采煤机电动机转子故障诊断分析.pdf

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1、BFORUMI论坛采煤机电动机转子故障诊断分析口杜军陕西有色偷林煤业有限公司杭来湾煤矿伴随我国煤炭工业突飞猛进的发展，采煤设备也在不断更新与改进。特别是电牵引采煤机的大量应用，为煤矿的高产高效及自动化生产起到了关键作用．、本文就采煤机电动机转子故障诊断进行简要分析介绍。转子故障的起因电动机中的转子通过轴承支承在轴座内，转子与轴承及转子上的部件构成了转子一支承系统，整个支承系统的动力学特性都将影响到转子的运行状态。引起转子故障的原因有很多，包括：转子不平衡、转子受力或受热作用引起的弯曲、转子与轴承座不同心、油膜涡动及油膜震荡、转

2、子上零部件松动、轴裂纹或断裂等，而这些故障都会反映在转子的振动中。转子的振动主要有强迫振动和自激振动。强迫振动是由于质不平衡、连轴器不对中，以及安装不善引起的轴弯曲等因素造成的。强迫振动的频率一般等于转动频率。转子一支承系统常见的自激振动有：油膜半速涡动和油膜震荡；由于转子的内阻而引起的不稳定自激振动；由于动静部分间的干摩图11转子的振动监测系统擦而引起的自激震荡等。轴承的相对位移，具有零频率响应，对于判断运转电动机转子振动信号的拾取和处理过程中的轴心是否处于正常位置，是十分有效的一转子振动信号的拾取是通过传感器(如：磁电种测

3、试手段。式速度传感器、压电式加速度传感器、电涡流式位传感器获得的振动信号经过必要的分析以后，移传感器)将机械振动转换为电信号，然后加以调送至监测计算机进行进一步分析和存储，并通过示理、分析、记录和输出等如图1—1所示。磁电式速波器、绘图仪、打印机等显示记录设备输出信号、度传感器用于测量轴承座、机壳及基础的低频区的数据及有关结论，最后利用得到的数据和图形获取振动速度和振动位移，频带约为10～500Hz．相故障诊断信息。当于转子600～3000r／min。压电式加速度传感器用于测最轴承座、机壳的振动加速度，有较宽的转子的诊断方法频

4、带，一般为0．2—10Hz，能够测量的高速旋转幅值谱诊断机械因气流脉动或滚动轴承故障等引起的高频振幅值谱诊断法就是利用振动信号的幅值和频率动。非接触式涡流传感器用于测虽转子轴相对于的对应关系。来对转子的敝障进仃诊断对1-转了60，矿业装备MININGEQUIPMENT来说，振动信号中的很多频率分量都与转子转速关上一个配套的“感应”传感器，就可测出转子的相系密切，常常是转速频率的整数或分数倍，所以应位信号。在相位信号获取的过程中，转子相位标志用幅值谱比较容易诊断出转子的故障。的设置应注意以下几个问题：在转子幅值谱上，不同的频率分

5、量对应不同①设置相位“感应”标志应不影响转子的机械的振动原因。如果知道了振动信号中所包含的频性能和正常运行；率分量，就比较容易找到故障源。转子不平衡可②确定“感应”标志长度时，应考虑转子的轴能导致频谱中工频分量过大；对中不良可能导致向窜动量，不能因转子轴向窜动而使其跑到传感器2倍工频分量增大；当低于工频分量的幅值过大感应范罔之外；时，则可能是油膜振动或转轴上有裂纹。振动信③选择“感应”标志位置时应考虑传感器安装号的幅值谱，可以通过对离散信号进行DFT变换方便；而得到。获得幅值谱后，下一步就是如何进行分析。④对于高速转子，还要考

6、虑设置的凹槽或凸台首先，大致看一下频谱中都有哪些频率分量，每等“感应”标志而产生的不平衡量，并应该设法消个分量的大小是多少，其中幅值变化，其中幅值除其影响。变化较大的谱峰应引起重视，可进一步分析产生几种相位关系这些频率分量的可能因素，并观察他们随时间发相位反映了振动信号与参考点之间的时间关系展的变化情况。或位置关系。下面介绍几种相位关系：为了发现和诊断故障，我们需要对幅值谱在一①振动与转子相位标志之间的相位差。在确定段时间以来的变换情况进行分析和比较。分析和比转子不平衡量的方向，以及分析不对中等一些由转较可以从以下几个方面进行

7、：子的几何形状、质量或受力不对称所引起的振动时，①某个谱峰的变化情况是单调增大、单调减小，有时要考虑振动与转子相位标志之间的相位差。还是被动无固定趋势；②振动信号中各倍频分量之间的相位差。转②哪些波峰是同步变化，哪些波峰不发生变化。子振动中，基频和各倍频分量是振动的主要成分。③图谱上是否有新的频率分量出现。这些分差之间的相位关系与转子的运行状态有密④转子同一部位测点各个震动方向(如轴承座切关系。水平、垂直方向)，或相近部位各测点之间在振动③不同测点传感器振动信号间的相位差。转子幅值谱上的相互关系。监测时，两端轴承处都装有垂直和

8、水平振动传感器。相位诊断法也就是说，每根转子上最少有四个振动传感器。这各种故障引起转子故障的差异，不仅表现在幅样，我们就可以同时得到至少四个通道在同一时刻值上，还表现在各频率成分的相位上。不平衡引起的振动信号，这些不同通道的振动信号之间也会有的振动与转子桐位标志之间的角度(即