锅炉给水泵的流体驱动故障排除
通过流体驱动从主汽轮机驱动的锅炉给水泵 (BFP) 出现高振动水平，导致频繁更换流体驱动轴承。发电厂依靠单个 BFP 进行发电。正常的工厂运行需要 BFP 和流体驱动输出轴在 2,000 rpm 到 3,500 rpm 之间运行。 Mechanical Solutions Inc. (MSI) 的测试结果允许最终用户稍微修改工厂的操作，以便更可靠地继续发电，直到在未来计划停电期间可以实施 MSI 推荐的永久性修复。
MSI 的现场测试结合了冲击模态测试和操作强制响应测试。这些测试中的每一个的数据都是在流体驱动、泵、前端标准和基础上的大约 125 个位置获取的。冲击模态试验用于确定工厂运行时振动的固有频率和振型。操作强制响应测试数据用于生成泵和驱动组件的操作偏转形状 (ODS)（图 1）。 MSI 执行的详细 ODS 类型显示了结构每个部分在给定频率下的相对运动（幅度和相位），并且通常提供对问题来源及其相对重要性的宝贵见解。 MSI 还使用轴骑手杆来研究机械系中可能的扭转固有频率。
操作测试表明，高振动水平发生在 60 赫兹 (Hz)，主要发生在流体驱动的输入端和前端标准，在流体驱动输出轴速度为 2,500 rpm (42 Hz) 时达到峰值。然而，输出轴上的振动水平在 60 Hz 时比在 42 Hz 时高得多。 MSI 得出的结论是，60 Hz 的高振动水平主要是由于转子系统的扭转临界速度，它能够根据流体驱动中的油量“调整”到 60 Hz。流体驱动的扭转刚度控制输出轴速度，这就是为什么振动水平似乎与输出轴速度相关（但结果是间接的）。此外，通过 ODS 和模态测试清楚地确定了约 64 Hz 的流体驱动轴承基座的结构固有频率。转子/结构组合振动导致流体驱动下方基础的严重恶化，以至于 ODS 和模态分析动画显示底板不再与基础整体连接，进一步放大了系统振动，这是显而易见的在图 1 中。轴承座固有频率和基础分离放大了整个系统在 60 Hz 时的振动，但扭转临界速度是问题的根本原因。
图 1. 来自泵组运行时进行的模态“碰撞”测试的夸张运动动画的定格图片。请注意流体驱动器和底板相对于混凝土基础的运动，显示不再紧密连接。
工厂必须保持运营；因此，涉及基金会的长期修复不是近期的选择。为了保持电力生产，客户使用 MSI 的结果制定了避免以 2,500 rpm 的速度运行的流体驱动操作的策略，以限制轴承快速磨损/故障和前端标准劣化。对基础的永久性修复，以及对联轴器和其他轴组件的修改，以转移问题扭转频率，并计划在未来的停运中进行。
关于作者：
威廉马歇尔是总裁兼技术总监，埃里克奥尔森是机械解决方案公司 (MSI) 的营销总监，这是一家总部位于新泽西州惠帕尼的咨询和研发公司要了解更多信息，请访问 www.mechsol.com 或致电 973-326 -9920.
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