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風(fēng)能作為一種清潔的、成熟的可再生能源，在我國(guó)乃至世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展向低碳環(huán)保方向轉(zhuǎn)型過程中發(fā)揮著越來越重要的作用。近年來在政府政策指導(dǎo)和風(fēng)電從業(yè)者的共同努力下我國(guó)的風(fēng)電裝機(jī)容量已經(jīng)躍升為全球第一，金風(fēng)、遠(yuǎn)景等數(shù)家總機(jī)制造商已躋身全球一流行列。風(fēng)電飛速發(fā)展的同時(shí)越來越多的風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)者都感受到了運(yùn)維成本的壓力，迫切希望降低運(yùn)維成本，這推動(dòng)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行維護(hù)不斷朝智能化、專業(yè)化的方向發(fā)展。便攜式振動(dòng)分析儀作為一種基于振動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)分析的儀器，在風(fēng)機(jī)定檢、巡檢工作中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。
基于振動(dòng)信號(hào)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)
機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)是指通過采集設(shè)備運(yùn)行過程中的狀態(tài)信號(hào)，并結(jié)合該狀態(tài)的歷史變化趨勢(shì)和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)狀況，對(duì)狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行處理、分析、提取其關(guān)鍵特征，從而對(duì)設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行綜合診斷，給出正常、預(yù)警、報(bào)警和危險(xiǎn)的評(píng)估結(jié)論，確保設(shè)備的使用壽命達(dá)到最大化。通常來說可作為設(shè)備狀態(tài)信號(hào)的參數(shù)有振動(dòng)、噪聲、溫度、壓力、油液等等，與其他幾種參數(shù)相比振動(dòng)信號(hào)所能反饋的設(shè)備狀態(tài)信息是最全面、最易理解和有效的，而且振動(dòng)信號(hào)的采集獲取的過程也是極其便捷的。
Vb7 便攜式振動(dòng)分析儀介紹
Vb7 便攜式振動(dòng)分析儀（圖1所示）由美國(guó)GE 本特利公司生產(chǎn)制造，其強(qiáng)大的分析性能，人性化的設(shè)計(jì)理念，豐富的功能配置深受國(guó)內(nèi)外檢測(cè)維護(hù)人員的推崇。
圖1 VB7 便攜式振動(dòng)分析儀實(shí)物圖
Vb7便攜式振動(dòng)分析儀器主要技術(shù)參數(shù)：
•支持2通道實(shí)時(shí)同步采集數(shù)據(jù)；
•支持轉(zhuǎn)速及相位測(cè)量的轉(zhuǎn)速計(jì)和鍵相位輸入；
•基于Windows的振動(dòng)分析和管理軟件；
•波形與頻譜采集一次完成；
•平均值測(cè)量，適合渦流傳感器直流分量測(cè)量；
•具備敲擊測(cè)試功能以測(cè)試部件固有頻率；
•具備開、停車（升、降速）跟蹤采集；
•具備自動(dòng)長(zhǎng)時(shí)間時(shí)域波形采集，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)在線功能；
•標(biāo)準(zhǔn)配置為加速度傳感器：靈敏度100mv/g ，頻率相應(yīng)0.4Hz ~13000Hz；
•測(cè)量范圍：（極大的動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍）
•400、800、1600、3200、6400線FFT高分辨率；
