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「根本原因分析」の壁を破る -プロジェクト完了时の振り返りと原因分析

「根本原因分析」の壁を破る

-プロジェクト完了時の振り返りと原因分析の勘所-

株式会社 プロセスネットワーク 金子龍三 1.なぜ再発するか

1.1 再発のパターン

再発のパターンイは、改善する気がない。問題だと思わない、原因を調べずに思い込みが強い、原因分析を行うためには因果関係の知識が必要だが少ない、外部環境条件に流されている、真の原因が残っていて再発している、改善策を実行しない?できない、などがあります。組織として資産を残していないので他と同じ失敗をしている場合もあります。

1.2 因と縁の区別

上述にも記載しましたように、再発する理由のひとつに、外部環境要因に原因がある場合にその原因を解消できないことを理由に改善しようとしないケースがあります。外部要因の場合には上司、同僚、及びスタッフまで外部要因のためだと同意し、解決は無理だと組織全体で、「振り返り」や「原因分析」が改善のためではなく、【言い訳】【 弁解】探しになることがあります。

原因には、因と縁があり、改善策にも「解消」と「適応」とがあることを指導することが重要です。

直接原因で、権限内のことを因といい、間接原因で、権限外のことを縁といって区別します。

因は解消を図ります。例:例外情報の処理を抜かした。解消するために、プロセスを定義し、プロセス能力?資産を準備し、実行します。

それに対して縁は適応を図ります。例:お客様の仕様が変わった。例:元のソフトウェアにバグがあった。縁に対しては、プロジェクト全体で外部要因の場合には、プロジェクト憲章で前提条件?制約条件を明確にし、前提条件?制約条件に応じたリスクマネジメントを行うことが対応策です。個人やグループの権限外であれば、エスカレーションし、権限を持っている人に処置させます。

1.3 業務遂行力の要因

相撲では、心技体を重要視するが、開発業務では、それらに加えて、能力が重要である。 「心」に相当するのが、意欲であり、日本の場合には解雇されることがあまりないため、意欲がなくても業務に就いている。その結果、「振り返り」や「原因分析」においてもプロジェクトチーム全体に悪影響を与えることがある。解雇のリスクがある社会では「採用の誤り」であり、対策としては解雇すればよい。

1.3.1 意欲の類型【日本の場合】

ケース1 能動的で意欲がある

ケース2 受動的であるが、意欲がある

ケース3 受動的であり、意欲が少なく、弁解が多い

しばしば 過去の失敗体験にこだわる、前提条件や制約条件に縛られそれらを言い訳にする。

ケース4 受動的で、最低のことしかやらない

解雇や降格はないと思い、現在の業務と地位に安住している。

1.3.2 意欲?能力に応じた指導

意欲?能力に応じて個人の指導方法を変える必要があります。プロジェクトマネジメントの前提の能力である社会的能力のひとつです。リーダーシップ論では、別の観点で詳細な検討が行われていますのでご承知かと思います。ここでは日本の組織での要点として説明します。

①意欲が少なく、能力も低い場合には教示型の指導を行います。

マニュアルを作成し、教え、守らせる必要があります。(実務では号令主体の統率を行います)。

②意欲はあるが、能力が低い場合には参加型の指導を行います。

やってみせ、やらせてみて、褒める必要があります。

その後改善させ、自律的にできるように指導します。実務では率先指導を行います。

③意欲が少なく、能力はある場合は説得による指導を行います。

意欲を駆り立てるために説得を行います。実務では命令し、実行させます。

④意欲もあり、能力もある場合には委任すればよい。

指導がほとんど必要なく、任せます。継続的な向上心をもたせることが重要で、自惚れさせないことが指導の重点です。但し課題が変化すると、②に転落するので、指導方法を変える必要があるので、課題の変化を注意深く見守る必要があります。

1.4 個人?集団の動機づけの基礎理論と実務

「振り返り」や「原因分析」も動機づけのための方法でもあります。管理者やスタッフは、行動科学での個人?集団の動機づけの基礎理論を知っていることが必要です。あるいは知っていても実務で活用していないことがあります。「振り返り」や「原因分析」を成功させるためには管理者やスタッフが行動科学での個人?集団の動機づけの基礎理論を学び修得していることが的確性の要件です。

深層心理学の領域では、フロイドが「快楽の法則、不快の法則 + 強迫の法則」を述べています(フロイドの精神分析入門をご覧下さい)。なお、「振り返り」や「原因分析」には厳しすぎますが、中国の文献では人を使うための方法については韓非子を参考にしてください。

実務としては、「褒める?叱る」の方法を修得させます。

これは別の表現をするならば;

