文档介绍：通风机振动分析与故障诊断分析
一、通风机振动分析与故障诊断分析概述
在煤矿生产的过程中,通风机占有重要的地位。它能够为下井的工人不间断地提供足量的新鲜空气,保障工人生命健康安全的基础上保证煤矿生产的顺利进行。因此,通风机的顺利运转对于煤矿的安全生产以及煤矿的经济效益都有着十分重要的影响。因此,对于通风机的故障诊断进行充分的研究和实践防治,具有重要的意义。
通过对通风机的振动信号进行分析,从而实现设备故障的诊断,是各种通风机诊断方法中采用最为广泛、效果最好的一种手段和途径。机械系统在其运行过程中能发生具有一定规律的振动,而不同振动具有不同的特征信息,这些信息对于反映系统状态以及变化规律来说,是一种非常有用的信号。通过各种设备和仪器的记录和分析数据表明,在通风机的各项机械故障中,以振动为主要诱因占半数以上。通过对通风机的振动分析,进而进行故障诊断,是亟待解决的任务之一。
二、通风机振动的形式和成因分析
在机械设备运转过程中,不同程度的振动都不可避免地发生,而这个振动的程度如果超过一定的范围,就会对设备造成严重的危害,对设备的安全运行产生威胁。所以,相关的工作人员应该努力将伴随着机械运行而产生的振动对于设备的损害降到最低,控制在一定的范围内。不可忽视的是,振动作为一种动力学特征,囊括了系统、零部件因为种种因素而引起的失效和劣质化等问题的关键信息,比如磨损和老化等。
通风机作为一种机械设备,振动的形式主要包含强迫振动和自己振动两种。前者是由系统的持续性激励所诱发,通过引进外界的能量的方式来促使系统等幅振动的进行维持。而这种振动形式的主要有三种,它们三种激励作用包含周期性和非周期性激励作用。一种是激振力,它直接作用在振动系统上;另一种是系统中运动部件所产生的,以不平衡离心惯性力的形式影响促成振动,最后一种是由支承件的持续性运动引发的。强迫振动会对设备或者设备中某一结构造成很大的冲击,成为疲劳损害的重要因素。
自激振动是一种不需要周期变化的外力作用维持就能实现稳态振动的一种振动方式。它依靠自身系统中各个构成元素的互相耦合共同维持。这种振动方式有着很强的自治性,它不需要随着时间的变化受到的不同大小的外力,只需要通过系统本身各个构成因素之间的相对运动实现振动,以稳态周期的形式展现。
三、通风机故障出现的原因以及相对应的振动特性
在对于通风机的运行状态进行监测时,研究和实践中收集和采录到的典型故障形式以及对应的振动特性有如下几种:转子不平衡引发的故障及其对应振动特性;转子不对中引发的故障及其对应振动特性;基础和装配发生松动产生的故障及其对应振动特性以及通风机叶片引发的故障及其振动特性。
(一) 转子不平衡引发的故障及其对应振动特性
这个故障主要包括两种形式,一种是转子系统的质量发生偏心现象,还有一种是转子部件发生缺损。前者的主要诱因是制造误差和装配误差,有时候材质不均匀也会造成这种现象的产生。而如果在转子的运行过程中,因为受到腐蚀磨损、介质结构影响,导致转子零部件的局部损坏甚至脱落等问题,转子不平衡现象就会又一次产生。在这种故障下,通风机的振动特征如下:时域波形是正弦波,转速n越大,振动幅度越大。
(二)转子不对中引发的故障及其对应振动特性
通风机电机转轴通过联轴器,与转子轴联系起来,形成轴系。通常,当在联系轴节时产生一定的制造误差,或者在进