一、產(chǎn)品概述
LC-180多功能振動(dòng)分析診斷儀（下稱“產(chǎn)品”），是一款基于安卓平臺(tái)專門針對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障診斷及現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡研制開發(fā)的產(chǎn)品?？奢p松完成現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的振動(dòng)（加速度、速度、位移）、溫度及轉(zhuǎn)速的測(cè)量。單獨(dú)使用時(shí)，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備、齒輪箱、軸承的振動(dòng)分析及故障診斷，以及高精度的現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡矯正；同時(shí)，該系列產(chǎn)品擁有強(qiáng)大的“設(shè)備健康診斷平臺(tái)”（下稱“云平臺(tái)”）作為支持，實(shí)現(xiàn)設(shè)備點(diǎn)巡檢及設(shè)備出廠質(zhì)檢。
二、產(chǎn)品功能
LC-180多功能振動(dòng)分析診斷儀在硬件設(shè)計(jì)上，選用了高可靠性、高兼容性的工業(yè)級(jí)精、密元器件，保證了在各種工況下振動(dòng)數(shù)據(jù)采集的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)精度，并且不會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的其他儀器產(chǎn)生干擾。產(chǎn)品自帶增益調(diào)整功能，保證了信號(hào)的采集，提高了設(shè)備在各類振動(dòng)數(shù)據(jù)采集業(yè)務(wù)中的準(zhǔn)確性、適用性。
(一)振動(dòng)分析及故障診斷
產(chǎn)品支持加速度、速度、位移、溫度、轉(zhuǎn)速的數(shù)據(jù)采集，同時(shí)在本地可實(shí)時(shí)顯示時(shí)、頻域波形及參數(shù)。對(duì)設(shè)備健康狀態(tài)可有整體的掌握。產(chǎn)品自身帶有多種算法支撐，包含F(xiàn)FT、包絡(luò)解調(diào)等算法。如遇故障設(shè)備，用戶可在本地進(jìn)行即時(shí)故障診斷。
圖. 1 實(shí)時(shí)采集（左），振動(dòng)分析（右）
同時(shí)，數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)將設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)上傳云平臺(tái)，進(jìn)行細(xì)化的振動(dòng)分析及故障診斷，并且數(shù)據(jù)不丟失，為客戶形成設(shè)備典型故障案例庫。
圖. 2 平臺(tái)振動(dòng)分析及故障診斷頁面
圖. 3 知識(shí)庫模塊
(二)軸承診斷
LC-180多功能振動(dòng)分析診斷儀包含軸承診斷功能，通過采集軸承振動(dòng)數(shù)據(jù)，即時(shí)判斷軸承狀態(tài)，結(jié)果一目了然，非專業(yè)人員也可知道軸承狀態(tài)。
圖. 4 軸承診斷
(三)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡
現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡技術(shù)可以在不改變?cè)O(shè)備原有安裝條件(即不拆下轉(zhuǎn)子)的基礎(chǔ)上，利用很短的時(shí)間解決設(shè)備轉(zhuǎn)子或軸系動(dòng)平衡不良的故障狀態(tài)，從而大大節(jié)省拆卸、運(yùn)輸、安裝、維修的費(fèi)用，進(jìn)而為企業(yè)帶來明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
LC-180多功能振動(dòng)分析診斷儀可以快速對(duì)設(shè)備進(jìn)行、動(dòng)平衡校正，用戶只需根據(jù)界面的提示操作，即可完成轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡。產(chǎn)品可自動(dòng)解算出配重的質(zhì)量大小和角度。許多情況下，一次動(dòng)平衡校正就可以去除轉(zhuǎn)子或軸系百分之九十以上的不平衡量。并可直接生成、動(dòng)平衡結(jié)果報(bào)告。
圖. 5 現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡效果
(四)設(shè)備點(diǎn)巡檢
LC-180多功能振動(dòng)分析診斷儀配合設(shè)備點(diǎn)巡檢系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)企業(yè)實(shí)行的設(shè)備點(diǎn)巡檢，是企業(yè)點(diǎn)巡檢制度的有效落地執(zhí)行工具?？蓪?shí)現(xiàn)測(cè)量量、抄表量、觀察量的數(shù)字化記錄，免去了傳統(tǒng)的手抄筆錄，大幅提高了設(shè)備點(diǎn)巡檢的效率及準(zhǔn)確度。
系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定好的點(diǎn)巡檢計(jì)劃，自動(dòng)生成點(diǎn)巡檢任務(wù)。崗位員、專業(yè)點(diǎn)檢員只需在終端處下載并執(zhí)行任務(wù)，即可完成設(shè)備點(diǎn)巡檢。
圖. 6 設(shè)備點(diǎn)巡檢概覽
(一) 產(chǎn)品主機(jī)
表. 1 主機(jī)技術(shù)指標(biāo)
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參 數(shù)
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指 標(biāo)
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處理器
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MT6763 8核 2.0GHz
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操作系統(tǒng)
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Android 8.1
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RAM
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4GB