Vb7的參數(shù)配置完全滿足風(fēng)力發(fā)電機(jī)全傳動(dòng)鏈包括發(fā)電機(jī)、齒輪箱和主軸的狀態(tài)檢測(cè)。使用者可以根據(jù)測(cè)試對(duì)象當(dāng)前狀態(tài)和檢測(cè)原因，選取使用一個(gè)通道傳感器還是兩個(gè)通道傳感器進(jìn)行信號(hào)采集，通常情況下若無特殊要求，方便起見使用一個(gè)通道傳感器即能滿足測(cè)試要求；兩個(gè)通道同時(shí)使用，可做相位分析，更加直觀的判斷問題，如對(duì)發(fā)電機(jī)和齒輪箱高速軸兩端對(duì)中檢測(cè)建議使用兩個(gè)傳感器同時(shí)對(duì)兩端在同方向進(jìn)行檢測(cè)分析。
案例介紹
案例背景：某風(fēng)場(chǎng)反饋該風(fēng)場(chǎng)15#風(fēng)機(jī)我司對(duì)其齒輪箱高速級(jí)葉片側(cè)軸承進(jìn)行打膠處理后，齒輪箱振動(dòng)異常并且高速級(jí)軸承存在跑外圈的故障，要求我司對(duì)該齒輪箱進(jìn)行全面檢查。2017年6月28日我司專業(yè)技術(shù)人員攜帶Vb7便攜式振動(dòng)分析儀對(duì)該風(fēng)機(jī)傳動(dòng)鏈進(jìn)行了振動(dòng)檢測(cè)分析，根據(jù)測(cè)試結(jié)果現(xiàn)場(chǎng)即反饋該齒輪箱高速級(jí)電機(jī)側(cè)軸承內(nèi)圈故障嚴(yán)重，齒輪箱沒有跑圈故障，發(fā)電機(jī)前軸承故障明顯建議客戶排查。軸承故障特征頻譜圖如下圖所示：
圖2 高速級(jí)電機(jī)側(cè)V向加速度時(shí)頻域圖
振動(dòng)檢測(cè)完成后停機(jī)，打開平行級(jí)視孔蓋用內(nèi)窺鏡檢測(cè)高速級(jí)電機(jī)側(cè)軸承發(fā)現(xiàn)在軸承承載區(qū)內(nèi)圈大面積點(diǎn)蝕如圖3.3所示，并用塞尺對(duì)高速級(jí)葉片側(cè)軸承孔進(jìn)行檢測(cè)，0.03絲的塞尺無法塞進(jìn)軸承孔。綜合分析表明振動(dòng)檢測(cè)結(jié)果正確無誤。
便攜式振動(dòng)分析儀的推廣普及對(duì)于風(fēng)機(jī)定檢、巡檢具有重要意義，但是其實(shí)際操作過程需要人員在風(fēng)機(jī)運(yùn)行啟動(dòng)的狀態(tài)下進(jìn)行振動(dòng)信號(hào)采集，危險(xiǎn)系數(shù)相對(duì)提高，且受天氣制約較大，由于其離線檢測(cè)的性質(zhì)，實(shí)際分析過程中需要結(jié)合風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的工況，溫度、壓力等參數(shù)指標(biāo)，風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間和部件更換維修情況等來綜合判斷。
作者 吳明明 高級(jí)工程師
基于振動(dòng)信號(hào)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)
機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)是指通過采集設(shè)備運(yùn)行過程中的狀態(tài)信號(hào)，并結(jié)合該狀態(tài)的歷史變化趨勢(shì)和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)狀況，對(duì)狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行處理、分析、提取其關(guān)鍵特征，從而對(duì)設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行綜合診斷，給出正常、預(yù)警、報(bào)警和危險(xiǎn)的評(píng)估結(jié)論，確保設(shè)備的使用壽命達(dá)到最大化。通常來說可作為設(shè)備狀態(tài)信號(hào)的參數(shù)有振動(dòng)、噪聲、溫度、壓力、油液等等，與其他幾種參數(shù)相比振動(dòng)信號(hào)所能反饋的設(shè)備狀態(tài)信息是最全面、最易理解和有效的，而且振動(dòng)信號(hào)的采集獲取的過程也是極其便捷的。
Vb7 便攜式振動(dòng)分析儀介紹
Vb7 便攜式振動(dòng)分析儀（圖1所示）由美國(guó)GE 本特利公司生產(chǎn)制造，其強(qiáng)大的分析性能，人性化的設(shè)計(jì)理念，豐富的功能配置深受國(guó)內(nèi)外檢測(cè)維護(hù)人員的推崇。
