歪度指標在立磨循環風機故障診斷中的分析應用
摘要： 通過有效實施設備離線振動狀態監測，運用振動參數變化特征、時域無量綱指標、頻譜圖等進行綜合分析，及時診斷出立磨循環風機基礎松動故障。使設備存在的問題得到了及時的處理和解決，從而避免了設備故障的進一步惡化，為有效保證生產設備安全、高效運行提供了有力的保障。
關鍵詞：振動監測、參數變化、故障診斷、歪度指標、頻譜圖
一、概述 立磨循環風機是新型干法水泥熟料生產線四大風機之一，其運行正常與否直接影響生料粉磨系統的可靠運行；如產生嚴重故障，可能影響整個熟料生產線的安全、穩定、連續運行。為此，我司于2010年開始實施設備離線振動狀態監測，將該設備納入監測范圍。選用專業從事生產設備狀態監測與故障診斷的上海華陽公司HY
二、設備參數
1、風機型號：SL6-2x39No.
2、配套主電機型號：YRKK900-6
3、風機正常操作運行轉速在900r/min左右，轉頻15HZ。
4、風機軸承型號為：SKF
22244CC/W33/C3
三、設備振動監測點布置情況
按照振動測點布局原則，電機自由端為1號測點，電機輸出端為2號測點，風機雙支承軸承分別為3號點和4號點。監測方向與測量參數的選擇按照常規旋轉機械的一般方法，軸向和水平選擇測速度參數，垂直方向選擇加速度和速度兩個參數測量。采集儀器為華陽HY
四、無量綱中的歪度指標
1）、歪度指標(Skewness
Factor) —— 以平均值為中心，波形的對稱性。 公式為：
標準偏差σ的定義：測量的數據，在其平均值周圍分布的緊密程度（離散程度）。通常，標準偏差越小，測量的重復性和測量的精度就越高。其計算公式如下：
2）典型信號的無量綱幅值診斷參數值：
3）歪度指標的分析意義
歪度指標是用來描述時域波形中，波形以平均值為中心的對稱程度，對于機械松動故障的診斷意義明顯，理想狀態下，指標比值在0位置。
以傳感器垂直安裝為例，歪度指標為正值時，意味著向上方向的沖擊信號大，時域波形中0線以上波形幅值豐富且偏大。可推斷基礎剛度弱化，考慮設備基座松動，頻譜中以工頻分量為主，可檢查基座焊接有無裂縫、地腳螺栓有無松動脫落、二次灌漿有無裂縫等。
相反，如果歪度指標為負值，意味著向下方向的沖擊信號大，設備振動同向于傳感器方向，時域波形中0線以下波形幅值豐富且偏大，可推斷設備軸系松動，一般考慮間隙增大。
五、故障分析
1）、3#和4#測點振動測量值情況（測量設備轉速均為900r/min）
2）、分析情況
1）、從振動數值趨勢分析可見，1#、2#測點振動速度值均在1～
（2）、我們依據上一點初步診斷情況，重點對4#測點V-v（垂直方向速度值）頻譜圖進行了分析，經分析發現4#測點V-v頻譜圖出現多
次的轉頻（15Hz）諧波分量，除轉頻及其諧波分量外未發現其它頻率成分（詳見圖1）；時域無量綱指標歪度為0.25(詳見圖2)，正常歪度值應為0左右。根據此兩特征我們診斷其存有松動現象，且根據時域無量綱指標歪度值為正值的情況，斷定4#測點基礎有松動現象。
五、故障處理
1）、根據以上情況，隨即到現場對4#測點軸承座與底座聯接螺桿及軸承座底座與混泥土基礎聯接螺桿進行了振動測量。從測量的振動值情況可以發現松動主要是在軸承座底座與混泥土基礎聯接部位振動值為
2）、各基礎螺栓緊固后對該設備運行振動值情況進行了再次測量，經測量可知該設備振動值已得到了明顯的下降，軸承座監測點各部位速度振動值在1～
軸承底座及混泥土基礎聯接螺桿振動值情況詳見圖5和圖6）
六、總結
通過以上診斷實例，可充分說明利用振動參數變化特征、頻譜圖和時域無量綱指標分析法，是對旋轉機械振動故障分析的一種簡潔實用、高效、準確的故障診斷方法，對大型旋轉機械的故障診斷和維修方案的制定都有非常重要的參考價值，可有效減少設備故障判斷的時間，使設備存在的問題能夠得到及時的處理，大大提高設備的運行效率。
參考文獻
1、設備故障診斷，主編：沈慶根、鄭水英。化學工業出版社，2006。
2、機械設備故障診斷實用手冊，主編：楊國安；中國石化出版社，2007。
