叶片故障范文（精选5篇）
叶片故障 第1篇
本文基于三轴加速度传感器网络模型数据融合的风机叶片故障预测方法[1],设计出数字信号处理技术的振动监控系统。 在对振幅超限的低频或超低频信号进行时域和频域分析后,识别出风机在4~30Hz低频区域振动引起的故障率最高,也就实现了风机叶片机械故障发生的提前预测。
1风机叶片故障预测振动方法的原理分析
在风力发电机运行过程中,其相关振动信号能够有效反映设备部件运行状况, 并承载着设备故障信息。 为此,利用相应技术对风机振动信号进行有效检测和分析, 将其数据作为设备健康状况的判断依据, 就能实现风机叶片故障的有效预测。 风机叶片工作中的振动频率一般在0.2Hz以上[2],对比其位移、速度和加速度,其中加速度信号幅值最大,表明可以充分利用加速度信号作为测量和处理对象。
利用加速度传感器对风机叶片加速度值进行测量,可有效掌握风机叶片的振动程度。 其原理如下:首先,对加速度进行积分处理,获得速度信号v,从而掌握风机叶片振动频率;其次,对速度信号进行再积分, 掌握风机叶片的振动位移s, 进而对风机叶片振动幅度进行有效掌握;最后,获取三轴的加速度情况[3],并对振动位移分量进行合成以获取加速度矢量,通过已有信息得出叶片振动大小和方向,进而判断风机是否存在故障。 加速度传感器网络配置如图1所示。
2故障预测系统的硬件设计
2.1传感器模块设计
在进行传感器模块设计时,首先应选择好传感器硬件。 以Freescale公司的三轴加速度传感器MMA7260Q作为配置传感器硬件, 可有效测量x,y,z方向上的振动加速度值。 风机塔架振动信号为低频信号,MMA7260的输出带宽可由外部电容限定,以进一步降低噪声,提高分辨率。 根据监测振动的需要,在风机3个叶片上从叶尖至叶根分布5个加速度传感器作为振动监测点。
2.2信号调理模块设计
设计信号调理模块的模拟信号处理通道中,低通滤波单元为设计中的重点和关键。 在进行滤波器设置时,将其设置在较高阶数范围内,并在设置巴特沃兹滤波器时使用8阶低通滤波器,型号为MAX7480。 该滤波器能够有效实现对信号的抗混碟滤波,使得信号传输更具准确性。
2.3 CPU模块设计
为实现对加速度传感器模拟量的有效转换,确保转换结果具备高精度和高准确率特点,在处理芯片的选取上, 特选择美国TI公司研发的TMS320F2812处理器芯片[4]。 该芯片内置有12位A/D,系统设计相对紧凑,不仅运行速度快,且在数据处理上表现出强大的功能。 此外,为实现杂波的有效过滤,特对振动信号进行IIR数据处理。
2.4存储器模块设计
在存储器模块的设计中, 特选择Ramtron公司的FM24C16存储芯片, 并以I2C方式使得该芯片与TMS320F2812之间进行有效连接。 该芯片能够对风力发电机的叶片振动参数与频率进行分系,及时处理发动机叶片故障,做到事故的提前预测与防范,并对传感器编号信息和发生时间等各种信息进行有效存储, 且其存储效率高、存储安全性突出,能够充分满足系统数据需求。
2.5其它系统模块设计
在继电器驱动电路设计中, 特选取欧姆龙公司生产的G6B型继电器,实现供电网络断开切断电回路的功能。 在转速和角度信号采集电路的设计中,设置能够采集转速和转过角度位置的电路,确保风机运行安全。
3故障预测系统的软件设计
