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《机械故障诊断技术》读书报告
碰摩诊断案例分析综述
Diagnosis of Rubbing Fault Case Analysis were Review
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摘要
随着机组精度的不断提高，动静间隙的不断缩小，并受到不平衡、不对中、热弯曲等的影响，经常发生转子碰摩故障。本文以机组故障为实例，通过振动信号的时域、频谱以及转速三维谱图分析，对机组的碰摩故障进行分析诊断。
关键词：故障诊断；时频分析； 理论分析
Abstract The paper discu the important problem in software development——requirements analysis.Developer and user always ignore the communication, it causes directly the software does not meet the good demands of the user, and cost a lot of time and money.Moreover, it affects the performance of the software.So, the requirements analysis is important in the early time of the development.This paper mainly discues the requirements analysis’s influence on the system design from requirements develop, requirement management, and requirement program.Keywords：software requirement, requirement analysis, system design
目 录振动信号的分析方法.................................................................................................................1
1.1 频域分析..........................................................................................................................1 1.2 三维频谱图分析..............................................................................................................1 2 转子碰摩故障特征.....................................................................................................................1 3 故障实例.....................................................................................................................................1
3.1 烟气轮机组碰摩故障诊断...............................................................................................1 参考文献...........................................................................................................................................1 振动信号的分析方法
1.1 频域分析
频域分析能通过了解测试对象的动态特性[1]，对设备状态作出评价，准确而有效地诊断设备故障并进行故障定位，为防止发生故障提供分析依据。
频谱分析可以解决以下问题：
（1）求得振动参量中各个频率成分和频率分布的范围；
（2）求出振动参量各个频率成分的幅值或能量，从而得到影响设备运行状态的主要频率值及其对应的幅值。
1.2 三维频谱图分析
三维频谱图对于分析振动故障是很有用的手段，特别是以转速作为第三维的三维频谱图，能较清晰地显示各倍频分量随转速的变化情况。清楚地显示出基频、二倍频、三倍频等诸分量随转速升高时的分布情况。转子碰摩故障特征
高速叶轮机械发生转子碰摩故障时有许多明显的特征，如表 1所示。
表 1 高速叶轮机械转子碰摩故障特征
特征参数 主特征频率 常伴频率
故障特征
低次谐波、高次谐波、组合谐波 工频（一倍频）故障实例
3.1 烟气轮机组碰摩故障诊断
某烟气轮机组（结构简图如图 1所示），在正常检修后开车时发现前端振值较大且不稳定，并呈持续缓慢上升状态，停机时振值已达再次试运时进行了跟踪测试。机组转速在低于时振值及相位均稳定且随转速变化不大，轴心轨迹稳定；转速达到（电机投用）后轴心轨迹开始变得杂乱，且烟机前端水平向振动明显增大；频谱图上三倍频处出现一个振动频带，且随转速上升振动能量越来越大，时域波形有明显的削波现象。
图 1 烟气轮机组结构简图
频谱分析得出的结论是机组存在严重的碰摩故障。解体检修发现，烟机叶轮上叶片根部锁紧销钉与隔板发生严重的整周碰摩，整周的销钉已磨损掉。修复叶片根部锁紧销钉并重新调整了烟机叶轮的位置后开车，机组振动恢复正常。结论
1.碰摩通常发生在不应接触的相对运动的表面，影响碰摩的因素比较复杂，在出现故障时，都会有故障特征，可通过振动信号分析对故障进行诊断。一般来说，转子与静止件发生摩擦时，受到的静止件附加作用力是非线形的和时变的，因此使转子产生非线性振动，在频谱图上表现出频谱成分丰富，不仅有工频，还有高次和低次谐波分量。碰摩严重时，各频率成分幅值迅速增大，转子失稳前频谱丰富、波形畸变、轴心轨迹不规则变化、正进动，转子失稳后波形严重畸变、轴心轨迹发散、反进动、时域波形有明显的削波现象。
2.在汽轮机起动发生动静碰磨时，要根据现场的情况灵活的采取措施，如果是轴封与转子碰磨，在条件许可或有把握的情况下，在较低的转速下可以通过“磨齿”的方法来扩大汽封间隙，减弱动静碰磨，但更换蜂窝汽封后发生动静碰磨，应视情况揭缸处理。
参考文献
[1] 软件需求．刘伟琴 刘洪涛译 Karl E.Wiegers中文版[M]．北京：清华大学出版社，2004． [2] 面向对象的系统分析.邵维忠 杨芙清．北京：清华大学出版社，2006． [3] 面向对象的系统设计.邵维忠 杨芙清．北京：清华大学出版社，2006．
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