汽輪機振動故障與現(xiàn)場診斷方法

前言

第一章 汽輪發(fā)電機組振動概述

第一節(jié)汽輪機組振動故障基本特點

第二節(jié)汽輪發(fā)電機組常見振動故障及其原因

第三節(jié)汽輪發(fā)電機組振動產生的危害

第四節(jié)診斷汽輪發(fā)電機組常見振動故障的基本試驗

參考文獻

第二章汽輪發(fā)電機組振動檢測與振動評價一般方法

第一節(jié)描述旋轉機械振動特征的基本參量

第二節(jié)汽輪發(fā)電機組振動檢測試驗方案設計

第三節(jié)汽輪發(fā)電機組振動測量與評價標準)

參考文獻)

第三章轉子不平衡振動故障描述理論與試驗診斷策略(

第一節(jié)概述(

第二節(jié)判斷轉子不平衡狀態(tài)的理論依據

第三節(jié)轉子不平衡故障試驗診斷基本方案

第四節(jié)轉子不平衡故障診斷的基本試驗依據

第五節(jié)突發(fā)不平衡故障的軸向定位方法

參考文獻

第四章熱致振動故障描述理論與試驗診斷策略

第一節(jié)概述

第二節(jié)描述汽輪發(fā)電機組熱變形故障的基本理論

第三節(jié)熱致振動故障試驗診斷基本方案

第四節(jié)熱致振動故障診斷試驗

參考文獻

第五章動靜碰磨振動故障的理論描述與試驗診斷策略

第一節(jié)概述

第二節(jié)汽輪發(fā)電機組轉子碰磨振動故障診斷的理論依據

第三節(jié)轉子碰磨振動故障試驗診斷基本方案

第四節(jié)轉子碰磨振動故障診斷試驗

參考文獻

第六章轉子不對中故障描述理論與試驗診斷策略

第一節(jié)概述

第二節(jié)描述汽輪發(fā)電機組轉子不對中故障的基本理論

第三節(jié)轉子不對中故障試驗診斷基本方案

第四節(jié)轉子不對中故障診斷試驗

參考文獻

第七章滑動軸承油膜失穩(wěn)故障描述理論與試驗診斷策略

第一節(jié)概述

第二節(jié)描述滑動軸承油膜失穩(wěn)故障的基本理論

第三節(jié)滑動軸承油膜失穩(wěn)故障試驗診斷基本方案

第四節(jié)油膜失穩(wěn)故障診斷試驗

參考文獻

第八章蒸汽激振故障的描述理論與試驗診斷策略

第一節(jié)概述

第二節(jié)描述蒸汽激振故障的基本理論

第三節(jié)汽流激振故障試驗診斷基本方案

第四節(jié)汽流激振故障診斷試驗

參考文獻

第九章結構共振故障的描述理論與試驗診斷策略

第一節(jié)概述

第二節(jié)描述結構共振故障的基本理論

第三節(jié)結構共振故障試驗診斷基本方案

第四節(jié)機組運轉狀態(tài)下的結構共振故障診斷試驗

第五節(jié)機組停機狀態(tài)下的結構共振故障診斷試驗

第六節(jié)機組帶負荷運行狀態(tài)下的結構共振故障診斷實例

參考文獻

第十章轉子裂紋故障描述理論與試驗診斷策略

第一節(jié)概述

第二節(jié)描述裂紋轉子振動特性的簡化模型

第三節(jié)轉子裂紋故障振動試驗診斷基本方案

第四節(jié)轉子裂紋故障診斷試驗

參考文獻2100433B

本書闡述了大功率汽輪發(fā)電機組常見振動故障的描述理論，以及在這些理論指導下，通過大量的現(xiàn)場試驗研究獲得的研究成果，為工程現(xiàn)場開展常見振動故障試驗診斷提供可行的技術方案。主要內容包括：汽輪發(fā)電機組振動檢測與振動評價一般方法；轉子不平衡振動故障描述理論與試驗診斷策略；熱致振動故障描述理論與試驗診斷策略；動靜碰磨振動故障的理論描述與試驗診斷策略；轉子不對中心故障描述理論與試驗診斷策略；滑動軸承油膜失穩(wěn)故障描述理論與試驗診斷策略；蒸汽激振故障的描述理論與試驗診斷策略；結構共振故障的描述理論與試驗診斷策略；轉子裂紋故障描述理論與試驗診斷策略。