在系统软件设计中,需对滤波器类型选择、带通滤波器的高通截止频率[5]等参数进行有效设置,并对低通截止频率、采集点数和增益、数字数据值等进行有效设置,确保其在系统上电和掉电后均不会发生丢失。 重点对采集和标定模拟和数字信号、模拟信号的带通滤波算法等进行有效设计和处理,使得各方面符合系统运行需求,确保软件的有效运行。 系统软件流程如图2所示。
4论证试验分析及其结果总结
将12极风力发电机的额定转速设置为500r/min进行论证试验和测试。试验过程中,利用IIR信号处理实现采集数据的有效处理,最终发现在5.1m/s风速状态下, 单根叶片5个加速度传感器的振动幅值在 θ= 90°时域风垂直于叶片,且振动频率较低;当3个叶片转动到不同角度时,随振动频率不断增加,风机叶片在低频区域受到剧烈冲击, 容易发生折断和断裂故障,重点是当振动频率处于4~30 Hz时叶片振动最为显著。 借助以上信息则能有效掌握风机运行状况和性能,实现对故障的有效预测。
5结语
将风力发电机故障预测系统应用于风机故障预测中,通过对信号进行滤波和频域分析处理和故障监测,能够极大降低故障带来的经济损失。
参考文献
[1]许晓燕,颜鸿斌,李东,等.风机叶片静载荷和模态测试技术[J].宇航材料工艺,2011(2):43-46
[2]杜春梅,代长明,刘继文,等.风机叶片监测研究[J].河北建筑工程学院学报,2012(4):58-60
[3]胡燕平,戴巨川,刘德顺.大型风力机叶片研究现状与发展趋势[J].机械工程学报,2013(20):140-151
[4]孙久亮.复合材料风机叶片无损检测技术应用综述[J].玻璃钢/复合材料,2014(4):81-84
叶片故障 第2篇
本文研究了文献[1]介绍的叶片裂纹故障声学多普勒在线监测技术的监测原理;提出了一种新的基于裂纹叶片振动响应波形不对称性的监测方法;编制了这两种方法的`计算及信号处理程序.仿真计算证明这些程序是可行的,同时表明,本文建立的新的监测方法在监测有效性、可靠性方面具有优势.
作 者：杨海燕 刘启洲 Yang Hangyan Liu Zhouqi 作者单位：西北工业大学 刊 名：航空动力学报 ISTIC EI PKU英文刊名：JOURNAL OF AEROSPACE POWER 年，卷(期)： 14(1) 分类号：V232.4 关键词：叶片 裂纹 故障 声学测量 监测 仿真
叶片故障 第3篇
关键词：循环水泵,叶片故障,控制措施
某发电厂循环水泵出现叶片断裂事故, 1号机A循环水泵在运行中发现电机上的导轴承振动突然间增大而紧急停止水泵。经过解体检查, 发现该水泵的叶轮片断裂了一片, 而且端口是在叶片的根部, 有金属光泽, 属于脆性断裂。由此可以判断出造成循环水泵叶片断裂的原因, 并提出相应的控制措施。
1 叶片的故障分析
1.1 焊接热裂纹的影响
在焊接不锈钢的过程中, 应该控制焊接层间的温度低于150℃, 如果焊接温度达到400℃～800℃, 晶间腐蚀就最敏感, 奥氏体不锈钢很容易就出现热裂纹, 主要由钢的材料性能和化学成分决定, 产生这种现象的影响有。
(1) 合金元素比较多, 特别是含有一定的镍, 很容易就和磷、硫形成低溶点的共晶间层, 导致产生热裂纹。
(2) 从物理性能上看, 奥氏体不锈钢的膨胀系数大、热导率小、收缩冷却的时候时应力较大。
(3) 奥氏体不锈钢形成的晶体组织方向性强、柱状粗大, 容易导致有害杂质元素偏析, 因此形成连续的晶间液膜而提高了热裂纹的敏感性。
