化工企業(yè)離心泵組振動測試和故障診斷
發(fā)布時間:2021-02-21 18:49
離心泵在化工生產(chǎn)中具有重要的作用,因此在許多企業(yè)和工廠的生產(chǎn)過程中得到了日益普遍的應(yīng)用。然而,在化工企業(yè)中,大多離心泵是在比較惡劣的環(huán)境中運作,所以離心泵的零部件在運行時常常損壞,致使離心泵發(fā)生故障。離心泵故障時會引起離心泵的劇烈振動,劇烈的振動又會使離心泵的零部件加劇損毀,形成了惡性循環(huán)。離心泵故障直接影響離心泵的運行,造成了國民經(jīng)濟的巨大損失。因此需要對離心泵機組的運行狀態(tài)進行振動測試,以求能夠及時的發(fā)現(xiàn)故障并對其進行維修診斷,確保離心泵能正常運轉(zhuǎn)。但離心泵運行時的振動測試與故障診斷技術(shù)仍有許多關(guān)鍵問題沒有解決,這一技術(shù)沒有廣泛應(yīng)用。目前,對化工企業(yè)離心泵組的故障診斷中,針對振動測試的裝置比較少。因此,有必要研制用于化工企業(yè)離心泵組故障診斷的振動測試裝置。本論文研究的主要目的是完成化工企業(yè)離心泵組的振動測試和故障診斷。通過查找大量關(guān)于化工方面離心泵振動測試和離心泵故障診斷的文獻,并且做了理論分析,用虛擬儀器技術(shù)作為開發(fā)平臺,借助壓電技術(shù)和計算機輔助測試技術(shù)實現(xiàn)了化工企業(yè)離心泵振動測試系統(tǒng)的硬件設(shè)計。利用Lab VIEW軟件編制了離心泵振動測試系統(tǒng)軟件,并進行了振動測試實驗?偨Y(jié)起來...
【文章來源】:淮陰工學(xué)院江蘇省
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
本文主要研究內(nèi)容Fig.1.1Themainresearchcontentofthispaper
8吳迪化工企業(yè)離心泵組振動測試和故障診斷圖2.1測點布置示意圖Fig.2.1Schematicdiagramofmeasuringpointarrangement2.2離心泵振動特征化工企業(yè)離心泵的故障有很多,常見的故障有:離心泵轉(zhuǎn)子不平衡、泵軸不對中、泵軸彎曲裂紋、葉輪轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定、離心泵外殼破碎、離心泵機組存在共振現(xiàn)象等。其中大部分故障是由于轉(zhuǎn)子不平衡與不對中引起的。單一的力不平衡型問題的特點:基頻占主導(dǎo),相位穩(wěn)定;通常水平方向的振動幅值大于垂直方向的幅值,但通常不超過兩倍。而轉(zhuǎn)子不對中又分為:安裝角度不對中、泵體平行不對中、泵軸不對中等。其中泵軸不對中在突出軸頻振動的同時,還伴有較高的二倍頻和三倍頻等倍頻振動,振動以軸向為主。因此在對離心泵進行振動頻譜分析時要結(jié)合其典型故障及特征頻率,從中識別出故障類型[18]。識別振動源的方法有多種,從測得的數(shù)據(jù)參數(shù)來講,有振動頻譜、相位譜、時域波形等;從振動信號處理方法來講,有時域分析方法、頻譜分析方法、數(shù)字濾波分析方法、細化譜分析方法、階比譜和復(fù)合功率譜等等。其中時域分析方法和頻譜分析方法是最簡單的方法。因為,離心泵不同運動部件的振動產(chǎn)生的特征頻率不一樣,可以根據(jù)振動頻譜識別離心泵的振動源[19]。離心泵的振動頻率特性見表2.1。表2.1離心泵的振動頻率特性Table2.1Frequencycharacteristicsofcentrifugalpump振動原因振動頻率特性轉(zhuǎn)子不平衡1階、2階(轉(zhuǎn)速/s×i階)特征頻率(又稱離散頻率),葉片數(shù)×轉(zhuǎn)速/s×i階的特征頻率軸不對中2階特征頻率明顯,1階、i階高次特征頻率軸承松動轉(zhuǎn)速/s×軸承數(shù)×i階特征頻率,高頻連續(xù)譜水動力脈動中頻連續(xù)譜轉(zhuǎn)動件與固定件之間的摩擦中頻連續(xù)譜電機的電磁振動與槽數(shù)、轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)速/s×槽數(shù))有關(guān)的高頻諧波電刷與滑環(huán)、電刷與換向器之?