本書重點論述了汽輪發(fā)電機組常見振動故障診斷的試驗方法，包括：試驗項目的確定，試驗方案的制定，現(xiàn)場試驗的實施步驟，試驗結果表達方法，故障特征提取技術。本書旨在為理論研究與工程試驗研究搭接起連接通道，為從現(xiàn)場試驗數(shù)據、機組運行數(shù)據中挖掘出振動故障特征提供方法和策略。

機械故障監(jiān)測與診斷的任務是對振動信號進行特征參數(shù)提取，并依據特征參數(shù)進行設備正常與否的分析以及對特征參數(shù)序列進行數(shù)據解釋，同時將故障信息傳遞、顯示，并通過適當途徑報警、處理。本書結合大量實例，系統(tǒng)地介紹了現(xiàn)代機械設備振動故障監(jiān)測與診斷及故障排除理論與方法。全書共12章，分上、下兩篇。第1～5章為上篇，主要介紹振動基礎理論、機械設備振動測試診斷基本方法；第6～12章為下篇，分別介紹各類重要機械設備振動故障及監(jiān)測、診斷與排除方法。

本書的讀者主要是企業(yè)廣大機械動力設備維修工程技術人員，振動儀器儀表設計開發(fā)與制造專業(yè)技術人員，大中專院校相關專業(yè)的學生與教師。

包括齒輪箱的基本結構、工作原理和故障診斷進展介紹，齒輪箱振動信號的幅值調制和頻率調制特征分析，橫向振動和扭轉振動信號的頻譜特征分析，太陽輪、行星輪、齒圈和行星輪軸承故障特征頻率計算，齒輪分布式故障和局部故障以及行星輪軸承故障的征兆規(guī)律總結，幅值解調和頻率解調分析方法，時變工況下非平穩(wěn)信號的分析方法，以及結合實驗數(shù)據和現(xiàn)場測試數(shù)據的典型故障診斷分析案例。