?プラスの動機づけ、やって欲しければ誉めよ「欲望の充足」と

?マイナスの動機づけやめさせようとするならば、叱れ「防御本能」です。

これらは行動科学の理論に基づく方法ですが、先人の知恵ですし、子供のしつけでも、

ペットのしつけでも有効ですから修得することを推奨します。

1.5 定着化対策

「振り返り」や「原因分析」も、「褒める?叱る」の法則を適用し、定着させます。その方法について説明します。

「振り返り」や「原因分析」で叱られれば、上司やスタッフは「二度と起こさないように改善する」と思うでしょうが、行動科学からすれば、「振り返り」や「原因分析」で叱られれば、「振り返り」や「原因分析」を行わなくなることが予見できます。

「振り返り」や「原因分析」を定着するためには、「叱る」の変わりに強制する方法もありますが、「振り返り」や「原因分析」の行動を起こさせるのですから、褒めるに相当する、用途増加策を講じます。図に定着化の方策の種類を記載します。改善した後で褒められる

2.プロジェクト完了時の振り返り

プロジェクト完了時の「振り返り」は、反省会、完了報告会、クロージング、ポストモーテム(検死、失敗した事柄についての事後の討論?分析)とも言いますが、事例を説明しますので要点を把握してください。

報告書が単純な目標と実績の比較であれば、他の人が読む気にはなりません。まして、失敗事例(労働が過負荷でノイローゼになり、退職した等)も単純に記述するだけなら、記載する側に報酬がないので、「振り返り」は廃れる可能性があります。前向きな秘訣?プ

ラクティスになっていれば参考にするでしょう。以下の説明では、筆者自身の成長の記録として漫談調で記載した例です。(無理なプロジェクトに挑戦したのであり、???死の行進を行った???上司からの打診から逃げた同僚から、協力しなかったスタッフからとやかく言われても、上司もとやかく言えばその相手の評価が下がるだけで発表した当人は傷がつきません)。

2.1 報告会の思い出 定着の参考に

2.1.1 管理者グループが実力あった1980年半ばのエピソード

入社二?三年目の社員が上司に言われて開催の予定日を部長に尋ねてきました。そこで部長が「振り返り」(反省会と言っていましたが)について、上司に言われていやいや会議を開催日程を聞きに来たのか、「振り返り」についてどう思うか聞いてしました。

「プロジェクト完了時の あの会議は面白ですね、部長?課長?主任が専門的な議論をしていて、その内容が後日雑誌の特集の題名に出ていました。その書籍を購入すると専門的には難しくてわからないのですが、うちの部長?課長?主任はこのような議論をしていたのかと思いました」

状態遷移表を作成したら処置とデータの関係で品質問題を起こした際のエピソードです。状態遷移表のセルには処理の記述だけではなく、データをも対で設計しないとだめだ。そのためには オブジェクト指向設計法の導入が解決策だろうと議論した後での話です。今ならそれに加えて「UML 技法を適用するのが良いかな」と議論するでしょう。

2.1.2 管理者グループが実力なかった200020年ごろのエピソード

品質担当役員(品質保証部を統括)が品質保証部長に、

「品質会議での管理項目にプロジェクト発足会、完了報告会、レビューの実施予定?チェックリストの種類と活用宣言を加えよ」と指示した。

品質会議において管理者に、「なぜ予定が未定だ、やらないのならやらないと管理者が責任を持って宣言せよ」「結果責任をとるなら、やらなくても認める」「次のプロジェクトで問題を起こせば責任(ばかな奴だor 人事考課の際に言う)を追及するぞ」 ISO-9000s の形骸化を防止するために管理項目の定義と徹底を指示した際の話です。今ならそれに加えて「完了報告であったベストプラクティスをひとつ位言え」と指導するでしょう。

2.2 事例研究:管理者による違い

小集団活動の成果にばらつきがあったので、分析を行いました。その結果、上司層の指揮統率方法や言動が要因であることがわかりました。

ケース1:プロジェクトが混乱したがなんとか完了することができた。完了報告会で部長が、「よく頑張った」と言って褒めた。特に分析はしなかった。

ケース2:目標を達成したので完了報告会で部長が、「よく頑張った」と言って褒めた。目標は容易に達成できる水準だった。

ケース3:目標を達成したので完了報告会で部長が、「よく頑張った」と言って褒めた。かなり努力した結果なんとか達成できた目標水準だった。

ケース4:達成が困難な目標だったので、やはり達成できなかった。完了報告会で部長が、「目標は約束だ、約束を破った」と叱った「出来なかった理由を分析せよ」と言った。

ケース5:達成が困難な目標だったので、やはり達成できなかった。完了報告会で部長が、「目標達成はやはり無理だった」と言った。それ以上の討論はなかった。

ケース3のかなり努力した結果なんとか達成できた目標水準を管理者が指導し設定し、それを達成できて褒められた場合にその後も改善活動を意欲的に行うし、各人、特にグループ長が成長します。部下の能力の伸びと一致する目標設定の水準が要点です。ケース5は部長の能力水準での目標設定で、部下を観ていないので成功しない。

