快速處理鍋爐風(fēng)機(jī)振動故障的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及火力發(fā)電系統(tǒng)中鍋爐風(fēng)機(jī)的振動監(jiān)控技術(shù)，尤其是涉及一種快速處理 鍋爐風(fēng)機(jī)振動故障的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在火力發(fā)電系統(tǒng)中，鍋爐風(fēng)機(jī)是其鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)的重要組成。風(fēng)機(jī)軸承和旋轉(zhuǎn)部 件上的故障發(fā)生，首先表現(xiàn)在軸承振動的參數(shù)變化上。即通過監(jiān)測軸承位置的振動信號，檢 測振動參數(shù)的變化，可以監(jiān)測風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的狀態(tài)，預(yù)測系統(tǒng)的性能，確定系統(tǒng)的故障。隨著設(shè) 備管理工作的深入，許多用戶安裝了風(fēng)機(jī)振動監(jiān)測系統(tǒng)。專業(yè)技術(shù)人員能夠?qū)︼L(fēng)機(jī)振動情 況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和數(shù)據(jù)存儲，并利用風(fēng)機(jī)振動監(jiān)測系統(tǒng)提供的專業(yè)分析功能對所監(jiān)測數(shù)據(jù) 進(jìn)行分析診斷，然后根據(jù)分析診斷結(jié)果制定風(fēng)機(jī)檢修計(jì)劃，從而實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修。
[0003] 但是，鍋爐風(fēng)機(jī)的監(jiān)測系統(tǒng)在通常情況下只安裝振動傳感器，只是采用統(tǒng)一的時 間間隔進(jìn)行風(fēng)機(jī)振動數(shù)據(jù)采集，振動信號的分析也僅限于時域波形的比較與分析，可確定 振動的發(fā)展趨勢與發(fā)生變化的時間點(diǎn)。如果需要精確的診斷和處理故障，就必須接入鍵相 信號，以獲得所監(jiān)測風(fēng)機(jī)的振動相位信息，目前的手段是需要停機(jī)加裝鍵相傳感器，并且需 要多次啟停風(fēng)機(jī)完成動平衡試驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種快速處理鍋爐風(fēng)機(jī)振動故障的方法及裝置，以減少動 平衡試驗(yàn)時的風(fēng)機(jī)啟停次數(shù)，實(shí)現(xiàn)鍋爐風(fēng)機(jī)振動故障的快速處理。
[0005] 為達(dá)到上述目的，一方面本發(fā)明提供了一種快速處理鍋爐風(fēng)機(jī)振動故障的方法， 包括以下步驟：
[0006] 獲取被測風(fēng)機(jī)振動測點(diǎn)處的振動信號和鍵相信號；
[0007] 根據(jù)所述振動信號和所述鍵相信號判斷所述被測風(fēng)機(jī)是否存在振動故障；
[0008] 如果存在，則從動平衡歷史數(shù)據(jù)庫中找出與所述鍵相信號匹配的配重響應(yīng)系數(shù)；
[0009] 根據(jù)所述配重響應(yīng)系數(shù)和所述鍵相信號獲取消除動不平衡所需的配重塊的重量 及其配重位置。
[0010] 本發(fā)明的快速處理鍋爐風(fēng)機(jī)振動故障的方法，所述根據(jù)所述振動信號和所述鍵相 信號判斷所述被測風(fēng)機(jī)是否存在振動故障，具體包括：
[0011] 根據(jù)所述振動信號獲取所述振動測試點(diǎn)的振動通頻幅值；
[0012] 將所述鍵相信號處理成倍頻信號，并將所述倍頻信號以包含工頻幅值和相位的形 式輸出；
[0013] 對所述振動通頻幅值和所述包含工頻幅值和相位的倍頻信號進(jìn)行頻譜分析；
[0014] 根據(jù)頻譜分析結(jié)果判斷所述被測風(fēng)機(jī)是否存在振動故障。
[0015] 本發(fā)明的快速處理鍋爐風(fēng)機(jī)振動故障的方法，所述根據(jù)所述配重響應(yīng)系數(shù)和所述 鍵相信號獲取消除動不平衡所需的配重塊的重量及其配重位置，具體包括：
[0016] 根據(jù)公式= 獲得消除所述振動故障所需的配重塊的重量Q ; Λ
[0017] 根據(jù)公式θ = θ α-獲得所述配重塊的滯后角度Θ ;
[0018] 式中，Α。為所述鍵相信號中的工頻幅值，π = 180°，Αα為所述配重響應(yīng)系數(shù)中的 幅值，θ α為所述配重響應(yīng)系數(shù)中的相位角。
[0019] 本發(fā)明的快速處理鍋爐風(fēng)機(jī)振動故障的方法，所述動平衡歷史數(shù)據(jù)庫包括每次成 功的動平衡配重中的：
[0020] 采集到的振動故障情況下的鍵相信號；
[0021] 試配重塊的重量及其配重位置；
[0022] 消除動不平衡時的配重塊的重量及其配重位置；
[0023] 配重響應(yīng)系數(shù)。