奥氏体不锈钢与低碳钢相比, 更容易产生热裂纹。在叶片的加工制造中, 在焊接局部时, 如果冷却时间短或加热温度高的话, 都容易产生较大的焊接残余应力, 进一步导致热裂纹的产生。
1.2 应力腐蚀开裂
循环水泵的运行介质为江河水、海水, 每年的春冬季节水中的氯离子含量就较高, 加上进水道及取水口河床的淤泥、沙石堵塞, 有机垃圾、塑料制品增多, 使进水道的流通面积大大滴地减少了。根据测试计算, 当三台水泵运行时, 河床水位就比循环水泵的进水缓冲池的水位高了大约2.2m, 所以进入缓冲池的水, 很容易溶入空气, 并使溶解的氧气扩散到了金属表面, 当流速增加时, 氧的去极化作用就加强, 当水泵取得的水中氯离子含量高、含氧量高的时候, 叶轮叶片就容易出现氯脆。
1.3 合金元素的贫乏化
在加热过程中, 因为铬镍奥氏体不锈钢的晶界很容易析出碳化物的第二相, 造成了晶界某成分贫乏化。例如, 奥氏体不锈钢由于晶界析出沉淀, 在晶界附近留下了贫铬区。因为这类钢冷却和加热不发生α-γ相变, 不能淬火强化, 强度和硬度低, 当在450℃～850℃温度内保温或缓慢冷却, 然后在一定的腐蚀介质中暴露一段时间, 就会出现晶间腐蚀现象, 在650℃～750℃范围内加热一段时间, 这类钢的晶间腐蚀就更加敏感, 普遍认为在上述温度范围内, 将沿奥氏体晶界析出Gr23C6, 从而使奥氏体晶界附近区域的含铬量低于11.7%。但是, 贫铬区宽度很窄, 如18～8奥氏体不锈钢在650℃敏化处理2h, 贫铬区总宽度为150nm～200nm, 其中贫铬严重区宽度不到50nm, 导致沿奥氏体晶界附近产生腐蚀, 所以不锈钢的机体中铬的质量分数不得低于11.7%。
该发电厂的循环水泵的叶片材质是奥氏体不锈钢, 在叶片的制造、加工固溶处理时, 如果叶片在温度450℃～850℃内停留一段时间的话, 就会促进[Fe, Gr]在晶界析出, 其中的铬是主要来自晶粒表面, 而内部的铬却来不及得到补充, 这样晶界的晶粒表层的含铬量就会下降, 形成了贫铬区。由于贫铬区的含铬量是远远低于钝化所需的极限值, 它的电势就比晶粒内部的电势低, 也比碳化物的电势低。碳化物和贫铬区是紧密相连的, 遇到一定的腐蚀介质时, 就会出现短路电池效应现象。循环水泵的叶轮在氯离子含量很高的水中长时间运行, 这种情况下, 晶粒和碳化铬都呈阴极, 呈阳极的贫铬区就会迅速被腐蚀, 力学性能下降, 在受力时就沿晶界断裂。
2 控制措施
为了避免再不断出现叶片故障, 应该采取的方法及控制措施。
(1) 在工件热处理的时候, 应该进行稳定化处理和固溶处理, 以此来得到单相奥氏体组织, 有效地消除晶间腐蚀。
(2) 提高检修人员对设备的安装和检修的技术水平, 确保安装和检修的质量。联系循环水泵制造厂家对叶片的叶型和有关技术参数、尺寸进行改良设计, 叶片制造时基础厚度加厚到30mm。
(3) 为循环水泵的进水缓冲池设立水位预警制度, 严格控制好水泵投入的运行水位。
(4) 使循环水泵的阴极保护设备得到完善。
(5) 在循环水泵进水道处加装一块与闸板尺寸相同的活动栏污栅, 安装活动栏污栅以后, 能够大大减少进入固定粗栏污栅的垃圾, 避免了启动循环水泵进行抽水后清理固定粗栏污栅垃圾的工作, 而且可以在循环水泵正常运行的情况下随时清理活动栏污栅的垃圾, 根据活动栏污栅内垃圾堵塞的严重程度, 进行定期和不定期清理。
(6) 第一次并泵的时候, 要调小叶片的角度, 防止运行时解列。反洗时要把再循环门全部打开。