2.3 事例研究:組込みソフトウェア開発初期(1979年開発物件)のエピソード

開発経過

受注経過:当時の公式記録には記載されていない裏話。他社が試作機の開発を終了し、顧客と共同で特許も複数提出していたが、商用機の段階で二社購買に方針が変更になり、参入した(参入せざるを得なかった)。開発期間が短いこと、ソフトウェア開発量が当時としては大きいこと、特許で仕様も含めて押さえられていること(詳細な仕様は顧客から出ない)から、主力の開発グループは(失敗する危険性が高いので)無理だと言って手を引いた。そのため、社内情報システムの開発グループ(自称3軍)が担当することになった。

納期延伸経過:仕様が過剰なのにメモリ制限が厳しい(必要量の58%の設計目標値、ぎりぎりハードウェアの実装を変更してメモリを増やして必要量の67%確保)ことから、専門家でも納期通りには開発し切れず、素人集団でも追い越せた。

ソフト概要?分担

当初ハードウェア側が分担する計画だったユニットにもソフトウェア側が参画あるいは担当することになった。

教訓

ソフトウェア開発担当者はひとりを除いて(それも開発納品後の障害対応以降のプロジェクトマネジメントだけの経験)組込み開発の経験がなかった(社内情報システム開発担当者集団)。

組込み開発の経験の有無はそれほど問題ではなく。個人差(徹夜の連続で先行きの目処が立たないプロジェクトで直ぐ休む人、あわてる人、すぐぼやく人、エラーの多い人、平気な人、難しい問題だと元気良くなる人)の方が大きい。

パートナー社員はチームを組んだことのある方がチーム全体としては良い(コミュニケーションミスによる品質問題の発生が少ない)。二次パートナーは動機づけが不足し、責任感が薄れるようだ(個人的見解)。

以下にそのプロジェクトでの完了報告書から報告書記載要領の例を説明します。原文も漫談調です!

記述例 LEDの表示色が違う

(HW)緑と赤が同時に点灯している。

(担当)動作OKの状態(緑)からアラーム状態(赤)になったら緑色をOFFにする必要がありますよ。

(主任)アラーム発生時には赤色表示すればよいことは知っていたが、緑色表示を消すとは知らなかったね。

(担当)LEDのハードを知らないでソフト仕様を作成したでしょう?

(主任)あたり! 実物を知らなかったね。

記載例 割り込みLSI

二つの信号が同一のタイミングで発生すると動作が誤ることがある。

(HW)ハードウェアで禁止する。

(主任)きょとん(この話全然理解できません)!

リセット動作で不良!

(担当が解読した)リセットしたら「相手側が@出力」と受け取っています。

(主任)リセットした際のデータラインを調べると@と読めるの、ヘェー!

プロジェクトの後で

組込みソフトウェア開発量がその後も増え続け、情報システム要員の一時的な転用では対応できなくなり、組込みソフトウェア開発のために子会社(組織を分離し設立したので分身会社といっていた)の設立を提案し、開発を行いつつ、設立の準備に参画しました。

子会社では、当時は新人にアセンブラを教えハードウェア動作を理解させ、女性の要員にも専門を問わず、オシロスコープの使い方、故障原因の切り分け(ハードウェア部品の故障も)ができるよう教育しました。上記のプロジェクトなどの反省からです。

同様に、ハードウェアや専門分野の規格?仕様などはわからないために問題が後日発生してことがあることから、わからないことはハードウェア技術者に質問し、回答を用語集(データベース)に記載することなど改善活動を行いました。

2.4 プロジェクト計画?完了

プロジェクト計画?完了報告書記載事項および審議項目を示します。

表1 プロジェクト計画書兼完了報告書項目

1.システム要約 (プロジェクトスコープ)

2.システム条件 (プロジェクト憲章)

3.開発計画 体制?日程?要員 (タイムマネジメント 人的資源マネジメント)、開発規模?工数計画 詳細日程計画

4.スコープマネジメント

5.コミュニケーションマネジメント計画

6.費用計画 (コストマネジメント) 外注計画を含む

7.使用設備?ソフトウェア

8.生産物 中間成果物

9.品質マネジメント計画

10.リスクマネジメント計画

11.エンドユーザリリース後の品質目標

12.保守計画

13.(完了時) 良かったこと 新たな追加資産

14.(完了時) 悪かったこと 次への課題

15.(完了時) 所感

この計画書の項目では、構成管理、プロセスマネジメント関係が不足しているだけではなく、プロジェクトマネジメントの知識体系からするとプロジェクト立ち上げ(プロジェクトスコープ?プロジェクト憲章)、スコープマネジメント、コミュニケーションマネジメント、人的資源のマネジメント、リスクマネジメントが不十分です。追加が必要です。開発プロジェクトでは、技術のマネジメントも重要です。