第1章機械振動故障監(jiān)測與診斷基礎/001

1.1機械振動概述/001

1.2機械振動的分類/002

1.2.1按振動規(guī)律分類/002

1.2.2按振動動力學特征分類/003

1.2.3按振動頻率分類/005

1.3振動信號與傳感器/006

1.3.1振動信號/006

1.3.2測振傳感器/008

1.4振動的測量與校準/014

1.4.1振動的測量/014

1.4.2測振系統(tǒng)的校準/016

1.5振動測試系統(tǒng)的設置與調試/017

1.5.1測試方案的選擇/017

1.5.2測試中干擾的排除/021

1.5.3構建測試系統(tǒng)時應注意的問題/023

1.5.4測試系統(tǒng)的調試/027

1.6機械振動信號的分析/028

1.6.1數(shù)字信號處理/028

1.6.2振動信號的時域分析/029

1.6.3振動信號的頻域分析/033

1.6.4幾種常用的頻譜處理技術/035

1.7振動的監(jiān)測與診斷/036

1.7.1監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的任務及組成/036

1.7.2振動監(jiān)測參數(shù)與標準/039

1.7.3故障診斷的程序/040

1.7.4旋轉機械振動故障原因/044

第2章旋轉機械振動故障監(jiān)測與診斷/045

2.1轉子的振動故障/045

2.1.1轉子不平衡/046

2.1.2轉子與聯(lián)軸器不對中/047

2.2轉軸的振動故障/051

2.2.1轉軸彎曲/051

2.2.2轉軸橫向裂紋/055

2.3其他原因引起的振動故障/055

2.3.1連接松動/055

2.3.2油膜渦動及振蕩/057

2.3.3碰磨/059

2.3.4喘振/062

2.4覆膜機轉軸振動綜合測試實例/065

2.4.1振動測試方案/065

2.4.2振動測試數(shù)據及分析/066

第3章滾動軸承振動故障監(jiān)測與診斷/071

3.1滾動軸承振動故障監(jiān)測與診斷概述/071

3.1.1滾動軸承/071

3.1.2滾動軸承的失效形式/072

3.1.3振動機理/072

3.1.4信號特征/073

3.1.5滾動軸承的振動測量與簡易診斷/075

3.2電動機滾動軸承異常振動噪聲的分析及處理/077

3.2.1電動機軸承異常振動噪聲的識別/077

3.2.2電動機軸承異常振動噪聲的消除措施/078

3.3軸承狀態(tài)監(jiān)測與診斷系統(tǒng)/079

3.3.1系統(tǒng)診斷原理/079

3.3.2系統(tǒng)硬件結構及功能/079

3.3.3系統(tǒng)軟件/080

3.3.4系統(tǒng)的應用/081

3.4齒輪箱中滾動軸承的故障診斷與分析/082

3.4.1振動檢測技術在齒輪箱滾動軸承故障診斷的應用/082

3.4.2齒輪箱中滾動軸承故障診斷實例/083

3.4.3齒輪箱中滾動軸承故障診斷經驗/087

第4章齒輪箱振動故障監(jiān)測與診斷/088

4.1齒輪箱的失效原因與振動診斷/088

4.1.1齒輪箱的失效形式和原因/088

4.1.2齒輪箱振動診斷分析方法/089

4.1.3齒輪箱振動診斷實例/089

4.2豐收180-3變速箱齒輪副振動性能分析/090

4.2.1變速箱齒輪副振動測試/091

4.2.2試驗數(shù)據處理分析/091

4.3船用齒輪箱的振動分析/093

4.3.1理論基礎/093

4.3.2有限元模型的建立/093

4.3.3三種支撐方式振動特性分析/094

4.4基于小波包分析的減速器故障診斷/095

4.4.1小波包變換/095

4.4.2計算機仿真/096

4.4.3實例分析/096

4.5齒輪故障高頻共振診斷/099

4.5.1齒輪故障高頻共振診斷原理與流程/099

4.5.2應用實例/100

第5章軋機振動故障監(jiān)測與診斷/103

5.1軋機振動故障監(jiān)測與診斷方法/103

5.1.1軋機常見振動故障/103

5.1.2軋機故障的測試與分析/105

5.2軋機故障在線監(jiān)測/108

