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振動測量、計算基礎及汽輪機組振動標準
更新時間:2020-07-20   點擊次數:3097次

1. 常用的振動測量參數

常(chang)用的(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)測(ce)量參數有振(zhen)(zhen)(zhen)幅、振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)速(su)度(du)(振(zhen)(zhen)(zhen)速(su))、振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)加(jia)速(su)度(du)。 對(dui)應(ying)單位(wei)(wei)(wei)表(biao)(biao)(biao)示(shi)(shi)為:mm、mm/s、mm/s²。 振(zhen)(zhen)(zhen)幅是(shi)(shi)表(biao)(biao)(biao)象,定(ding)義為在波(bo)動(dong)或振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)中(zhong)距(ju)離平(ping)衡位(wei)(wei)(wei)置(zhi)或靜止位(wei)(wei)(wei)置(zhi)的(de)大(da)(da)位(wei)(wei)(wei)移。振(zhen)(zhen)(zhen)幅在數值(zhi)上(shang)等于(yu)大(da)(da)位(wei)(wei)(wei)移的(de)大(da)(da)小(xiao)(xiao)。振(zhen)(zhen)(zhen)幅是(shi)(shi)標(biao)量,單位(wei)(wei)(wei)用米或厘(li)米表(biao)(biao)(biao)示(shi)(shi)。它(ta)描述了(le)物體(ti)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)幅度(du)的(de)大(da)(da)小(xiao)(xiao)和振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)的(de)強弱。系統振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)中(zhong)大(da)(da)動(dong)態(tai)位(wei)(wei)(wei)移,稱為振(zhen)(zhen)(zhen)幅。 在下圖中(zhong),位(wei)(wei)(wei)移y表(biao)(biao)(biao)示(shi)(shi)波(bo)的(de)振(zhen)(zhen)(zhen)幅。振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)速(su)度(du)反映的(de)是(shi)(shi)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)能量的(de)大(da)(da)小(xiao)(xiao),振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)加(jia)速(su)度(du)則(ze)表(biao)(biao)(biao)征的(de)是(shi)(shi)轉子激振(zhen)(zhen)(zhen)力的(de)大(da)(da)小(xiao)(xiao)程度(du)。

2. 位移、速度、加速度三者的區別

位(wei)移(yi)、速(su)(su)(su)(su)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)、加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)都是(shi)(shi)(shi)振動測量的(de)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)量參數。就概念而(er)言,位(wei)移(yi)的(de)測量能(neng)(neng)夠直(zhi)接反映軸承(cheng)/固定螺栓和(he)其(qi)它固定件上(shang)的(de)應力(li)狀況(kuang)。例如:通過分析(xi)汽輪機上(shang)滑動軸承(cheng)的(de)位(wei)移(yi),可(ke)以(yi)知道其(qi)軸承(cheng)內軸桿的(de)位(wei)置(zhi)和(he)摩擦情況(kuang)。速(su)(su)(su)(su)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)反映軸承(cheng)及其(qi)它相(xiang)關結構所承(cheng)受的(de)疲勞(lao)應力(li)。而(er)這正是(shi)(shi)(shi)導致旋轉設(she)備(bei)故(gu)障的(de)重要(yao)原因。加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)則反映設(she)備(bei)內部各種力(li)的(de)綜合作用(yong)。表達上(shang)三者均為正弦曲線,分別有90度(du)(du)(du)(du)(du)(du),180度(du)(du)(du)(du)(du)(du)的(de)相(xiang)位(wei)差(cha)。現場應用(yong)上(shang),對于低速(su)(su)(su)(su)設(she)備(bei)(轉速(su)(su)(su)(su)小于1000rpm)來說(shuo),位(wei)移(yi)是(shi)(shi)(shi)的(de)測量方(fang)法(fa)。而(er)那(nei)些加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)很小,其(qi)位(wei)移(yi)較大的(de)設(she)備(bei),一(yi)般采(cai)用(yong)折(zhe)衷的(de)方(fang)法(fa),即(ji)采(cai)用(yong)速(su)(su)(su)(su)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)測量,對于高(gao)速(su)(su)(su)(su)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)或高(gao)頻設(she)備(bei),有時盡管位(wei)移(yi)很小,速(su)(su)(su)(su)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)也(ye)適中,但其(qi)加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)卻可(ke)能(neng)(neng)很高(gao)的(de)設(she)備(bei)采(cai)用(yong)加(jia)(jia)速(su)(su)(su)(su)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)測量是(shi)(shi)(shi)非常重要(yao)的(de)手段。

 3. 現場的一般選用原則

振動位移:與頻率f無關,特別適合低頻振動(dong)(<10Hz))選用(yong),一般用(yong)于低轉(zhuan)速機械的振動(dong)評定。

 振動速度:速度V=Xω,與頻率f成正比,通常推薦選用,一般用于中速轉動(dong)機械(或中頻(pin)振動(dong)(10~1000Hz))的(de)振動(dong)評定。

 振動加速度:A==Xω²,與頻率成(cheng)正(zheng)比,特別適合(he)高(gao)頻(pin)振(zhen)(zhen)動(dong)選用,一般用于高(gao)速轉動(dong)機械(或高(gao)頻(pin)振(zhen)(zhen)動(dong)(>1000Hz))的振(zhen)(zhen)動(dong)評定。

我國現行的汽輪機振動標準規定

(1) 汽輪機轉速在1500r/min時,振動雙振幅50um以下(xia)(xia)為(wei)良好,70um以下(xia)(xia)為(wei)合格(ge)(ge);汽輪機轉速在3000r/min時,振動雙振幅25um以下(xia)(xia)為(wei)良好,50um以下(xia)(xia)為(wei)合格(ge)(ge)。

 (2) 標(biao)準還規(gui)定新裝機(ji)組的軸承振(zhen)動不宜大于(yu)30um。

 (3) 標準規(gui)定(ding)(ding)的數值,適用于額定(ding)(ding)轉速和任(ren)何負(fu)荷(he)穩定(ding)(ding)工況。

 (4) 標準對軸承的(de)垂直、水平、軸向三個方向的(de)振動測量(liang)進行了(le)規定。在進行振動測量(liang)時,每次(ci)測量(liang)的(de)位置(zhi)都(dou)應保持一致,否則將會帶來很大的(de)測量(liang)誤差。

(5) 在三個方向(xiang)的任何一(yi)個方向(xiang)的振動幅值超過了規定的數值,則認(ren)為該機組(zu)的振動狀況(kuang)是不合格的,應當采取措施來消除振動。

 (6) 緊(jin)停(ting)措施還規(gui)定(ding)汽輪機運行(xing)中振動(dong)突然增加50um應立即打閘停(ting)機。同時還規(gui)定(ding)臨界轉速的(de)振動(dong)大(da)不超(chao)過100um。


 

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王治博
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