內(nèi)部。

      3 空壓機頻譜分析診斷結(jié)論

      采用HY106C便攜式巡檢儀分別對空壓機的四個軸承的軸向、徑向、垂直方向進行了振動信號采集(如圖1所示),通過對各軸承處軸承振動信號進行比對分析,發(fā)現(xiàn)四個點存在共同特點,即垂直方向振動都特別大。

      圖2為測點3垂直方向的振動頻譜圖,出現(xiàn)了螺桿嚙合頻率(167.5 Hz)幅值較高,并且有較高的一倍頻、而倍頻、三倍頻、四倍頻、五倍頻成分,還有較高的下邊頻成分出現(xiàn),間隔為42.5 Hz(主動螺桿軸的轉(zhuǎn)頻)。這表明壓縮機螺桿存在較嚴(yán)重的故障。

      圖3為壓縮機測點3速度波形圖,沒有出現(xiàn)明顯的沖擊。

      綜合分析認(rèn)為:有明顯的邊頻說明齒輪的問題比較突出或嚴(yán)重,單側(cè)邊頻主要是反映齒輪偏心或松動造成偏心并還伴有它的倍頻成分,因此初步判定該壓縮機螺桿存在比較嚴(yán)重的磨損、間隙偏大、有明顯的松動現(xiàn)象存在。

      4 結(jié)語

      通過密集的振動跟蹤測試分析,發(fā)現(xiàn)振動趨勢未出現(xiàn)較大上升,幅值上下波動范圍不大。由于該設(shè)備還要運行兩個月就要停產(chǎn),根據(jù)實際情況決定進行監(jiān)護運行。之后解體檢查發(fā)現(xiàn)螺桿已經(jīng)出現(xiàn)了較嚴(yán)重的磨損。因診斷準(zhǔn)確,設(shè)備運行兩個月并未出現(xiàn)事故,在保障設(shè)備安全運行的同時,還節(jié)省了外委修理的費用。

      參考文獻

      [1] 易良渠.簡易振動診斷現(xiàn)場實用技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社.

      [2] 盛兆順,尹琦嶺.設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)及應(yīng)用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003.

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