組織としての教訓?記録データ?マニュアル、ワークブレークダウンストラクチャ(WBS 辞書)、リスクブレークダウンストラクチャ(RBS 辞書)が蓄積されていませんでした。部長級の暗黙知になっていました。組織のプロセス資産の構築と利用が不十分でした。

2.5 議論の進め方

2.5.1 目標と実績との差異についての議論の進め方

例1 目標と実績との差異

(責任者)予算の目標と実績との差異が大きい、どうしてだ

(PM)見積技術が未熟でした

(PMOerの腹の中)責任者として何を指導していたのだ?

例2 目標と実績との差異

(管理)目標と実績との差異が大きいがその原因は何か

(PM)見積する際にもれがありましたし、その後仕様変更があり差異が生じた

(PMOerの腹の中)この次は見積をなかなかしなくなるな

例3 目標と実績との差異

(PMOer)見積と実績との差は約30%か 何時見積もった?

(PM)顧客から要求が出された時点です

(PMOer)それにしては当っているな

(PMOer)どの位安全係数をみた?

(PM)見積った値に50%増にしましたが少なかったようです

(PJ責任者)見積技術の指導はどうすれば良いのですか

(PMOer)要求仕様レビューの技術次第だね、

精度を上げるより多段階見積を行うよう指導することだね

(PMOer)安全係数は×3倍の場合も、×9倍も有り得る。人月の神話に書いてあるだろ! 例4 工程別品質目標未達成(プロセス品質)

(管理)工程別品質目標が未達成で、出荷判定で不合格にするべきところ、納期が来ていたので特別採用にし、出荷を認めた、A工程は上限目標以上のバグが発見されたし、逆にB 工程は下限目標以下しかバグが発見されていない

(管理)未達成の原因は何か、フィールド対応のための未然防止策として今からでも何を行うのか

(PMOer)その議論待った。管理限界の妥当性について管理部門は確認してあるのか、責任者も確認しているのか(言い訳すると根拠資料を見せろと要求するぞ)。

【前のプロジェクトと類似しているかどうか、前のプロジェクト群は管理状態になっていることをデータで説明できるのか、出来なければ、形式的な品質保証だ】

2.5.2 事業部の品質目標達成議論の進め方

(管理)事業部の品質目標を達成したのか

バグの実装までの発見率70%以上が目標だったね

(PM)75%でした

(PMOer)成果があったね、前回に比べてどのような対策を行ったのか?

(PM)経験による違いと、DRの強化です

(PMOer)DRの強化とは?

参考:全社品質目標は結果管理項目「重要品質問題の発生防止 N件以下」であり、発生すると、重要品質問題は品質担当役員が原因分析に参加し、開発経過を詳細に分析する(品質担当役員の生きがい!)。

2.6 プロジェクト完了時ミーティング要点

プロジェクト完了時ミーティングの要点は次の通りです。

管理部門の要員も、上司も行動科学の要点を勉強する

人を使って、組織を使って目標を達成する技術:リーダーシップ論をマスターする。

先に述べたように、向上心が重要であり、能力?意欲によって指導方法は異なる。

強制策だけではなく、用途増加策も行う

個別に分析するだけではなく、総合的に分析する

プロジェクト憲章での前提条件?制約条件が明確に定義されていること、さもないと個別に批判するだけでは分析ではない。

2.7 指導演習問題

(担当者の感想)担当としてはPLやPMがアホだから苦労した

(管理)なぜだ

(担当)レビューアとしてレビューに参加しても、バグを見逃した、その結果、検査の段階で苦労した

責任者(課長)が叱ろうとしたら、上司の部長(後のPMOer)が笑っていたので、叱るのをやめた。会議の後で、課長が(責任者)部長に、あのようなことを言っている部下を叱らないのですかと聞いた。

問題: 部長は(課長の指導と、担当の指導の観点から)何と課長に答えたであろうか

3. 原因分析技術の要点

3.1 なぜなぜ問答の限界

立っている上司(私)が座っている部下に「なぜ」だと強く言えば,部下は【質問と思わず詰問と受け取り】正確な回答をするよりも上司(私)の期待に応じた回答をすることが多い。

(1) 分析が失敗に終わる回答のパターン:

① 私が間違えました

(コーディングミスです)

② レビューで見逃しました

(チェックリストが不備でした)

③ 短納期のためです

(私の責任ではなく環境条件が悪かった)

④ ヒューマンエラーです

(ケアレスミスです、仕方がありません)

⑤ 仕様が変更になったためです

(変化することが原因です,どうしようもないでしょう)

(2) 回答の誤解【事実と推論の区別】

回答が事実かどうか不明なのに事実と解釈してしまうことがあります。

忙しい:部下の仕事を獲っている、やりやすい仕事をやっている?