5.2.1軋機在線監(jiān)測系統(tǒng)的主要功能/108

5.2.2軋機在線監(jiān)測系統(tǒng)的類型/110

5.3軋機振動故障監(jiān)測與診斷實例/113

5.3.1冷軋五機架軋機振動故障的診斷/113

5.3.2高線軋機增速箱振動故障的診斷/116

5.3.3高線軋機振動故障的診斷/118

5.3.4軋機軋制薄板時異常振動測試與分析/121

5.3.5熱連軋機機電液耦合振動控制/128

第6章汽輪發(fā)電機組振動故障的監(jiān)測與診斷/136

6.1概述/136

6.1.1振動過大時引起的危害/136

6.1.2查找振動原因的幾種試驗/136

6.2210MW汽輪發(fā)電機組振動分析與處理/138

6.2.1概述/138

6.2.2振動原因分析/139

6.2.3異常振動的處理/140

6.3360MW汽輪機組不平衡振動分析/140

6.3.1360MW汽輪機組概況/140

6.3.2機組振動故障問題/141

6.3.3機組振動常見原因分析/141

6.3.4振動問題分析/142

6.4300MW汽輪機組振動原因診斷和處理/142

6.4.1機組沖轉情況/143

6.4.2機組的處理方案/143

6.4.3處理后的效果及振動分析/147

6.5600MW機組11號瓦振動故障診斷和消除/149

6.5.1振動特征的描述和分析/149

6.5.2分析診斷結果/152

6.6600MW機組軸系振動故障診斷及處理/153

6.6.1軸系振動故障診斷及處理方法/154

6.6.2軸系振動故障診斷及處理/155

6.71000MW汽輪機組軸瓦振動保護誤動的原因分析及對策/157

6.7.1汽輪機軸瓦振動保護/157

6.7.2VM600軸瓦振動保護誤發(fā)的原因分析及預防措施/159

6.7.3軸瓦振動保護邏輯的修改分析/162

6.8凝汽器真空變化對機組振動的影響分析/162

6.8.1事件經過與分析/162

6.8.2振動機理/164

6.8.3小結/165

6.9核電機組高頻振動故障診斷與處理/166

6.9.1設備概況及整組啟動振動情況/166

6.9.2振動試驗分析/166

6.9.3振動故障診斷及處理/168

6.10水電站機組振動問題分析及處理/170

6.10.1水輪發(fā)電機組特性/170

6.10.2水輪發(fā)電機組振動問題及處理過程/171

6.10.3水輪發(fā)電機組振動問題分析/172

6.11風電機組振動監(jiān)測與故障預測/174

6.11.1振動監(jiān)測與故障預測系統(tǒng)組成/174

6.11.2風電機組振動信號測試與分析/176

第7章發(fā)動機振動故障監(jiān)測與診斷/179

7.1簡介/179

7.2基于振動的柴油機轉速測量/179

7.2.1基礎研究/179

7.2.2系統(tǒng)開發(fā)/180

7.2.3應用實例/181

7.3車用柴油機振動信號的去噪聲處理/182

7.3.1柴油機實測振動信號EMD法/182

7.3.2柴油機振動信號EMD處理實例/184

7.4往復機械磨損故障的振動油液復合診斷法/186

7.4.1振動分析與油液分析復合的層次/186

7.4.2振動與油液信息復合的原理/186

7.4.3應用實例/187

7.5旋轉沖壓發(fā)動機沖壓轉子振動模態(tài)分析/189

7.5.1沖壓轉子的有限元模型/190

7.5.2沖壓轉子有限元模型的建立/190

7.5.3模態(tài)計算結果分析/190

7.6基于小波消噪的柴油機缸蓋振動信號分析/191

7.6.1小波消噪的基本原理及方法/192

7.6.2柴油機振動信號的降噪分析/192

7.7船舶柴油機拉缸故障振動診斷/194

7.7.1柴油機拉缸故障的表現(xiàn)和傳統(tǒng)診斷方法/194

7.7.2拉缸故障的振動診斷技術/195

7.8基于LabVIEW的船舶柴油機機身振動信號分析/197

7.8.1機身振動信號的特征參數(shù)與性能指標/198

7.8.2試驗/198

7.8.3試驗分析/199

7.9航空發(fā)動機整機振動分析/202

7.9.1發(fā)動機轉子異常振動的頻譜特征/202

