了解旋转机械分析中的启动过程
定义:什么是助跑?
助跑 (也称为启动试验或加速试验)是指将旋转机械从静止(或低速)加速到正常工作速度,同时持续监测其运行状况的过程。 振动 以及其他参数。 转子动力学 分析中,启动试验是一种诊断程序,它记录整个加速过程中的振动数据,提供有关以下方面的关键信息: 临界速度, 谐振 特性,以及机器在启动瞬态过程中的表现。.
运行测试补充 滑行测试 并且通常在例行启动期间执行,因此是一种无需特殊停机程序即可进行周期性转子动态评估的便捷方法。.
目的和应用
1. 关键速度验证
启动试验的主要目标是识别和表征临界速度:
2. 启动程序验证
确认启动程序是否正确:
- 足以快速通过临界速度的加速度
- 振动幅度保持在安全范围内
- 升温过程中的热增长效应
- 所有速度保持阶段的位置都正确。
3. 调试和验收测试
- 新设备首次启动验证
- 证明符合设计规范
- 建立基线数据以供未来比较
- 转子动力学模型和预测的验证
4. 定期健康评估
- 将当前爬升高度与历史基线进行比较
- 检测关键转速位置的变化(指示机械变化)
- 识别临界转速下振动幅度增加的情况(阻尼减小、不平衡量增大)
- 及早发现问题
运行测试程序
预测试设置
- 传感器安装: 山 加速度计 或者在每个轴承处安装水平和垂直方向的速度传感器
- 相位参考: 安装 转速表 或 关键相器 用于速度和相位测量
- 数据采集系统: 配置为在启动过程中持续高速录制
- 安全系统: 检查所有安全系统功能是否正常,并设置振动跳闸等级。
测试执行
- 初始条件: 机器处于静止状态,所有系统准备就绪
- 开始录制: 在启动驱动之前开始数据采集。
- 启动创业项目: 按照正常或修改后的启动程序进行操作。
- 可控加速: 以设定的速率加速通过临界速度
- 持续监测: 实时监测震动水平,确保安全。
- 达到运行速度: 继续正常运行
- 稳定: 允许热平衡和机械平衡
- 停止录制: 捕获完整的瞬态和稳态运行情况
加速度考量
- 太快了: 每个速度下的数据点不足,可能遗漏关键速度。
- 太慢了: 长时间以临界速度运行可能造成损坏;测试过程中会发生热变化
- 典型费率: 大多数工业设备的转速为 100-500 转/分钟。
- 关键速度区域: 可能在已知的临界速度下加速更快
数据分析方法
波德图分析
标准演示格式:
- 绘制振动图 振幅 与速度的关系(上图)
- 绘制相位角与速度的关系图(下图)
- 临界速度表现为振幅峰值和相变。
- 与验收标准和设计预测进行比较
瀑布图/级联图
- 3D 图显示 频谱 进化速度
- 清晰地显示了 1 倍同步分量跟踪速度
- 固有频率共振表现为水平特征
- 非常适合识别次同步或超同步分量
订单追踪
- 分析振动时,应以频率的倍数(运行速度的倍数)而非绝对频率来表示。
- 1× 组分在整个运行过程中保持相同的顺序
- 自然频率表现为变化的有序线
- 特别适用于变速设备
对比:助跑与滑行
| 方面 | 助跑 | 海岸 | 
|---|---|---|
| 方向 | 提高速度 | 速度降低 | 
| 能量状态 | 增加能量 | 能量耗散 | 
| 温度 | 由冷转暖 | 由暖到凉 | 
| 控制 | 主动式(可调整费率) | 被动(自然减速) | 
| 持续时间 | 更短(动力加速) | 更长(仅摩擦/风阻) | 
| 频率 | 每个创业公司 | 每次停工 | 
| 风险 | 更高(加速共振) | 降低(减速脱离共振) | 
何时使用每种方法
- 首选跑动: 启动过程可控且可调节;需要运行温度数据;用于日常监测
- 滑行优先: 用于安全关键型测试;需要以较慢的速度通过关键速度时;断电比受控启动更容易时
- 两种方法: 对高温和低温条件进行全面评估,验证其一致性。
柔性转子的特殊考虑
为了 柔性转子 运行速度超过临界速度:
多个临界速度
- 必须经过第一、第二,甚至可能还有第三临界速度
- 两者都需要足够的加速度
- 总启动时间可能需要几分钟。
- 在所有关键转速下进行振动监测至关重要
加速战略
- 缓慢加速: 低于热准备的第一个临界点
- 快速通行: 快速加速通过每个关键速度区
- 可能的停留点: 中等速度下进行热稳定
- 最终加速度: 运行速度高于所有临界速度
自动启动系统
现代机械通常包括自动化启动顺序:
- 可编程加速曲线: 针对每个速度范围优化费率
- 基于振动的控制: 根据测得的振动自动调节速率
- 温度联锁装置: 保持加速直至满足热力学标准
- 安全停机: 振动超过限制时自动跳闸
- 数据记录: 自动记录和存档每次启动
启动试验可提供旋转机械在关键启动瞬态过程中运行的重要经验数据。定期收集和比较启动试验数据有助于及早发现潜在问题,验证启动程序,并确保安全通过关键转速范围。.
类别															
																	 
									 
									 
									 
									 
									 
									