圖1 VB7 便攜式振動(dòng)分析儀實(shí)物圖
Vb7便攜式振動(dòng)分析儀器主要技術(shù)參數(shù)：
•支持2通道實(shí)時(shí)同步采集數(shù)據(jù)；
•支持轉(zhuǎn)速及相位測(cè)量的轉(zhuǎn)速計(jì)和鍵相位輸入；
•基于Windows的振動(dòng)分析和管理軟件；
•波形與頻譜采集一次完成；
•平均值測(cè)量，適合渦流傳感器直流分量測(cè)量；
•具備敲擊測(cè)試功能以測(cè)試部件固有頻率；
•具備開、停車（升、降速）跟蹤采集；
•具備自動(dòng)長(zhǎng)時(shí)間時(shí)域波形采集，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)在線功能；
•標(biāo)準(zhǔn)配置為加速度傳感器：靈敏度100mv/g ，頻率相應(yīng)0.4Hz ~13000Hz；
•測(cè)量范圍：（極大的動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍）
•400、800、1600、3200、6400線FFT高分辨率；
Vb7的參數(shù)配置完全滿足風(fēng)力發(fā)電機(jī)全傳動(dòng)鏈包括發(fā)電機(jī)、齒輪箱和主軸的狀態(tài)檢測(cè)。使用者可以根據(jù)測(cè)試對(duì)象當(dāng)前狀態(tài)和檢測(cè)原因，選取使用一個(gè)通道傳感器還是兩個(gè)通道傳感器進(jìn)行信號(hào)采集，通常情況下若無特殊要求，方便起見使用一個(gè)通道傳感器即能滿足測(cè)試要求；兩個(gè)通道同時(shí)使用，可做相位分析，更加直觀的判斷問題，如對(duì)發(fā)電機(jī)和齒輪箱高速軸兩端對(duì)中檢測(cè)建議使用兩個(gè)傳感器同時(shí)對(duì)兩端在同方向進(jìn)行檢測(cè)分析。
案例介紹
案例背景：某風(fēng)場(chǎng)反饋該風(fēng)場(chǎng)15#風(fēng)機(jī)我司對(duì)其齒輪箱高速級(jí)葉片側(cè)軸承進(jìn)行打膠處理后，齒輪箱振動(dòng)異常并且高速級(jí)軸承存在跑外圈的故障，要求我司對(duì)該齒輪箱進(jìn)行全面檢查。2017年6月28日我司專業(yè)技術(shù)人員攜帶Vb7便攜式振動(dòng)分析儀對(duì)該風(fēng)機(jī)傳動(dòng)鏈進(jìn)行了振動(dòng)檢測(cè)分析，根據(jù)測(cè)試結(jié)果現(xiàn)場(chǎng)即反饋該齒輪箱高速級(jí)電機(jī)側(cè)軸承內(nèi)圈故障嚴(yán)重，齒輪箱沒有跑圈故障，發(fā)電機(jī)前軸承故障明顯建議客戶排查。軸承故障特征頻譜圖如下圖所示：
圖2 高速級(jí)電機(jī)側(cè)V向加速度時(shí)頻域圖
圖3 高速級(jí)電機(jī)側(cè)V向解調(diào)譜時(shí)頻域圖
振動(dòng)檢測(cè)完成后停機(jī)，打開平行級(jí)視孔蓋用內(nèi)窺鏡檢測(cè)高速級(jí)電機(jī)側(cè)軸承發(fā)現(xiàn)在軸承承載區(qū)內(nèi)圈大面積點(diǎn)蝕如圖3.3所示，并用塞尺對(duì)高速級(jí)葉片側(cè)軸承孔進(jìn)行檢測(cè)，0.03絲的塞尺無法塞進(jìn)軸承孔。綜合分析表明振動(dòng)檢測(cè)結(jié)果正確無誤。
圖4 軸承內(nèi)圈點(diǎn)蝕圖
便攜式振動(dòng)分析儀的推廣普及對(duì)于風(fēng)機(jī)定檢、巡檢具有重要意義，但是其實(shí)際操作過程需要人員在風(fēng)機(jī)運(yùn)行啟動(dòng)的狀態(tài)下進(jìn)行振動(dòng)信號(hào)采集，危險(xiǎn)系數(shù)相對(duì)提高，且受天氣制約較大，由于其離線檢測(cè)的性質(zhì)，實(shí)際分析過程中需要結(jié)合風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的工況，溫度、壓力等參數(shù)指標(biāo)，風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間和部件更換維修情況等來綜合判斷。
作者 吳明明 高級(jí)工程師
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