(7) 充分地利用机组大、小修机对凝汽器的钢管进行清洗, 来减小管道的阻力。对江河取水口和进水道进行疏通, 清理道内的垃圾、碎石及淤泥, 确保进入缓冲池的最佳水流量, 提高循环水泵进水缓冲池的水位。
(8) 对于检修的工艺、质量要严格把关。
(9) 加强循环水泵运行的管理工作:及时清洗旋转滤网, 确保旋转滤网中水流畅通;严密监视循环水泵进水缓冲池的水位变化, 当水位低于定值时及时停止一台循环水泵运行或者禁止启动备用循环水泵;严密监测循环水泵各运行参数的变化情况, 发现设备异常后及时做出相应处理。
(10) 水泵停止运行时要及时地处理取水口和进水道的垃圾。
3 结语
随着科学技术的发展, 人们在水力行业投入了越来越多地关注和研究。发电厂的循环水泵虽然出现了叶片故障问题, 但是有关人员也在时刻关注, 并对这些故障现象进行分析研究, 提出了许多改进控制措施, 有效地解决了循环水泵叶片断裂的问题。
参考文献
[1]尹志力.循环水泵叶片故障的原因分析及预防[J].新疆电力技术, 2011 (1) .
[2]韩小奔.循环水泵叶片断裂的原因分析与处理[J].电力安全技术, 2006 (8) .
[3]李行.循环水泵叶片断裂故障实例分析[J].科技资讯, 2007 (9) .
[4]刘鸣, 曹建军, 郑建华.立式循环水泵故障分析与综合治理[J].水泵技术, 2008 (6) .
叶片故障 第4篇
1初始化的时候, (一个或多个) 叶片不动。
这种故障一般在开机初始化时出现, 并软件报 “Leaf xx Crash or over time” 。因为在初始化的时候, A / B边分别从各自的1号叶片初始化, 若任一边有一个叶片初始化不正常, 则该叶片后面的叶片即停止初始化。若要叶片正常, 必须保证控制FPGA (EP2C35) 工作正常且电机工作电压在DC15 V。再做如下检查。
首先进行硬件检查。在断电情况下, 看该叶片的电机插座是否松动;机械有无卡涩现象, 可用丝杆旋转工具拨动丝杠锁紧螺母, 若能轻松使叶片前进或后退, 则表明无机械卡涩现象。否则, 更换丝杆锁紧螺母等, 或清洗丝杆;电机是否损坏, 确认无机械卡涩, 将不动叶片的通道和其他正常驱动的叶片通道相交换 (控制软件里的通道设置不变) , 上电后若不动叶片驱动依旧不正常, 正常叶片仍然正常, 则说明不动叶片使用的电机有故障, 必须更换不动叶片的电机。
其次进行软件检查。软件 (通道) 设置是否错误, 在DMLC控制软件中用Manager进入, 检查并纠正不动叶片的硬件通道设置是否与控制软件里的通道设置对应;通道有无故障, 可以使用检查电机是否损坏的方法检查。
2某一边的电机都不能正常初始化。
这时可做如下操作和检查:将DMLC断电重新开机;控制DSP的LED指示灯L16必须1Hz 正常闪烁;LED指示灯L17不能亮, 否则所有的电机刹车;LED指示灯L19必须亮, 或者LED指示灯L20必须闪烁;该边红外线是否始终被挡;DC15V电压是否正常;驱动芯片的参考电压是否正常。
3计划野运行不到位。
这是因为在叶片单片初始化还未结束时, 走定位野;或者执行计划中, 叶片的精确定位迟迟不能结束, 报“Leaf Crash !Check and Reinitialize!”错误。除了做以上检查外, 还可以做以下操作和检查:重新上电, 再执行一次, 是否依旧?其他野是否正常执行?检查电机的驱动力, 计划或者最大开野是否有错, 硬件是否动态保护。
