振動檢測在旋轉設備中的應用

夏亞中

摘 要：從理論和實例兩方面分析了振動檢測在旋轉設備中的應用，以供參考。

關鍵詞：振動檢測；旋轉設備；高頻振動；低頻振動

中圖分類號：TH165.3 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.17.101

本文主要研究了振動檢測在旋轉設備中的應用，具有非常重要的現實意義。

1 振動檢測的具體應用分析

1.1 旋轉設備產生的振動類型

旋轉設備在運轉過程中產生的振動類型主要包括高頻振動、中頻振動和低頻振動三種。

1.1.1 高頻振動

高頻振動的異常現象主要有以下兩種：①流體音振動。它的主要特征為流體機械中，無論是密封結構出現故障，還是壓力結構出現故障，都會形成一種渦流，且隨著旋轉機械設備的高頻振動發出聲響。②氣濁。它的主要特征為流體機械中因局部出現低壓，導致氣泡形成，進而導致壓力增加。一旦氣泡破滅，則會產生高頻振動并發出聲響。

1.1.2 中頻振動

中頻振動的異常現象主要有以下兩種：①葉輪葉片振動。離心式壓縮機或軸流式壓縮機在透平運動的過程中因動、靜葉片之間的相互影響或者導葉與葉輪之間的相互影響，導致葉輪與噴頭之間出現異常振動。②壓力脈動。在風機、泵等有壓力形成的結構中，渦流每次經過蝸殼時都會引發壓力與流體變動，如果壓力結構出現問題，則會引發壓力脈動。

1.1.3 低頻振動

低頻振動的異常現象主要有以下幾種：①油膜振動。這種異常現象通常發生在定制給油的滑動軸承上，主要是因為在運動的過程中，在力學特征的作用下軸承存在固有頻率，進而導致油膜出現振動。②松動。由于軸承磨損或者螺絲松動引發振動，振動頻率為旋轉頻率的高次成分。③不對中。聯軸器連接的兩個中心出現不對中的現象，導致旋轉頻率翻倍或者旋轉頻率與振動頻率相同。④不平衡。振動特征為轉子軸心線周圍的質量分布不平衡、不均勻，導致旋轉頻率與振動頻率相同。

1.2 振動檢測應用的步驟

通常狀況下，振動檢測在旋轉設備中應用的步驟為：①預測。預測的目的是列出旋轉設備可能存在的異常振動故障，比如振動異常的特征和形態、相關機件連接狀況（管理基礎、動力源）、機械運行維修技術檔案（故障檢修、改造和潤滑）、機械運行條件（轉速、壓力、溫度等）、動態特性和機械結構（特征頻率、軸承和齒輪規格等）。②監測。監測的目的是確定振動的異常程度，同時預測振動的發展趨勢；確定振動的方向（軸方向、水平方向、垂直方向）和檢測參數（加速度、速度、位移等）；確定設計測點位置和測試情況。③診斷。診斷的目的是確定出現異常振動的部位和原因；識別振動波形、定位相關時差；分析圖形數據和頻譜；儲存、傳輸數據；④采取相應的措施。這一步驟的目的是根據旋轉設備的異常狀況采取相應的措施處理，即相關人員根據診斷結果采取有效的措施維修，及時

排除故障，以保證旋轉設備能夠正常、穩定地運行。

2 實例分析

本文以某排風機為例分析振動檢測在旋轉設備中的應用。該排風機為典型的旋轉設備，排風機的具體參數為：風機壓力為1 656 Pa，風機風量為50 810 m3/h，風機型號為B4-72-14，電機型號為Y250M-4，電機轉速為1 470 r/min，電機功率為5.5×103 kW，風機與電機通過聯軸器連接。該排風機于2013-05出現了異常振動，風機的運行電流明顯升高，因此，利用HY-106型振動檢測儀對該風機的振動信號進行了檢測。檢測點設置在風機滾動軸承處，由于設備的轉速相對較低，其振動速度選擇與檢測參數一致。通過檢測發現，風機與電機連接處存在異常振動現象，風機和電機前前軸承水平方向的時域波形圖和頻譜圖分別如圖1和圖2所示。

通過觀察可知，電機的基頻為24.67 Hz，轉速為1 480 r/min，目前電機的基頻振動幅值為正常值的2倍，且波形與正弦波相似；雖然風機安裝在彈性基礎上，但是其垂直方向的振動值與水平方向的振動值都超過了正常值。由上述分析可知，導致旋轉設備出現故障的原因為風機出現不平衡問題。停止運行后發現風機的風葉上存在大量的灰塵，將風機上的灰塵清理干凈后，異常振動現象消失，排風機運行恢復正常。

3 結束語

總而言之，將振動檢測應用于旋轉設備中能夠及時、準確地檢測出旋轉設備存在的異常故障，并采取有效的措施處理，提高旋轉設備的運行效率，延長設備的使用壽命；同時還能夠防止設備故障影響企業的正常運行，降低對環境造成的污染，為企業創造更好的經濟效益和社會效益。

參考文獻

[1]李淳.振動檢測在設備中的應用[J].商品與質量·建筑與發展，2014（9）：372.

〔編輯：劉曉芳〕