時間が無い:無駄なことを行っている(効率的ではない)?

短納期だ:計画策定時に今までどおり工夫をせずにやろうとしている?

人がいない?人が不足している:どの工程の、どのレベルの技術力のある人?

特定の人以外は暇(能力ない技術者は人の内にはカウントしない??差別?蔑視しているのか)?

3.2 なぜなぜ問答の技術

なぜなぜ問答の技術についてはWebサイト(http://www.juse-sqip.jp/qualityone_01.html)に掲載されていますので、参照してください。

3.3 なぜなぜ問答で必要な知識

4.プロセスネットワーク分析法へ

なぜなぜ問答の技術を修得したが、分析技術の伝承が難しい【限界がある】。

そこで、技術者自身でも、品質保証部門の技術者でも、管理者でも、顧客でもわかりやすく、原因が(比較的)容易に原因分析できる技術の開発が必要だったので、プロセスネットワーク分析法を開発した。

JIS Z 9901:1994にプロセス、プロセスネットワークの概念が説明されています。

プロセス:インプットをアウトプットに変換する、相互に関連する又は相互に作用する一連の活動。

プロセスネットワーク:製品実現プロセス(プロセスフロー)だけではなく、プロセスの能力を調達し、マネジメントするプロセスにも原因があることがあり(支援プロセス群) 、プロセスはネットワーク状になっている。これをプロセスネットワークという。

4.1 プロセスネットワーク原因分析法の研究の源流

プロセスネットワーク原因分析法の研究の源流は、①日本のものづくりの伝統、道の思想、型の思想、②シューハートの近代的品質管理、③テイラーの作業研究、④なぜなぜ問答の研究です。

4.2 プロセスネットワーク分析の技術

プロセスネットワーク分析の技術についてはWebサイト(http://www.juse-sqip.jp/qualityone_01.html)に掲載されていますので、参照してくだ

4.3 なぜなぜ問答とプロセスネットワーク分析法の違い

なぜなぜ問答では「レビューもれ」が原因で、さらに「チェックリストにもれがある」ことが原因と指摘されることがあります。しかし、改善活動を継続的に行っているとチェックリストは増え、チェックリストが増えると、レビュー時間内でチェックし切れず障害を見逃すことがあります。

プロセスネットワーク分析法では、原因を決めつけずに、次のプロジェクトで実行できるかどうかどのプロセスで、どのプロセス資料で、どのような能力?資格を持ったレビューアが行い、レビューで発見できるかどうか検証します(改善の実行を約束できるかどうかです)。実際にチェックリスト?チェックシートを使用してもレビューだけでは取りきれない(対象物の質、時間的、能力的に)ことがあります。インプットである仕様書類に記載することが必要になることもありますし、チェックリストが増えるとチェックシートを作成し、チェック範囲を限定せざるを得ないこともあります。

プロセスネットワーク分析法では実際に行ったプロセスフロー、当該プロセスの支援プロセスについて調査しますが、実際に行ったプロセスフローを技術者が説明できないことがあり、作成し指導しているプロセス定義書が無視されていることが、分析者(品質担当役員のこともあります)に明らかになり、管理者やSEPGを落胆させることもしばしばあります。プロセスが定義され、実行されている組織で、障害が発生した際には、実際に

行ったプロセスを直ちに説明でき、分析者に、どのプロセス、どのプロセスの実行方法が問題だったか分析ではなく、質問をするようになります。

4.4 プロセスネットワーク分析法の適用結果からの水平展開項目

プロセスネットワーク分析を行っていて、しばしば観られるのが、要求仕様書の不備、要件分析の不足、設計工程が機能設計だけのケースなどです。日本語で要求仕様書を記載する場合には日本語の名詞は単数?複数?集合名詞の区別ができませんから、要求仕様に含まれる名詞はクラス図などを用いて分析することが必要です。要求仕様書記載項目からすれば、設計では、機能設計以外に、データ設計、インタフェース設計、非機能【性能、操作性、拡張性他】設計、そして安全性設計が必要です。

5 おわりに

5.1「振り返り」の要点

2.6 プロジェクト完了時ミーティング要点で述べましたように、「振り返り」を行うのも、継続的な改善と同様に、振り返りや改善を行って、報酬があることが要点です。そのためには叱るのはなく、改善策を考え、改善策を実施することによって、事業が、顧客が、そして個人が向上することを実感できることが重要です。

