狀態檢測與故障診斷技術在制冷機上的應用

　　一、制冷機的設備狀態檢測概況
　　
　　制冷機由電機通過增速齒輪帶動蝸殼中的葉輪壓縮做功，實現制冷劑從蒸發器向冷凝器流動。其參數：電機轉速1 490r/min， 葉輪轉數4 300r/min， 電機側齒輪齒數Z1=88，葉輪側齒輪齒數Z2=31。圖1為測點示意圖。對該機組選擇5個檢測點進行檢測，在檢測過程中發現2#測點和5#測點振動值有上升趨勢，并伴有特征頻率。


　　
　　二、頻譜分析與診斷
　　
　　在電機的2#測點發現振動速度值軸向4.56mm/s，垂直方向3.07mm/s，水平方向1.78mm/s。結合頻譜圖(圖2)和時域波形(圖3)發現：軸向以電機的2倍轉頻分量突出，垂直時域波形圖則出現明顯的不對稱現象。判定為典型不對中故障。
　　
　　從齒輪箱3#測點測得：振動加速度測量值18.9m/s2，4#測點振動加速度測量值29.2m/s2，兩處測點振動信號的加速度頻譜(圖4、5)上均發現有2 193Hz的特征頻率成份以及2倍頻4 387.5Hz。低速端齒輪Z1=88；高速端齒輪Z2=31，計算嚙合頻率為2 185～2 221Hz之間，判定2 193Hz是齒輪的嚙合頻率，并且2 193Hz2倍頻的出現跟電機與齒輪的對中不良有關。



　　
　　在葉輪兩端的振動信號上發現有突出的212.5Hz的頻率及倍頻分量，振動測量值3.4mm/s(圖6)。該壓縮機蝸殼葉輪的轉速為4 300r/min(71Hz)，接近葉輪轉頻212.5Hz的3倍。判斷212.5Hz是葉輪葉片的通過頻率。212.5Hz具有較小的諧波分量，表明是葉輪有輕微松動的跡象。
　　
　　三、故障處理
　　
　　經檢查，電機的地腳螺栓松動，從而引起對中不良。使用對中儀對電機和齒輪箱進行對中檢測和調整，并重新鎖緊地腳螺栓后，檢測振動值恢復到正常值1.72mm/s。重新調整鎖緊地腳螺栓，對中良好，未發現其他問題。
　　
　　葉片檢測振動值在允許范圍內，葉片的通過頻率是正常現象，但需要同時關注葉輪在長期運行中出現局部沖蝕損壞所造成的平衡問題。