[0024] 本發(fā)明的快速處理鍋爐風(fēng)機(jī)振動故障的方法，所述從動平衡歷史數(shù)據(jù)庫中找出與 所述鍵相信號匹配的配重響應(yīng)系數(shù)，具體為：
[0025] 當(dāng)所述動平衡歷史數(shù)據(jù)庫中存在有多次成功的動平衡配重時，選擇其中配重塊平 衡后振動幅值最小的那次的配重響應(yīng)系數(shù)。
[0026] 本發(fā)明的快速處理鍋爐風(fēng)機(jī)振動故障的方法，所述鍵相信號是通過固定安裝于所 述被測風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)軸上的鍵相傳感器采集得到的。
[0027] 本發(fā)明的快速處理鍋爐風(fēng)機(jī)振動故障的方法，所述鍵相傳感器為電渦流傳感器。
[0028] 另一方面，本發(fā)明還提供了一種快速處理鍋爐風(fēng)機(jī)振動故障的裝置，包括：
[0029] 信號獲取模塊，用于獲取被測風(fēng)機(jī)振動測點(diǎn)處的振動信號和鍵相信號；
[0030] 故障判斷模塊，用于根據(jù)所述振動信號和所述鍵相信號判斷所述被測風(fēng)機(jī)是否存 在振動故障；
[0031] 數(shù)據(jù)匹配模塊，用于當(dāng)所述被測風(fēng)機(jī)存在振動故障時，從動平衡歷史數(shù)據(jù)庫中找 出與所述鍵相信號匹配的配重響應(yīng)系數(shù)；
[0032] 平衡配重模塊，用于根據(jù)所述配重響應(yīng)系數(shù)和所述鍵相信號獲取消除動不平衡所 需的配重塊的重量及其配重位置。
[0033] 本發(fā)明的快速處理鍋爐風(fēng)機(jī)振動故障的裝置，所述故障判斷模塊根據(jù)所述振動信 號和所述鍵相信號判斷所述被測風(fēng)機(jī)是否存在振動故障，具體包括：
[0034] 根據(jù)所述振動信號獲取所述振動測試點(diǎn)的振動通頻幅值；
[0035] 將所述鍵相信號處理成倍頻信號，并將其以工頻幅值/相位的形式輸出；
[0036] 對所述振動通頻幅值和所述包含工頻幅值和相位的倍頻信號進(jìn)行頻譜分析；
[0037] 根據(jù)頻譜分析結(jié)果判斷所述被測風(fēng)機(jī)是否存在振動故障。
[0038] 本發(fā)明的快速處理鍋爐風(fēng)機(jī)振動故障的裝置，所述平衡配重模塊根據(jù)所述配重響 應(yīng)系數(shù)和所述鍵相信號獲取消除動不平衡所需的配重塊的重量及其配重位置，具體包括：
[0039] 根據(jù)公式+茯得消除所述振動故障所需的配重塊的重量Q ;
[0040] 根據(jù)公式θ = θ α-π獲得所述配重塊的滯后角度Θ ;
[0041] 式中，Α。為所述鍵相信號中的工頻幅值，π = 180°，Αα為所述配重響應(yīng)系數(shù)中的 幅值，θ α為所述配重響應(yīng)系數(shù)中的相位角。
[0042] 利用本發(fā)明，當(dāng)發(fā)現(xiàn)存在振動故障時，從預(yù)先建立的動平衡歷史數(shù)據(jù)庫中找出與 檢測到的不平衡數(shù)據(jù)匹配的配重響應(yīng)系數(shù)，然后根據(jù)不平衡數(shù)據(jù)以及該配重響應(yīng)系數(shù)可計(jì) 算出消除動不平衡所需的配重塊的重量及其配重位置，從而僅需一次啟停即可有效降低振 動值到設(shè)定的合格范圍內(nèi)，因而大大減少了處理風(fēng)機(jī)振動故障過程的啟停機(jī)次數(shù)，有效縮 短了機(jī)組限負(fù)荷運(yùn)行時間。
【附圖說明】
[0043] 此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不 構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中：
[0044] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例快速處理鍋爐風(fēng)機(jī)振動故障的方法的流程圖；
[0045] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例快速處理鍋爐風(fēng)機(jī)振動故障的裝置的組成結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對本 發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作 為對本發(fā)明的限定。
[0047] 下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0048] 本發(fā)明實(shí)施例要預(yù)先在被測風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)軸上車削出鍵相槽，鍵相槽的寬度不小于 8_，長度為40_左右，深度不小于2_。在與鍵相槽對應(yīng)位置固定安裝鍵相傳感器，那么不 平衡引起的異常振動的工頻幅值/相位的表征方式就被固定下來了，鍵相信號通過專用的 前置器模塊輸出，當(dāng)鍵相槽經(jīng)過鍵相傳感器時，由于間隙電壓的突