5.2 「原因分析」の要点

教訓 まだソフトウェアの設計も、ハードウェアの設計の経験のない大学生(レベル)に、国際競争下(レベル)の開発課題を与えたが出来なかった。そこで同級生が原因分析を行ったが、真の原因がわからなかった

この皮肉でもわかるように、原因分析では、仮説知識が必要になります。仮説知識を持っていないと分析になりません。仮説知識が少ないと分析者の知っている範囲の要因を押し付けることがあります。

プロセスの定義書通りに行わず基準を守っていなかった場合の分析法は知識が規定されているので比較的容易です。但し対策は管理統制行動が主体ですから容易ではありません。

プロセスの抜けは仮説知識が欠落している可能性があり分析は難しくなります。仮説知識体系が必要ですから、教育?訓練が重要です。

技術を知らない場合も同様に難しく、技術についての仮説知識体系が必要ですから、教育?訓練が重要です。特に演習を繰り返し行うことが重要です。

原因分析の結果は図解し、検証する。更に後日分析を見直すことが原因分析力を向上させる方法です。分析者自身も継続的に学ぶことが不可欠です。

以上

电动机三种典型振动故障的诊断(1)

电动机三种典型振动故障的诊断 1 引言 某造纸厂一台电动机先后出现了三种典型的振动故障: (1) 基础刚性差; (2) 电气故障; (3) 滚动轴承损坏。 现将诊断分析及处理过程进行简单的描述和总结: 此电动机安装于临时混凝土基础上,基础由四根混凝土支柱支撑于二楼楼板横梁上,基础较为薄弱。电动机运行时振动较大,基础平台上感觉共振强烈。没有发现其他异常。 电动机结构型式及技术参数如下: 三相绕线型异步电动机 型号:yr710-6 额定功率:2000kw 额定转速:991r/min 工作频率:50hz 额定电压:10kv 极数:6 滚动轴承:联轴节端nu244c3; 6244c3 末端: nu244c3 (fag) 针对本电动机的特点,采用entek data pactm 1500数据采集器+9000a-lbv加速度传感器; enmoniter odyssey软件进行振动数据的采集和分析: 2 电动机基础刚性弱的诊断过程 2001年8月21日,采用entek data pactm 1500数据采集器对此电动机进行测试。首先,

断开联轴节,进行电动机单试。测量电动机两端轴承座处水平、垂直、轴向三个方向的振动速度有效值(mm/s rms)、振动尖峰能量(gse)幅值及频谱;测量电动机地脚螺栓、基础、基础邻近台板各点及台板下支撑柱上各点的振动位移峰峰值(μm p-p); 测量电动机两侧轴承座 水平、垂直方向的工频(1×n)振动相位角。将电动机断电,采集断电瞬间前后电动机振动频谱瀑布图。 之后,重新找正对中,带负荷运行进行测试,测试内容同上。 测点位置如图1所示;对电动机基础、地脚螺栓及台板各点振动幅值进行测量的数据如图2、图3所示。 图1 图2 振动数据侧视图

汽轮机振动大的原因分析及其解决方法[1]

