時域波形、頻域分析在加熱爐引風機故障診斷中的應用
高線二廠于2003年初建成投產,它的年設計產量為50萬噸,設計最高軋制速度是110m/s。其主要設備有兩座蓄熱式步進底式加熱爐,28架平立交替軋機,3臺卡斷剪,3臺飛剪和P/F線懸掛運輸機,其中4臺預精軋機、10架精軋機、夾送輥及高速吐絲機等主要設備由意大利“達涅利”公司引進。
兩座蓄熱式步進底式加熱爐各有兩臺鼓風機和一臺引風機,兩臺鼓風機為一用一備,而引風機就沒有備用機了,所以,一旦引風機出現突發性事故,往往導致生產線停產,造成較大的經濟損失。兩臺引風機均為懸臂式風機,其示意圖見圖1。其中低溫爐引風機為Y9-38N010D型離心引風機,電機型號為Y280S-4,額定轉速為1480rpm;高溫爐引風機為Y8-39N011.2D型離心引風機,電機型號為Y280M-4,額定轉速為1480rpm。兩臺引風機所使用的軸承型號都為22316,聯軸器都是彈性套柱銷聯軸器。
6月14日上午日修時,將低溫爐引風機開蓋檢查發現,由于受腐蝕,機殼上一塊約200*200見方的鋼板掉在葉輪上,并隨葉輪一起旋轉,而產生不平衡,促使振動值在短短的三天多時間加大了6倍多。并且,當鋼板轉到高位時又掉回到低位,如此循環地轉動著。所以出現了波形圖中上下不對稱的結構,也是頻譜圖中出現二、四倍頻的原因。故障排除后,振動值就恢復了正常,6.14中班降為1.695mm/s(見表2)。由于對故障隱患的及時發現、排除,避免了一次設備事故的發生。
3A、4A點的波形、頻譜圖(見表3)進行分析:電機轉速1480rpm,即
電機轉頻=1480rpm/60s≈25Hz
在3A、4A點的時域波形及指標中,沒有不平衡、不對中的信號出現;在4A點的頻譜圖中,呈現出“梳狀”結構,有較多的高次倍頻分量存在,這是松動的表現;同樣在3A點的頻譜圖中也有“梳狀”結構,但與4A點略有不同:在500~650Hz范圍有少量的能量出現,這是軸承故障頻率的區域,反應出軸承有潛在的隱患。綜合前面的結果,我們推斷:3A、4A點都是松動引起的故障隱患,又由于葉輪的裝配為過盈配合,松動的可能性小,所以應該是在軸承部位的松動,且3A點還有軸承故障隱患。在設備故障診斷技術中,時域波形分析和頻譜分析是常用的故障診斷手段,兩者結合起來進行分析,能較準確地判斷出設備故障類型及故障部位,這為我廠提前發現設備故障隱患,減少設備事故的發生提供了保障。