石家莊風機廠風機等旋轉機械的故障特點

2.5 設備運行狀態分析
機器狀態的評價是設備運行狀態預測的重要內容之一，根據振動標準判斷機器所處的狀態，為設備有序運行和適時維修提供依據。由于機器振動特性之間存在較大差異，在類似運行狀況下機器的振動水平會出現較大差異。振動水平在一臺機器上可能很好，而在另一臺機器上會導致嚴重的后果，因此應對不同的設備建立不同的振動標準。設備振動監測劣化傾向管理的方法有三種，即振動值（振幅）、無量綱參數和頻譜圖的劣化傾向管理。利用振動測量評價機器狀態大體上也分為這幾類。
實際工作中建立評價機器狀態標準的方法許多，常見的有振動標準法、類比判斷法、趨勢圖法等等。建立振動的標準還可以參考機器制造商的建議，當然最好是長期監測設備，創建特定設備的標準。表1為ISO7919-1 旋轉機器軸振動標準。
振動的幅值就是設備在穩態的工作情況下運行時的額定轉速的振動幅值；在方向的選擇上是通過選擇兩個相互垂直的測量方向，選擇其中一個測量方向上位移峰峰值比較大的一個。如果在選擇的時候只使用其中一個方向，就必須要確保這個方向上的信號能夠提供足夠的測量信息。如表 1 所示，在區域 A 的范圍內，表示設備的振動情況良好，可以進行比較長期的運行，是一些新交付使用機器的驗收區。區域 B 代表了設備的振動情況合格，可以進行長期的運行。區域 C 表示振動報警，設備可以短期的運行但是必須得采取一系列措施。區域 D 表示設備到了停機的極限和危險，必須立即停機。設備振動幅值的變化，可以通過隨著瞬時或者時間的變化而變化，機組的故障與振動的幅值息息相關。振動幅值變化量的報警設定為：基線值+區域 B 上限值的 25%。
從可靠性的觀點來看機械設備的故障模式可以大致可以分成六種，如圖 4 所示。模式 A 的曲線代表了典型的浴盆曲線。模式 B 和模式 F 代表了“半”浴盆曲線，模式 B 是設備在投入生產使用后，故障率已經固定或者是故障略增的趨勢而進入了磨耗期；模式 F 具有比較高的早期故障率，越往后發展會逐漸到一比較固定的水平或者是一種略增的趨勢。模式 C 是設備的故障率隨著時間的緩慢增加而出現沒有具體直觀的耗損期。模式 D 設備運行的最初階段故障率低但會迅速的增長到一個固定的水平。模式 E 表示設備的故障率不會隨著時間的變換而變化。煤礦石家莊風機廠風機的運行狀態的故障率基本符合 A 和 F 兩種模式。
對于煤礦石家莊風機廠風機的運行狀態預測，不同的故障原因，有著不同的設備管理和設備檢測工作重點。對于早期的故障來說，我們可以通過一系列的實驗、改變設計方法、完善石家莊風機廠風機的安裝條件來減少甚至消除。對于偶然發生的故障率高的情況是一種不正常的現象，我們應該更加深入的對各種癥狀進行研究，對設備的故障原因做深層次的剖析，最后來確定和制定解決故障的具體的對策和措施。石家莊風機廠風機處于設備磨耗期的時候，應該盡量的避免突發故障的出現。要加強全員設備管理，各種技術手段廣泛的引入和應用，這樣一來才能比較好的掌握機械設備的運行狀態的趨勢，判斷設備的運行狀態，做到對故障的提前預測，以至于估計和判斷設備的剩余壽命。
2.6 小結
本章對石家莊風機廠風機等旋轉機械的故障特點、主軸的故障形式和振動特性做了詳細的分析。對信號分析方法和狀態預測方法做了比較與歸納。發現 Hilbert-Huang 變換分析信號方法與神經網絡的狀態預測方法比其它方法更具優勢。
 

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