汽轮机振动大的原因分析及其解决方法 摘要:为了保障城市经济的发展与居民用电的稳定,加强汽轮机组日常保养与维护,保障城市供电已经成为了火力发电厂维护部门的重要任务。文章就汽轮机异常振动的原因进行了分析与故障的排除,在振动监测方面应做的工作进行了简要的论述。 关键词:汽轮机;异常振动;故障排除;振动监测;汽流激振现象 对转动机械来说,微小的振动是不可避免的,振动幅度不超过规定标准的属于正常振动。这里所说的振动,系指机组转动中振幅比原有水平增大,特别是增大到超过允许标准的振动,也就是异常振动。任何一种异常振动都潜伏着设备损坏的危险。比如轴系质量失去平衡(掉叶片、大轴弯曲、轴系中心变化、发电机转子内冷水路局部堵塞等)、动静磨擦、膨胀受阻、轴承磨损或轴承座松动,以及电磁力不平衡等等都会表面在振动增大,甚至强烈振动。 而强烈振又会导致机组其他零部件松动甚至损坏,加剧动静部分摩擦,形成恶性循环,加剧设备损坏程度。异常振动是汽轮发电机运转中缺陷,隐患的综合反映,是发生故障的信号。因此,新安装或检修后的机组,必须经过试运行,测试各轴承振动及各轴承处轴振在合格标准以下,方可将机组投入运行。振动超标的则必须查找原因,采取措施将振动降到合格范围内,才能移交生产或投入正常运行。 一、汽轮机异常振动原因分析 汽轮机组担负着火力发电企业发电任务的重点。由于其运行时间长、关键部位长期磨损等原因,汽轮机组故障时常出现,这严重影响了发电机组的正常运行。汽轮机组异常振动是汽轮机常见故障中较为复杂的一种故障。由于机组的振动往往受多方面的影响,只要跟机本体有关的任何一个设备或介质都会是机组振动的原因,比如进汽参数、疏水、油温、油质、等等。因此,针对汽轮机异常震动原因的分析就显得尤为重要,只有查明原因才能对症维修。针对导致汽轮机异常振动的各个原因分析是维修汽轮机异常振动的关键。 二、汽轮机组常见异常震动的分析与排除 引起汽轮机组异常振动的主要原因有以下几个方面,汽流激振、转子热变形、摩擦振动等。 (一)汽流激振现象与故障排除 汽流激振有两个主要特征:一是应该出现较大量值的低频分量;二是振动的增大受运行参数的影响明显,且增大应该呈突发性,如负荷。其原因主要是由于叶片受不均衡的气体来流冲击就会发生汽流激振;对于大型机组,由于末级较长,气体在叶片膨胀末端产生流道紊乱也可能发生汽流激振现象;轴封也可能发生汽流激振现象。针对汽轮机组汽流激振的特征,其故障分析要通过长时间的记录每次机组振动的数据,连同机组满负荷时的数据记录,做出成组曲线,观察曲线的变化趋势和范围。通过改变升降负荷速率,从5T/h到50T/h的给水量逐一变化的过程,观察曲线变化情况。通过改变汽轮机不同负荷时高压调速汽门重调特性,消除气流激振。简单的说就是确定机组产生汽流激振的工作状态,采用减低负荷变化率和避开产生汽流激振的负荷范围的方式来避免汽流激振的产生。 (二)转子热变形导致的机组异常振动特征、原因及排除 转子热变形引发的振动特征是一倍频振幅的增加与转子温度和蒸汽参数有密切关系,大都发生在机组冷态启机定速后带负荷阶段,此时转子温度逐渐升高,材质内应力释放引起转子热变形,一倍频振动增大,同时可能伴随相位变化。由于引起了转子弯曲变形而导致机组异常振动。转子永久性弯曲和临时性弯曲是

