旋轉(zhuǎn)機械基礎(chǔ)松動故障的振動特征及診斷方法

韓建博，戰(zhàn)畢博

（中國石油遼陽石化公司動力廠，遼寧 遼陽 111003）

基礎(chǔ)松動是一種常見的振動故障，它是指旋轉(zhuǎn)機械在運轉(zhuǎn)過程中由于基礎(chǔ)剛性不足，從而由轉(zhuǎn)速頻率及其諧波引發(fā)的機械共振現(xiàn)象。發(fā)生基礎(chǔ)松動后，旋轉(zhuǎn)機械在機器激振力作用下，其振動幅度不斷增大，如果不及時進行處理，輕則發(fā)生動靜件摩碰，重則出現(xiàn)飛車現(xiàn)象。

1 振動特征

旋轉(zhuǎn)機械運轉(zhuǎn)過程中主要表現(xiàn)出如下振動特征：松動方向振動值較大；振動頻率以工作頻率為主，伴有其他倍頻成分；振動值隨轉(zhuǎn)速變化明顯。

2 診斷案例

2020年1月16 日，我公司一臺水泵的電機一側(cè)振動加劇，于是我們立即對該機組進行了現(xiàn)場監(jiān)測（測試簡圖見圖1）。

圖1 測試簡圖

應(yīng)用便攜式測振儀測得各測點振動速度值（見表1，單位：mm/s）

表1

應(yīng)用振動頻譜分析儀測得電機各測點的頻譜圖如圖2～5所示。

圖2 測點1水平方向頻譜圖

圖3 測點1垂直方向頻譜圖

圖4 測點2水平方向頻譜圖

圖5 測點2垂直方向頻譜圖

從表1的振動速度值可以看出，該機組電機兩端測點1和2垂直方向的振動值均超標(biāo)（報警值：4.5mm/s），且從測得的振動頻譜圖中顯示出，該機組電機兩端垂直方向的振動頻率以工作頻率為主，伴有其他倍頻成分，我們初步認定電機的基礎(chǔ)可能已經(jīng)出現(xiàn)松動故障。為了進一步確認故障，我們應(yīng)用便攜式測振儀對電機的四個地腳進行了振動測試，測試數(shù)據(jù)（見圖6，單位：mm/s）顯示四個地腳垂直方向的振動速度值均超標(biāo)（報警值：4.5mm/s），至此我們已經(jīng)確定電機振動故障的原因就是電機基礎(chǔ)松動。

圖6 地腳垂直方向振動速度值

鑒于電機振動較大，我們建議現(xiàn)場立即停機處理，經(jīng)重新澆筑基礎(chǔ)后，于3月22日再次啟動機組，應(yīng)用便攜式測振儀測得機組各測點的振動值均恢復(fù)到正常范圍內(nèi)（見表2單位：mm/s）。

表2

3 結(jié)語

基礎(chǔ)松動是旋轉(zhuǎn)機械不可忽視的一類振動故障，它加速了基礎(chǔ)的劣化進程，放大了機組的振動幅度。在工作實踐中，結(jié)合振動頻譜圖和基礎(chǔ)松動方向的振值比較，可以更為快捷地發(fā)現(xiàn)振源，進而降低設(shè)備故障率，確保設(shè)備安全平穩(wěn)高效運行。