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ROM
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64GB
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攝像頭
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后置1300萬自動(dòng)對(duì)焦攝像頭（1600W攝像頭可選）；高亮度LED閃光燈，
前置500萬定焦攝像頭
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顯示器尺寸/類型
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6.0”IPS高亮屏
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分辨率
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2160*1080
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觸摸屏
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5點(diǎn)電容觸摸屏
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充電方式
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PE快充，充滿不超過4小時(shí)
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藍(lán)牙
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BT4.1 BLE
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Wi-Fi
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IEEE 802.11 a/b/g/n 2.4G 5G雙頻
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數(shù)據(jù)通信
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FDD-LTE B1/B3/B5/B7
TDD-LTE B38/B39//B40/B41
TDSCDMA B34/B39
WCDMA B1/B2/B5/B8
GSM B2/B3/B5/B8
CDMA1x/CDMA2000 BC0
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GPS定位模塊
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GPS+BD+GLONASS
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擴(kuò)展卡插槽
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可擴(kuò)展zui大128G 存儲(chǔ)卡
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外部接口
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USB-TypeC，支持快充，支持OTG
底部充電和USB觸點(diǎn)；
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鍵盤
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2個(gè)音量鍵，2個(gè)功能鍵左右各一個(gè)，1個(gè)電源鍵
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通知方式
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聲音、震動(dòng)、LED提示
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PSAM卡（智能加密卡）
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支持
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高精度GPS定位模塊
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GPS+BD+GLONASS
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振動(dòng)測(cè)量
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加速度，速度，位移
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振動(dòng)通道
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單通道
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AD數(shù)位
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16位
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采樣頻率
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128kHz（max）
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譜線數(shù)
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12800（max）
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增益選擇
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1,2,4,8（自動(dòng)調(diào)整）
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抗混濾波
|
支持（自動(dòng)調(diào)整）
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測(cè)量范圍
|
加速度（單峰值）：0.1-199.9m/s2?
