Análisis y diagnóstico de máquinas

机械分析和诊断

噪声和振动不仅仅是令人讨厌那么简单;噪声和振动说明能量在被辐射出去,而这种能量辐射表明机械效率低下。

噪声和振动说明存在可能影响机器可靠性的问题(如不平衡部件),并甚至可能因其自身破坏性影响导致机器故障。

机械振动分析

压缩机、传动系统、发动机、泵和涡轮机等旋转或往复式设备由许多部件构成,每个部件都会影响整个装置的声音和振动模式。对于这些类型的机械,缺陷或质量不均匀引起的变载状态和不平衡会导致振动和噪声。实现效率和减少振动需要检测这些缺陷和不平衡;但是永远无法将其完全根除。因此,将一台机器集成进另一种结构(如飞机引擎)时,最重要的是要了解机器振动输出以避免发生结构共振等后果。

了解机器振动输出需要进行分析,将振动测量与机器进程相关联。阶次分析会将振动测量与旋转部件转数相关联,从而增进人们对传动系统、泵、压缩机和电机等机械的了解。至关重要的是,要能够通过CAN总线或辅助输入把油压和转速等机器参数纳入分析中。

视情维修和状态监测

机器振动模式的变化可指示机械健康。通过诊断和解决旋转和往复式机械的振动问题可优化性能。监测机器健康可预防恶化和疲劳失效,将生产正常运行时间最大化,更好安排维护、维修和大修 (MRO) 程序,使人们在各计划停机的间隔时期更有信心。

不平衡是由转子质量不均匀分布引起,会造成振动,进而传输到轴承和机器其它部件。质量分布缺陷的原因可能是材料缺陷、设计错误、制造和装配误差,尤其是工作过程中出现故障。

减少这些振动可改善性能并实现成本效益,避免恶化和疲劳失效。这就要求增加或减去某些位置的质量以令转子达到平衡。

现代机械设计中的决定因素是由更高工作速度,更高性能重量比和更高可靠性决定的。平衡措施可以产生更为优化的设计、更好的性能、更具成本效益高的工作、更长的使用寿命和更好的安全性。尽管错误和故障可以减少,但永远不能消除,也不可能达到不必要采取平衡措施的程度。

系统建议

Balancing system overview

我们根据ISO 1940-1标准利用PULSE系统测定单面平衡和两面平衡的平衡精度。多平面平衡顾问7790 B型还可进行三平面和四平面平衡测定。直观清晰、任务导向的用户界面可快速引导您完成设置、测量和报告。平衡过程可现场进行,此时转子在其自身轴承和支撑结构上保持平衡,也可通过平衡独立平衡机的转子来实现平衡。还支持利用先前平衡阶段储存的转子数据进行配平平衡。平衡过程可基于快速傅里叶变换(FFT)或阶次跟踪以获得最准确结果。ults.

在旋转和往复式机器中,变载状态和运动部件缺陷会引起振动和声音。振动是由机器运动部件和静止部件的结构性质形成的。阶次分析会将测量与旋转部件转数相关联,从而增进人们对飞行器和汽车发动机、传动系统、泵、压缩机和电机等机械的了解。

典型应用包括旋转机械分析及处理有关每分钟转数或其他时变量的车辆或发动机转速扫描(开机/停机)。固定带宽FFT阶次分析最适合扫描率相对较小的情况,也适用于阶次较低的快速扫描。对于高阶高精度分析和快速扫描则推荐阶次跟踪分析。

系统建议

Order analysis system overview

BK Connect 阶次跟踪提供转速表、自动跟踪、阶次分析仪和相关的后处理功能、多种显示视图及三种额外的触发器类型(转速、速度和速度区间)。从基本实时阶次分析(带或不带跟踪)到高级阶次分析,BKConnect提供了一整套诊断工具。

旋转机械中的运动部件最终都会产生令人讨厌的振动,最后因生产和装配公差、磨损和负载变化导致故障。

利用以振动测量为指标的各种诊断技术,我们可以确定机器状况不断恶化的根本原因并制定纠正措施计划。诊断技术非常有效,因为直接使用了机器振动特征中包含的信息。通过对安装在机器表面或内部的传感器获得的机器振动信号进行频率和时间分析,可以得到此特性。这就使转子动力学问题,旋转组件恶化以及结构性问题的故障排除成为可能。

系统建议

Machine diagnostics system overview

开机/停机过程中使用的PULSE机械诊断可诊断多个故障。所有分析可同时进行,利用PULSE 时间数据记录仪记录的原始信号进行后续分析。然后利用PULSE时间捕获软件进行瞬态诊断。结果显示的数据标记有温度、油压、位置和风速等辅助参数。该系统包括带有多个转速表和FFT阶次分析、阶次跟踪、信号增强、轴承包络分析、齿轮箱和过程数据/辅助参数记录倒频谱分析功能的阶次分析7702-N型设备。只要有12个输入通道,任何LAN-XI数据采集模块即可使用。辅助参数记录需要LAN-XI 3056型模块。

健康与使用监测系统(HUMS)正频繁用于监测重要的直升机齿轮箱,同时也越来越多地用于直升机和某些固定翼飞机上的燃气轮机。

振动监测是已经证明的防止转动部件灾难性故障的的行之有效的方法,而压电加速度计则被证明是这些应用的最佳传感器。

HUMS加速度计通常有非常专业的性能和可靠性要求。必须严格遵守AS/EN 9100等开发生产标准以及Do-160《载设备环境条件和试验规程》等环境标准,以及航空器具体要求。

系统建议

Health and usage monitoring systems (HUMS) system overview

Brüel & Kjær可提供一系列HUMS 和发动机监控加速度计,其设计重点可保证高度传感器的高鲁棒性和高可靠性。传感器必须在严苛环境条件下连续工作运作,且有足够的敏感度以检测早期轴承和齿轮故障。尺寸和安装简便性同样是这些应用的重要考虑因素。

飞机制造商面临着严格的要求,必须减少燃油消耗、环境排放和发动机噪音,这就将焦点集中到了发动机性能上。燃气涡轮机是高度复杂的机器,开发过程中需要全面的试验和分析以理解并优化其动态行为。发动机试验要花费相当多的资源。每个试验都需要庞大的发动机试验设施、数据采集要求和大量工作人员参与,是一项日程紧凑、试验任务艰巨的大型活动。

Brüel & Kjær的燃气轮机测试系统为动态数据记录,实时监测和后分析提供了高性能、可扩展的平台。

系统建议

Gas turbine testing system overview

基于LAN-XI的数据采集系统可以实现对成百上千个动态信号的数据记录,以及非常详细的试验数据实时监测,并且可以共享数据进行试验后分析。可在多个监测站通过详细的实时分析和报警提示的方式向操作员提供即时反馈,确保试验数据的有效性。

该系统具有高度的可扩展性和便于携带的特点,可以合并成高容量集中式数据采集或分割为灵活的小型系统。

BK Connect数据处理提供的后分析功能支持从本地或第三方系统导入和导出的各种格式的数据。

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