·62· 北京科技大学学报 2002年第1期 2349 2349 电机 Ch1 Ch3 Ch4 Ch5 Ch2 5444.5 ④1 ，8 9 11121315171819 值号采票器 图1风机转子结构及力孿图 Fig.1 Rotor structure and dynamics model of fan 计算机☐ 图2测城振点选择 表3集总质量与自然节点对应关系 Fig.2 Position Mesuring Vibration Table 3 Corresponding relation between concentrating 较；2)验证实际操作中的判断.因为1#风机运 mass and natural node 行时间较长，转子已经磨损，2#风机运行时间较 巢总质量编号 1234·5 短，转子基本还没有磨损.测试数据见表5. 自然节点编号 3791115 瘦5测试数据 轴承处集中质量编号 Table 5 Vibration data 表4转子各自然轴段的参数(mm) 位 风机号 峰峰值有效值一阶振二阶振三阶振初始相 Table 4 Parameters of each natural shaft sectlon of rotor 置 ppr~mi幅/mm幅/mm幅/mm位/(e) mm 1# 98.9816.53232.512.622.55188 参数123456789 Chl 2#186.8910.469.750.041.45 258 d./mm80200200260200280340790790 1#11.573.084.101.050.48 350 d/mm80200200260200280340 500500 Ch2 2#8.972.403.340.380.08 120 mm36.510010090140254975790790 1#28.888.90128.451.261.38184 参数101112131415161718 Ch3 2#11.373.024.031.020.23 69 d./mm340280200260200200260200321 1#18.964.898.650.241.04339 d/mm340280200260200200260200190 Ch4 2#24.085.948.131.960.08248 1mm9752541409010010090200220 (1)1#风机数据分析巴.从1#风机的时域波形 4=-1279.86j259.12; 及振动值可以看出，风机的振动已经十分严重， 6=-764.3j376.42 其峰峰值Ch1达98.98，Ch2为11.57，Ch3为 计算结果表明，系统所有特征值实部为负 28,88,Ch4为18.96，特别是在传动侧垂直方向 数，因此系统是稳定的，由此可以判定该系统在 Ch1上，数值表明应立即停机处理.时域波形上 设计上是没有问题的，风机系统的故障不是来 虽然除基波外还叠加有高波，但其波形仍为正 源于系统本身的设计问题. 弦曲线.从频谱上看，能量主要集中在基频上， 2风机故障诊断分析 在传动侧垂直及水平方向上，还有2倍、3倍、4 倍等高频谐波出现，其中2倍频谐波较其余的 21现场测试与数据分析 要大些.根据以上分析可以初步诊断，转子已经 为了获得风机故障特征，应用西北大学研 严重地不平衡，还伴随有不对中情况.根据现场 制的CAMD6100系统对风机进行了选择振点 的情况发现，转子密封处已经磨损，漏风处发出 测振，如图2所示， 啸叫声，这可以看出轴心轨迹图已经由椭圆发 (I)测点编号.传动侧垂直位置为Chl,水平 生变化，向8字形转移，这说明转子的轴承已经 位置为Ch2;非传动侧垂直位置为Ch3,水平位 发生油膜振荡，因而使振动量变得很大.以上分 置为Ch4:轴间为Ch5 析得出如下结论：风机目前已振动严重必须停 (2)测振说明.所测风机为1#和2#2台风 机检修，风机强烈振动的重要原因由于转子不 机，1#风机运转时间较长，振动严重，2#风机运 平衡造成的.同时，由于振动使传动侧轴承损 转相对于1#较平稳但振动仍较严重.选择这2 坏，估计轴承轴瓦有粘合或脱落.在非传动侧估 台风机作为测试对象，主要原因是：)便于比 计密封已破坏.同时，由于轴瓦磨损，造成对中. 62 . 北 京 科 技 大 学 学 报 20 0 2 年 第 i 期 I -J } 一. 一「 卜 r 洲日 , - 甲 曰 ! 一 一 . .一 」 二 日 目 . 一 12 34 56 7 8 9 10 111 2 13 1, 17 18 19 圈 1 风 机转子 结构及 力学 圈 F ig . l R o t o r s t r u e lt er a o d d y二 m io m o d e l o f .f 。 /{ \ i 」_ _ _ 卫 工习 一 - 一 一 ! ! - }一 - 一 - 日 岁 - l 计算机 , 圈 2 测报振 点选择 叭吩 P加川0 . M e s u血皿叨 b r a iot n 较 ; 2) 验证实际操 作中的判断 . 因为 1# 风机运 行时间较长 , 转子 已经磨损 , #2 风机运行时 间较 短 , 转子基本还没有磨损 . 测试数据见表 5 . 