7.9.2發(fā)動機整機振動數(shù)據與故障識別/203

7.10煙氣輪機轉子不平衡故障的診斷/206

7.10.1煙氣輪機轉子不平衡故障征兆與分析/206

7.10.2煙氣輪機轉子不平衡故障診斷實例/207

7.11油膜渦動引起煙氣輪機振動的分析/211

7.11.1機組概況/212

7.11.2機組振動情況及分析/212

7.11.3臨時措施及結果/213

7.11.4其他措施/214

7.12合成氣壓縮機汽輪機故障分析及改造/214

7.12.1機組振動問題/215

7.12.2機組振動問題原因分析/215

7.12.3解決方法/216

第8章風機振動故障監(jiān)測與診斷/217

8.1風機故障基本原因分類/217

8.2引風機振動故障的診斷與分析/218

8.2.1引風機振動概述/218

8.2.2故障的前期診斷/219

8.2.3振動試驗與分析/220

8.2.4振動機理/221

8.3引風機積灰振動影響因素及吹灰裝置應用/222

8.3.1引風機葉片積灰振動的影響因素/222

8.3.2引風機積灰振動的處理/224

8.4動葉可調軸流通風機機械故障原因分析/225

8.4.1存在的問題/225

8.4.2常見故障原因分析/227

8.4.3預防措施/229

8.5動葉可調軸流通風機的失速與喘振分析及改進措施/230

8.5.1軸流通風機失速與喘振的關系/230

8.5.2風機調試及運行情況/232

8.6發(fā)電廠一次風機異常振動故障診斷及處理/234

8.6.1一次風機振動/234

8.6.2一次風機電動機側振動原因分析/236

8.6.3一次風機電動機側振動處理/237

8.7軸流通風機喘振現(xiàn)象分析及預防措施/239

8.7.1風機喘振現(xiàn)象及原因分析/239

8.7.2喘振的判斷與消除措施/240

8.8煉鐵廠風機振動測試分析/241

8.8.11#風機振動測試分析/241

8.8.22#風機振動測試分析/242

8.8.32#燒結風機振動測試分析/243

8.9高爐助燃風機振動故障測試診斷/243

8.9.1高爐助燃風機的結構、參數(shù)及計算/243

8.9.2故障診斷分析及結果驗證/246

8.10脫硫風機軸承故障的診斷/247

8.10.1設備概況/247

8.10.2振動測試/247

8.10.3分析診斷/248

8.10.4軸承損壞的分析/248

8.11冶煉廠動氧車間氧增壓機振動測試與分析/249

8.11.1第一級轉子振動分析/249

8.11.2第二級轉子振動分析/250

8.11.3第三級轉子振動分析/252

8.12離心式壓縮機喘振問題研究及解決方案/253

8.12.1問題的提出及分析/253

8.12.2處理對策/254

8.12.3防范措施及成效/255

8.13大型離心壓縮機的喘振試驗/256

8.13.1試驗過程與方法/256

8.13.2試驗結果/257

8.14離心式空壓機電機振動原因分析/257

8.14.1設備概況/257

8.14.2狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據分析/258

8.14.3檢修結果分析/259

8.15離心式空壓機振動故障的診斷與檢修/261

8.15.1振動故障的發(fā)現(xiàn)與診斷/261

8.15.2故障檢修/261

8.16大型空分裝置離心式壓縮機振動故障分析及處理/263

8.16.1振動故障及分析/263

8.16.2故障處理與結論/264

8.17DH63型空壓機振動故障分析及處理/265

8.17.1振動故障分析/265

8.17.2處理措施/267

第9章泵類設備振動故障監(jiān)測與診斷/268

9.1泵類設備故障概況/268

9.2離心泵振動的原因及其防范措施/268

9.2.1離心泵振動原因及主要防范措施/268

9.2.2在運轉維修環(huán)節(jié)防治泵振動/269

9.3大型鍋爐給水泵振動原因分析及處理/270

9.3.1水泵振動現(xiàn)象/270

9.3.2檢查及原因分析/271

9.3.3處理對策/272

9.4調速給水泵振動故障診斷及處理/273

9.4.1故障概述/273