10吳迪化工企業(yè)離心泵組振動測試和故障診斷NTrmsnxNtxTx0202)(1)(1或(2-8)信號的均值反映振動信號中的靜態(tài)部分,均方根值反映信號的強度,方差反映振動信號的波動分量。在穩(wěn)態(tài)振動的情況下,均方根值是最簡單的判斷依據(jù)[22-25]。(2)信號的頻域分析對于一個非周期的連續(xù)時間信號的χ(t)傅里葉變換得到連續(xù)頻譜Χ(f),其關(guān)系式為:dtetxfXftj2)()((2-9)其逆變換為:tdtefXxftj2)()((2-10)2.4測試流程本次測試的使用的儀器有:壓電懸臂梁、電壓轉(zhuǎn)換裝置、數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)分析軟件、計算機,離心泵振動測試系統(tǒng)組成框圖如圖2.2所示,測試離心泵振動采用壓電懸臂梁,測得的離心泵振動信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器,輸送到數(shù)據(jù)采集器,再由LabVIEW軟件開發(fā)平臺編寫的專門軟件進行數(shù)據(jù)處理、顯示和存儲等。離心泵振動測試工作基本流程圖如圖2.3所示[26]。圖2.2測試系統(tǒng)組成框圖Fig.2.2Blockdiagramoftestsystem圖2.3振動測試工作基本流程圖Fig.2.3BasicFlowchartofVibrationTestWork
【參考文獻】:
期刊論文
[1]淺談化工企業(yè)用離心泵常見故障及檢修維護措施[J]. 押建紅. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2018(12)
[2]離心泵故障及其診斷方法研究[J]. 趙先甲. 石化技術(shù). 2017(08)
[3]基于改進倍頻帶特征的離心泵空化狀態(tài)識別[J]. 賀國,曹玉良,明廷鋒,蘇永生. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2017(08)
[4]斜盤式軸向柱塞泵后殼體機械振動傳遞路徑研究[J]. 權(quán)凌霄,劉嵩,焦宗夏,劉建偉,張琦瑋. 振動工程學(xué)報. 2017(04)
[5]離心泵內(nèi)空泡演化與其對振動的影響[J]. 葉陽輝,朱相源,孫光普,李國君. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2017(06)
[6]離心泵故障機理分析與診斷方法研究[J]. 佟延文. 水泵技術(shù). 2017(01)
[7]基于RFID技術(shù)的水泵集群監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 薛晨洋. 科技視界. 2014(23)
[8]國內(nèi)外泵測試技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 馬良,魏志明,馬天石,劉輝,劉青. 機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2012(03)
[9]壓電材料的制備應(yīng)用及其研究現(xiàn)狀[J]. 何超,陳文革. 功能材料. 2010(S1)
[10]LabVIEW數(shù)據(jù)處理中3σ準則的應(yīng)用[J]. 覃欣,熊娟. 中國測試. 2009(05)
博士論文
[1]軸向運動梁動力學(xué)及控制研究[D]. 王亮.南京航空航天大學(xué) 2012
[2]融合葉尖定時信號的旋轉(zhuǎn)機械轉(zhuǎn)子故障診斷技術(shù)研究[D]. 李孟麟.天津大學(xué) 2011
碩士論文
[1]離心泵振動特性分析及典型故障診斷研究[D]. 才鑫馨.哈爾濱工程大學(xué) 2018