另外, 当红外线被遮挡, 提示有叶片运动不正常。这是因为初始化的时候, A (B) 边的步进电机先后退到零点, 等待叶片单片初始化均结束, 再运行到期望位置。叶片单片初始化之前, 若检测到红外线被挡, 则等待步进电机先后退到零点后, 再驱动所有的叶片向前一段距离, 来脱离红外线被挡的状态。此时, 红外线依旧检测到被挡, 则报告此错误。可按下面步骤排除:不正常这边红外线是否始终被挡;红外线的连接线是否正常;某个叶片是否始终挡住红外线;挡一下红外线, 其指示灯是否变化;调高光电传感器输出光功率;光纤是否正常。
叶片故障 第5篇
关键词：调风门,导叶片,故障,改进
0 引言
在进风口管路上装有调风门的锅炉引风机 (见图1) , 其风量的调节是通过调风门的挡板 (叶片) 开度来实现的。拉动调风门操纵连杆, 改变挡板的开度, 可在叶轮进口处造成气流不同程度的强制预旋。当调风门挡板全打开时, 气流无旋绕地进入叶道, 此时流量最大;改变挡板角度, 使之关小, 则使风机流量降低。因此, 在风机运行中, 要求调风门各挡板开关灵活正常, 接头连接牢固, 挡板无变形、卡死现象及和其他部分挂碰、摩擦现象。若调节门发生故障, 将影响风机正常运行。
1 故障现象
我公司20 t/h的链条锅炉, 配用Y5-47-11NO12.4D引风机, 某日正常运行中, 突然发出一阵哐当当碰撞声, 约几分钟后, 风机强烈地振动和跳动, 司炉人员立即停机, 现场查看风机轴承箱一角地脚螺栓已拔松。打开后盖检查, 发现叶轮叶片上挂有一小片已扭曲、变形的调风门叶片, 风门叶片与两端连接小轴杈柄根部相连接处, 呈三角形撕裂。
2 故障原因分析
为了保证正常运行并防止此类事故发生, 应对故障及其造成的原因进行分析。分析认为, 在引风机抽力作用下, 该风门导叶片被卷进叶轮。由于离心力及风压, 使导叶片弯曲, 挂在叶轮的某一叶片上, 使叶轮运转不平衡, 不平衡力周期地使叶轮上下振动, 结果使风机叶轮轴承箱地角螺栓拔松。而导致风门该导叶片撕裂的原因是由于导叶片两端连接小轴杈柄夹持槽与叶片间配合不合适, 都存在过大间隙 (见图2) 。经解体测量, 叶片厚5 mm, 两端连接小轴杈柄开槽宽5.5 mm, 有0.5 mm间隙。运行中由于引风机抽力加在导叶上的作用力分布, 会随着导叶在间隙间的摆动而改变, 再加上进风不可能很平稳、均匀, 从而使导叶片来回振动冲击, 导叶两端的摆动不同步, 长期振动冲击造成叶片根部疲劳而撕裂。也可能是导叶片的另一端有异物卡住, 在调节其开度时, 风门操纵手杆扭动连接小轴杈柄产生力矩, 撕裂 (或裂损) 其夹持部位边缘, 经过振动冲击, 裂纹扩大。
3 维修改进方案
1) 调风门叶片故障维修改进的方案。拆卸调风门导叶片, 清洗导叶片与两端小轴的连接根部处, 新制作加工连接小轴, 减小小轴杈柄开槽宽度, 由5.5 mm改为5 mm (见图3、图4) , 以减小与导叶片的配合间隙。组装调风门后, 将两端小轴杈柄开槽与导叶片用点焊点牢 (调整后进行, 见图5) 。运行中调节导叶时, 禁止用加长柄杆调节调风门开度。
2) 地脚螺栓松动的处理。将地脚螺栓打回原来的深度, 再将基础孔的上部打开一定深度, 呈中间大两头小的形状, 然后在地脚螺栓上呈十字交叉水平方向焊上两根圆钢, 用水将坑冲洗干净灌浆捣实 (见图6) 。
4 结论