中继泵故障振动诊断分析案例
中继泵运行状况一直不太稳定,主要问题有运行周期短、振动超标、检修频繁等,对生产影响很大。因现场无法准确判断中继泵的振动原因,故问题一直未得到解决。
中继泵因机械密封漏水更换机封后,运行中振动超标,对引起中继泵运行振动的原因进行了全面技术分析,并采取相应措施,基本解决了中继泵的振动问题。
1 中继泵机组情况及振动测点布置
中继泵机组为卧式单级单吸悬臂式离心泵,采用单端面机械密封为了正确判断中继泵机组的振动情况,在4个支承轴承位置设置了4个测量点,分别为:泵非主动端轴承、泵主动端轴承、电机负荷端轴承和电机非负荷端轴承(见图1)。
2 中继泵联轴器振动故障分析及处理
2.1振动测试数据采集与分析。中继泵机组振动主要集中在水平方向,图2、图3是该机组主动端轴承水平方向的波形和频谱图,采样频率均为2560 Hz。
图2、图3显示,50 Hz为主要振动能量,其2倍频100 Hz振动能量相对转动频率小很多,不论从哪个方向检测得到数据,其频率结构完全一致(见图4)。现场连续几天进行监测,其频率结构无改变,仅在振动能量上有微量差异。检测加速度信号显示,在高频区域未出现高于50 Hz的振动能量频率成分,因此可以排除轴承故障,设备振动异常的原因应为轴系本身?,尚需进行振动的多频谱图分析。
图4的多频谱图垂直方向与水平方向主要为工频信号(50 Hz)。图4中上曲线为中继泵主动端轴承水平(日)振动频谱,其最大速度为5.19 mm/s,相对应的振动频率为50.000 Hz;下曲线为中继泵主动端轴承垂直(y)振动频谱,其最大速度为10.23 mm/s,相对应振动频率为50.000 Hz。初步分析认为,存在转子轴系不平衡,引起振动。
2.2检修方案
根据以上分析初步判断,造成中继泵不平衡的关键部位为连接电机与泵之间的短轴,需要对短轴进行晃度检查,并根据检查结果予以调整。
2.3检修过程
对2短轴两端对轮的晃度量进行了测量(见表1),表1的数据表明,短轴从电机侧到泵侧的晃度量逐渐增大,据此可以认定,短轴中心孔不同心是引起转子不平衡的主要原因。且联轴器的对中亦存在偏差,近水泵端跳动量过大。
因短轴本身存在制造加工问题,使检修处理难度增加。通过对电机侧对轮加垫调整,保证短轴同心,降低了短轴因不平衡造成的振动,经找中心后连接对轮。调整后,测试数据全部符合技术标准和联机试车条件。
图5为中继泵检修后的振动测试数据,其中,上曲线表示中继泵主动端轴承水平(日)振动频谱,其最大速度为1.82 mm/s,相对应振动频率为50.000 Hz;下曲线为中继泵主动端轴承水平垂直(y)振动频谱,其最大速度为3.67 mm/s,相对应振动频率为50.000 Hz。测试结果显示,中继泵短轴改造后,运行状况良好,垂直方向的工频幅值从5.19 mm/s下降至1.82 mm/s,水平方向的工频幅值从10.23 mm/s下降至3.67 mm/s。