9.4.2給水泵在啟動及運行中的異常現(xiàn)象/274

9.4.3振動故障診斷/274

9.4.4振動故障的處理/277

9.5干式螺桿真空泵振動監(jiān)測與故障診斷/278

9.5.1常見故障的振動監(jiān)測和診斷方法/278

9.5.2干式螺桿真空泵振動故障診斷實例/279

9.6抽水站立式泵機組振動故障分析及消除/283

9.6.1故障現(xiàn)象及檢修過程/283

9.6.2機組振動原因分析/284

9.7HMD-G-32-0250型隔膜泵故障檢修及分析/286

9.7.1工作原理及故障分析/286

9.7.2保證隔膜泵正常運行的措施/287

9.8多級給水泵轉子不平衡引起振動原因分析/287

9.8.1振動標準與監(jiān)測/288

9.8.2振動原因及分析/288

9.8.3故障分析實例/289

9.9交流潤滑油泵振動故障原因分析及處理/290

9.9.1振動情況及原因分析/290

9.9.2故障處理/292

9.10循環(huán)水泵振動原因分析與處理/294

9.10.1存在的問題及檢查與分析/294

9.10.2問題的處理與解決/296

9.11輸油泵運行振動監(jiān)測與故障診斷/297

9.11.1輸油泵運行狀態(tài)監(jiān)測的意義/297

9.11.2離心泵的振動監(jiān)測與故障診斷/298

9.12大功率高速泵的振動監(jiān)測/301

9.12.1GSB-W7的振動監(jiān)測方案/301

9.12.2振動數(shù)據分析應用/304

第10章電動機振動故障的監(jiān)測與診斷/307

10.1基于振動頻譜分析的電動機故障診斷/307

10.1.1電動機振動頻譜的特點/307

10.1.2現(xiàn)場應用頻譜分析法的診斷實例/307

10.2引風電動機軸承損壞分析及處理/309

10.2.1故障現(xiàn)象/309

10.2.2故障原因分析/310

10.2.3對策措施/310

10.3艦用異步電動機振動故障診斷/311

10.3.1艦用異步電動機振動檢測/311

10.3.2艦用異步電動機典型故障分析/312

10.4永磁直流電動機振動和噪聲分析/313

10.4.1電磁因素/313

10.4.2機械因素/315

10.5振動檢測儀在電動機狀態(tài)監(jiān)測和潤滑管理中的應用/317

10.5.1運用振動檢測儀診斷與監(jiān)測電動機故障/318

10.5.2運用電動機振動加速度高頻值指導電動機潤滑的管理/318

10.6混合動力汽車噪聲和振動分析與控制/319

10.6.1混合動力汽車噪聲與振動源分析/319

10.6.2混合動力汽車單元噪聲與振動控制技術/321

第11章機床振動故障監(jiān)測與診斷/323

11.1高速切削振動的原因及其控制/323

11.1.1影響高速切削加工振動的主要因素/323

11.1.2控制高速加工振動的基本策略及途徑/324

11.2高速數(shù)控車床切削動態(tài)特性測試與分析/326

11.2.1測試方案及內容/326

11.2.2測試數(shù)據及結果分析/326

11.3立式旋轉電火花線切割機床振動分析與動平衡試驗/331

11.3.1振動的分析/331

11.3.2動平衡試驗/332

11.4磨削加工顫振分析/334

11.4.1磨削顫振類型及形成原因/334

11.4.2顫振消除措施/335

11.5銑削系統(tǒng)穩(wěn)定性判定/336

11.5.1銑削過程中的振動/336

11.5.2銑削系統(tǒng)穩(wěn)定性判定方法/336

11.5.3實例分析及試驗驗證/337

11.6數(shù)控銑削工件振動測試及分析/339

11.6.1試驗設備與方案/339

11.6.2試驗結果及分析/340

11.7數(shù)控轉塔沖床振動噪聲分析檢測及改進/343

11.7.1振源和噪聲源分析及測試/343

11.7.2測試結果與改進措施/345

11.8數(shù)控機床工作臺振動故障診斷維修/346

11.8.1數(shù)控機床工作臺伺服驅動工作原理與故障診斷/346

11.8.2維修案例/347

參考文獻/350 2100433B