[2]二維顫振冷擠壓振動臺的系統(tǒng)設(shè)計與特性分析[D]. 林元雨.浙江工業(yè)大學(xué) 2017
[3]典型故障狀態(tài)下船用離心泵運行特性研究[D]. 張景.江蘇大學(xué) 2017
[4]基于壓電效應(yīng)的振動能量采集電路研究[D]. 孫皓文.石河子大學(xué) 2017
[5]葉片水力非對稱性低比速離心泵特性研究[D]. 劉冰.江蘇大學(xué) 2016
[6]潛油電泵機組振動測試裝置研制[D]. 賴月凱.東北石油大學(xué) 2016
[7]離心泵機組狀態(tài)監(jiān)測及優(yōu)化運行的研究[D]. 彭巖.華東理工大學(xué) 2015
[8]基于信號處理的電氣化鐵路弓網(wǎng)接觸壓力分析[D]. 張曉曉.西南交通大學(xué) 2013
[9]離心泵振動特性有限元分析及試驗研究[D]. 陳程.武漢理工大學(xué) 2012
[10]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的旋轉(zhuǎn)機械振動故障診斷的研究[D]. 楊玉婧.華北電力大學(xué) 2012
本文編號:3044766
【文章來源】:淮陰工學(xué)院江蘇省
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
本文主要研究內(nèi)容Fig.1.1Themainresearchcontentofthispaper
8吳迪化工企業(yè)離心泵組振動測試和故障診斷圖2.1測點布置示意圖Fig.2.1Schematicdiagramofmeasuringpointarrangement2.2離心泵振動特征化工企業(yè)離心泵的故障有很多,常見的故障有:離心泵轉(zhuǎn)子不平衡、泵軸不對中、泵軸彎曲裂紋、葉輪轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定、離心泵外殼破碎、離心泵機組存在共振現(xiàn)象等。其中大部分故障是由于轉(zhuǎn)子不平衡與不對中引起的。單一的力不平衡型問題的特點:基頻占主導(dǎo),相位穩(wěn)定;通常水平方向的振動幅值大于垂直方向的幅值,但通常不超過兩倍。而轉(zhuǎn)子不對中又分為:安裝角度不對中、泵體平行不對中、泵軸不對中等。其中泵軸不對中在突出軸頻振動的同時,還伴有較高的二倍頻和三倍頻等倍頻振動,振動以軸向為主。因此在對離心泵進行振動頻譜分析時要結(jié)合其典型故障及特征頻率,從中識別出故障類型[18]。識別振動源的方法有多種,從測得的數(shù)據(jù)參數(shù)來講,有振動頻譜、相位譜、時域波形等;從振動信號處理方法來講,有時域分析方法、頻譜分析方法、數(shù)字濾波分析方法、細化譜分析方法、階比譜和復(fù)合功率譜等等。其中時域分析方法和頻譜分析方法是最簡單的方法。因為,離心泵不同運動部件的振動產(chǎn)生的特征頻率不一樣,可以根據(jù)振動頻譜識別離心泵的振動源[19]。離心泵的振動頻率特性見表2.1。表2.1離心泵的振動頻率特性Table2.1Frequencycharacteristicsofcentrifugalpump振動原因振動頻率特性轉(zhuǎn)子不平衡1階、2階(轉(zhuǎn)速/s×i階)特征頻率(又稱離散頻率),葉片數(shù)×轉(zhuǎn)速/s×i階的特征頻率軸不對中2階特征頻率明顯,1階、i階高次特征頻率軸承松動轉(zhuǎn)速/s×軸承數(shù)×i階特征頻率,高頻連續(xù)譜水動力脈動中頻連續(xù)譜轉(zhuǎn)動件與固定件之間的摩擦中頻連續(xù)譜電機的電磁振動與槽數(shù)、轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)速/s×槽數(shù))有關(guān)的高頻諧波電刷與滑環(huán)、電刷與換向器之?