衰 S 侧试 傲据 1知b触 5 Vl b r . Uo . d a at 盆 风机号 峰峰值 有效值 一阶振二阶振 三阶振初始相 r · m in 一 , 幅m/ m 幅了m m 幅/ n ” n 位(o/ ) 25830181204 6939248 衰 3 集 总质 t 与 自然 节点对 应关 系 介 b卜 3 C o r闭P o . d l . g 性加t i o n 卜e wt e e . c o n e e o t r a t n g m 自吕, 肠n d n . ot 仆1 n o d e 集总质盈编号 1 2 3 4 5 自然节点编号 3 7 9 11 15 轴承处集中质量编号 l 一 一 一 5 裹 4 转子各自然轴段的参数 (m m ) 1协b le 4 P a r . m e et 几 o f e a e血 n t t u r 一l 。卜. n . e e t o . o f or t o r m m P 吕 . 9 8 2 3 4 5 6 7 8 9 2 . 55 1 . 45 480328 ù OU01- nU 16 . 53 2 32 . 5 1 2 . 6 2 10 . 46 9 . 75 0 . 04 3 . 0 8 4 . 10 1 . 0 5 2 . 4 0 3 . 34 0 . 3 8 8 . 9 0 12 8 . 4 5 1 . 2 6 3 . 02 .4 0 3 1 . 02 4 . 89 8 . 6 5 0 . 24 5 . 94 8 . 1 3 1 . 96 豹%80 ùR . 翻, 只呀且月.U .二. l 内` #然件2#群#瑞21 CC hlhZ34 20 0 2 60 20 0 2 60 10 0 9 0 .. . . . . . . . . . . 1 2 13 2 00 2 60 20 0 26 0 1 40 9 0 20() 28 0 3 40 790 20() 28 0 34 0 500 14 0 2 5 4 9 7 5 7 90 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1 5 16 17 2 0() 20 0 2 60 20 0 20() 20 0 2 60 200 10 0 10 0 90 20 0 79 0 50 0 缨一183212090 nUO 一 0 ó 月`内 UO- ù OU OonU ǎUn 一OR ù月, ó、 ú ō`, , 刀m m 3 6 . 5 参数 10 硫加 m 34 0 试l m m 34 0 l/ m m 9 7 5 v , , ; = 一 1 2 7 9 . 8 6句2 5 9 . 12 : v 5 . 6 = 一 7 6 4 . 3习3 7 6 . 4 2 . 计算结果表 明 , 系统所有特征值实部 为负 数 , 因此 系统是稳定的 , 由此可 以判定该系统在 设计 上 是没 有问 题的 , 风机 系统 的故 障不是来 源于 系统本身的 设计问题 . 2 风机故障诊断分析 .2 1 现场测试与数据分析 为 了获得风机故障特征 , 应用西北大学研 制 的 C A M D 6 10 0 系统对风机进行了 选择振点 测振 , 如 图 2 所示 . ( 1 ) 测点编号 . 传动侧垂直位置为 C hl , 水平 位置 为 C hZ ; 非传动侧垂直位置 为 C h3 , 水平位 置为 C h4 ; 轴间为 C hs . (2 ) 测振说 明 . 所 测风机为 #l 和 #2 2 台风 机 , #l 风 机运 转 时间较长 , 振 动严 重 , 2# 风机运 转相 对于 #l 较平 稳但振动仍较严重 . 选 择这 2 台风机作为测试对象 , 主要 原因是 : l) 便 于比 ( 1) 1# 风机数据分析13] . 从 #l 风机的时域波形 及振动值可 以看 出 , 风机的振动已经十分严重 , 其峰 峰值 C h l 达 9 8 . 9 5 , e hZ 为 11 . 5 7 , hC 3 为 2 8, 8 , C h4 为 18 .9 6 , 特别是在传动 侧垂直方 向 C hl 上 , 数值 表明应立 即停机处理 . 时域波形上 虽然 除基波 外还益 加有 高波 , 但其波形仍为正 弦曲线 . 从频谱上看 , 能量 主要集 中在基 频上 , 在传动侧垂 直及水 平方向上 , 还有 2 倍 、 3 倍 、 4 倍 等高频谐 波出现 , 其 中 2 倍频谐 波较其余的 要 大些 . 根据 以上分析可 以初步诊 断 , 转子已经 严重地不平衡 , 还伴随有不对中情况 . 根据现场 的情况发现 , 转子密封处已经磨损 , 漏风处发出 啸叫声 , 这可 以看 出轴 心 轨迹图 已经 由椭 圆发 生变化 , 向 8 字形转移 , 这说 明转 子的轴承 已经 发生油膜振荡 , 因而使振动量变得很大 . 以上分 析得 出如下结论 : 风机 目前 已振动严重必须停 机检修 , 风机 强烈振动的重要原因 由于 转子不 平衡造成 的 . 同时 , 由于 振动使传动 侧轴承损 坏 , 估计轴承轴瓦 有粘合或脱落 . 在非传动侧估 计 密封 已破坏 . 同时 , 由于 轴瓦 磨损 , 造成对 中