速度（有效值）：0.1-199.9mm/s
位移（峰峰值）：1-1999/um
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觸發(fā)采集
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支持鍵項(xiàng)觸發(fā)
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溫度測(cè)量范圍
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-55℃～380℃
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|
溫度測(cè)量精度
|
20℃～200℃ ±1%或±1℃（取大值）
200℃～380℃ ±2%或±2℃（取大值）
-50℃～20℃ ±2%或±2℃（取大值）
|
|
紅外測(cè)溫D:S
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12：1
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紅外溫度發(fā)射率
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0.1～1.0（可調(diào)）
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轉(zhuǎn)速接入
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TTL、光電、霍爾、接近開關(guān)
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轉(zhuǎn)速測(cè)量范圍
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30-60000rpm
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(二) 振動(dòng)傳感器
表. 2 振動(dòng)加速度傳感器技術(shù)指標(biāo)
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參數(shù)
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指標(biāo)
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靈敏度
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100mV/g
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量程
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50g
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頻率響應(yīng)（Hz）
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0.5～10k Hz（±3dB）
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工作溫度
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-20～80℃
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安裝方式
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M5螺孔+磁座
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輸出方式
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頂端M12*4PIN
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連接線纜
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螺旋線（標(biāo)配）
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外形尺寸
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Φ22×45mm
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重量
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50g
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(三) 轉(zhuǎn)速（鍵相）傳感器
表. 3 轉(zhuǎn)速傳感器技術(shù)指標(biāo)
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參數(shù)
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指標(biāo)
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測(cè)量范圍
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1～45k Hz
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輸出信號(hào)
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方波
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供電電源
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5VDC
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檢測(cè)距離
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≤3m（強(qiáng)光下可能縮短）
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工作溫度
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-20～80℃
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型號(hào)
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測(cè)振
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測(cè)溫
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轉(zhuǎn)速
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功能
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LC-180
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1通道
帶傳感器
|
1通道
帶傳感器
|
1通道
帶傳感器
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故障診斷
設(shè)備點(diǎn)巡檢
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LC-180A
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1通道
帶傳感器
|
1通道
帶傳感器
|
1通道
帶傳感器
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現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡
故障診斷
設(shè)備點(diǎn)巡檢
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故障診斷案例
(一) 軸承外圈故障
(二) 軸承滾動(dòng)體故障
2020年8月經(jīng)唐山某熱電有限公司委托，對(duì)其引風(fēng)機(jī)進(jìn)行了設(shè)備健康診斷，并精、準(zhǔn)診斷出風(fēng)機(jī)軸承問題。
風(fēng)機(jī)各測(cè)點(diǎn)特征值如表.1所示：
表. 4 振動(dòng)特征值列表
|
振動(dòng)
測(cè)點(diǎn)
|
加速度
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速度
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位移
|
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峰值
(m/s2)
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峭度指標(biāo)
(無量綱)
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(mm/s)
|
（μm）
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電機(jī)輸出端水平徑向2H
|
9.98
|
1.71
|
3.7
|
110.67
|
|
電機(jī)輸出端垂直徑向2V
|
4.59
|
2.75
|
0.55
|
9.35
|
|
風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端水平徑向3H
|
40.62
|
8.32
|
2.61
|
78.17
|
|
風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端垂直徑向3V
|
57.1
|
7.14
|
2.95
|
36.88
|
|
風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端軸向3A
|
20.54
|
2.78
|
6.99
|
93.88
|
|
風(fēng)機(jī)自由端水平徑向4H
|
3.13
|
2.65
|
1.96
|
67.02
|
|
風(fēng)機(jī)自由端垂直徑向4V
|
2.7
|
2.7
|
0.66
|
20.45
|
|
風(fēng)機(jī)自由端軸向4A
|
2.37
|
2.77
|
2.07
|
78.89
|
表. 5 軸承特征值列表（22244 CC/W33@800rpm）
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序號(hào)
|
軸承頻率（Hz@800rmp）
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幅值
|
故障位置
|
|
1
|
144
|
0.04
|
內(nèi)環(huán)
|
|
2
|
109
|
0.04
|
外環(huán)
|
|
3
|
93
|
0.09
|
滾動(dòng)體
|
|
4
|
5.7
|
0.01
|
保持架
|
風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端振動(dòng)分析如下：
圖. 7?風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端垂直徑向時(shí)域圖
如圖所示，峰值達(dá)到52m/s2，波形中可見明顯的沖擊信號(hào)
圖. 8?風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端垂直徑向頻譜圖
如圖所示，明顯可見以滾動(dòng)體故障頻率（93Hz）為值的調(diào)制
圖. 9?風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端水平徑向時(shí)域圖
如圖所示，峰值達(dá)到50m/s2，波形中可見明顯的沖擊信號(hào)
圖. 10?風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端水平徑向頻域圖
如圖所示，明顯可見以滾動(dòng)體故障頻率（93Hz）為值的調(diào)制
圖. 11?風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端軸向頻譜圖
如圖.5所示，明顯可見滾動(dòng)體故障頻率
經(jīng)軸承拆卸，明顯可見滾動(dòng)體大面積嚴(yán)重磨損、剝落，如圖.7、8所示：
圖. 12?已解體的軸承
圖. 13?磨損的滾子
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