10吳迪化工企業(yè)離心泵組振動測試和故障診斷NTrmsnxNtxTx0202)(1)(1或(2-8)信號的均值反映振動信號中的靜態(tài)部分,均方根值反映信號的強度,方差反映振動信號的波動分量。在穩(wěn)態(tài)振動的情況下,均方根值是最簡單的判斷依據(jù)[22-25]。(2)信號的頻域分析對于一個非周期的連續(xù)時間信號的χ(t)傅里葉變換得到連續(xù)頻譜Χ(f),其關(guān)系式為:dtetxfXftj2)()((2-9)其逆變換為:tdtefXxftj2)()((2-10)2.4測試流程本次測試的使用的儀器有:壓電懸臂梁、電壓轉(zhuǎn)換裝置、數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)分析軟件、計算機,離心泵振動測試系統(tǒng)組成框圖如圖2.2所示,測試離心泵振動采用壓電懸臂梁,測得的離心泵振動信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器,輸送到數(shù)據(jù)采集器,再由LabVIEW軟件開發(fā)平臺編寫的專門軟件進行數(shù)據(jù)處理、顯示和存儲等。離心泵振動測試工作基本流程圖如圖2.3所示[26]。圖2.2測試系統(tǒng)組成框圖Fig.2.2Blockdiagramoftestsystem圖2.3振動測試工作基本流程圖Fig.2.3BasicFlowchartofVibrationTestWork
【參考文獻】:
期刊論文
[1]淺談化工企業(yè)用離心泵常見故障及檢修維護措施[J]. 押建紅. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2018(12)
[2]離心泵故障及其診斷方法研究[J]. 趙先甲. 石化技術(shù). 2017(08)
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[4]斜盤式軸向柱塞泵后殼體機械振動傳遞路徑研究[J]. 權(quán)凌霄,劉嵩,焦宗夏,劉建偉,張琦瑋. 振動工程學(xué)報. 2017(04)
[5]離心泵內(nèi)空泡演化與其對振動的影響[J]. 葉陽輝,朱相源,孫光普,李國君. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2017(06)
[6]離心泵故障機理分析與診斷方法研究[J]. 佟延文. 水泵技術(shù). 2017(01)
[7]基于RFID技術(shù)的水泵集群監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 薛晨洋. 科技視界. 2014(23)
[8]國內(nèi)外泵測試技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 馬良,魏志明,馬天石,劉輝,劉青. 機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2012(03)
[9]壓電材料的制備應(yīng)用及其研究現(xiàn)狀[J]. 何超,陳文革. 功能材料. 2010(S1)
[10]LabVIEW數(shù)據(jù)處理中3σ準則的應(yīng)用[J]. 覃欣,熊娟. 中國測試. 2009(05)
博士論文
[1]軸向運動梁動力學(xué)及控制研究[D]. 王亮.南京航空航天大學(xué) 2012
[2]融合葉尖定時信號的旋轉(zhuǎn)機械轉(zhuǎn)子故障診斷技術(shù)研究[D]. 李孟麟.天津大學(xué) 2011
碩士論文
[1]離心泵振動特性分析及典型故障診斷研究[D]. 才鑫馨.哈爾濱工程大學(xué) 2018
[2]二維顫振冷擠壓振動臺的系統(tǒng)設(shè)計與特性分析[D]. 林元雨.浙江工業(yè)大學(xué) 2017
[3]典型故障狀態(tài)下船用離心泵運行特性研究[D]. 張景.江蘇大學(xué) 2017
[4]基于壓電效應(yīng)的振動能量采集電路研究[D]. 孫皓文.石河子大學(xué) 2017
[5]葉片水力非對稱性低比速離心泵特性研究[D]. 劉冰.江蘇大學(xué) 2016
[6]潛油電泵機組振動測試裝置研制[D]. 賴月凱.東北石油大學(xué) 2016
[7]離心泵機組狀態(tài)監(jiān)測及優(yōu)化運行的研究[D]. 彭巖.華東理工大學(xué) 2015
[8]基于信號處理的電氣化鐵路弓網(wǎng)接觸壓力分析[D]. 張曉曉.西南交通大學(xué) 2013
[9]離心泵振動特性有限元分析及試驗研究[D]. 陳程.武漢理工大學(xué) 2012
[10]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的旋轉(zhuǎn)機械振動故障診斷的研究[D]. 楊玉婧.華北電力大學(xué) 2012
本文編號:3044766
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