立式高压电机振动故障分析与处理 郝元

立式高压电机振动故障分析与处理郝元 发表时间:2018-01-10T10:05:54.933Z 来源:《电力设备》2017年第27期作者:郝元林享[导读] 摘要:某电厂两台立式高压电机在调试期间,非驱动端轴承径向振动严重超标,多次调整后无明显好转。 (福建福清核电有限公司福建福清 350318)摘要:某电厂两台立式高压电机在调试期间,非驱动端轴承径向振动严重超标,多次调整后无明显好转。经测试分析表明故障为螺栓虚脚及底板结构缺陷等所致。通过消除虚脚及添加减振垫片等方法,最终消除振动故障,为同类机组振动故障处理提供了参考。 关键词:立式高压电机;振动故障;螺栓虚脚;底板缺陷;减振垫片 Abstract:During commissioning of two vertical and high-voltage motors in a power plant, the radial vibrations of the motor non-driving end bearings are found undue. The faults keep the same after being extensively debugged. Through spot tests and analyses, the authors consider the faults are due to the bolt-gap and foundation-plate flaw. By the way of eliminating bolt-gaps and adding damper shims, the vibration faults are removed finally. The methods in the paper can be adopted in other vibration troubleshooting situations. Keywords:Vertical and High-voltage Motor; Vibration Fault; Bolt-gap;Foundation-plate Flaw; Damper Shim 观察表3,可知供货商C版文件(现行采用)的力矩值较小,可能导致电机紧固不足产生松动,从而导致振动故障。 为此,将上述连接板螺栓和地脚螺母力矩增大至供货商A版文件要求重新紧固(M20螺栓保持C版要求)。对电机试车,最大振动值却升至7.8mm/s。由此,排除了螺栓力矩不足的因素。之后,将上述螺栓力矩值减小至供货商C版文件要求,此时最大振动值降低至5.5mm/s (仍超标)。 为进一步探究故障原因,确定先从力矩较小便于施工的电机机座螺栓着手,适当减小紧固力矩(前已验证振动值随螺栓力矩增大而增大),检查振动变化情况。 起动电机A后,将一颗机座螺栓力矩从345N?m减小为100N?m,电机最大振动降为2.7mm/s。然后按该方法处理邻近第二颗螺栓,最大振动变为2.0mm/s。依次处理完最后一颗螺栓后,最大振动降为1.6mm/s。 上述轴承振动值随螺栓力矩增大(减小)而显著增大(降低)的现象比较符合螺栓虚脚或基础缺陷等导致的振动故障特征。综合前述分析,判断电机振动故障原因是螺栓虚脚或电机底板结构缺陷。 3电机振动故障处理 3.1电机A振动故障处理 3.1.1处理过程 现已得出机座螺栓虚脚是导致振动超标的因素,则采取打百分表法测量出电机座的虚脚情况,然后通过添加不锈钢垫片予以消除。主要过程如下: 1)标点。将两法兰面分别等分为若干测量点并标记(两法兰面的测量点应在法兰就位时重叠); 2)架表。架百分表于电机联轴器上并将指向电机座法兰面,然后将电机轴盘车一周记录各测量点的表值。测连接板法兰面虚脚时同理。 3)计算。将电机座法兰和连接板法兰重叠位置的测量点数值分别求代数和Xi,若其中最大值为Xmax,则任一测量点的虚脚(间隙)值Xj。 Xj=Xmax—Xi 4)垫实。根据计算的虚脚值,添加对应厚度(Xj)的垫片。 将电机正确就位后再用塞尺检验,若仍有间隙须补偿,最后将所有螺栓按要求正确紧固。 3.1.2效果验证 为避免不锈钢冷却水管道的应力干扰前述调整结果,将冷却器法兰处更换为橡胶软管后对电机试车,检查最大振动降至1.4mm/s(合格)。然后将橡胶软管换成正式不锈钢管,最大振动增加至3.8mm/s(超标)。分析原因是在消除虚脚过程中,电机位置移动导致冷却器进出口法兰偏移,将冷却水管道连接后,冷却水管道对电机施加过大应力而导致振动增大。 为此,采取以下步骤消除管道应力:拆卸冷却水管道,先将不锈钢冷却水管道连接至冷却器法兰上,再连接好另一端法兰。再次对电机空载试车,非驱动端轴承最大振动降为1.8mm/s。 至此,消除机座螺栓虚脚后,电机A空载振动值合格。 3.2电机B振动故障处理 3.2.1处理过程 参照电机A消除故障的方法处理电机B,振动故障始终无法消除,且无论冷却水管为不锈钢管或橡胶软管,振动值均超标,甚至一度达到11.3mm/s,显示了电机B振动故障的复杂性。 据前文分析,判断电机B存在底板结构缺陷。为此,吊出电机B,检查电机底板等。 检查得出如下两点可能导致振动超标的因素: 1)法兰翘边。检查发现连接板在与电机座配合的法兰面、基础板与连接板配合的法兰面均存在一圈最大0.10mm的翘边,测量电机法兰面平面度合格(如图4示)。测量得电机连接板水平度为0.15mm/m,稍高于0.10mm/m的标准值,但据现场经验该微差不至于造成振动故障。

电机振动噪音的原因及解决措施

电机振动噪音的原因及解决措施 电机振动噪音的原因及解决措施一般评估电动机的品质除了运转时之各特性外,以人之五感判断电机振动及电机振动噪音的情形较多。而电动机产生的电机振动电机振动噪音,主要有: 1、机械电机振动电机振动噪音,为转子的不平衡重量,产生相当转数的电机振动。 2、电动机轴承的转动,正常的情形产生自然音,精密小型电动机或高速电动机情形以外,几乎不会有问题。但轴承自然的电机振动与电动机构成部材料的共振,轴承的轴方向弹簧常数使转子的轴方向电机振动,润滑不良产生摩擦音等问题产生。 3、电刷滑动,具有电刷的DC电动机或整流子电动机,会产生电刷的电机振动噪音。 4、流体电机振动噪音,风扇或转子引起通风电机振动噪音对电动机很难避免,很多情形左右电动机整体的电机振动噪音,除风扇的叶片或铁心的齿引起气笛音外,也有必要注意通风上的共鸣。 5、电磁的电机振动噪音,为磁路的不平衡或不平衡磁力及气隙的电磁力波产生之电机振动噪音,又磁通密度饱和或气隙偏心引起磁的电机振动噪音。一、机械性电机振动的产生原因与对策 1、转子的不平衡电机振动 A、原因: ·制造时的残留不平衡。

·长期间运转产生尘埃的多量附着。 ·运转时热应力引起轴弯曲。 ·转子配件的热位移引起不平衡载重。 ·转子配件的离心力引起变形或偏心。 ·外力(皮带、齿轮、直结不良等)引起轴弯曲。 ·轴承的装置不良(轴的精度或锁紧)引起轴弯曲或轴承的内部变形。 B、对策: ·抑制转子不平衡量。 ·维护到容许不平衡量以内。 ·轴与铁心过度紧配的改善。 ·对热膨胀的异方性,设计改善。 ·强度设计或装配的改善。 ·轴强度设计的修正,轴联结器的种类变更以及直结对中心的修正。 ·轴承端面与轴附段部或锁紧螺帽的防止偏靠。 2、轴承之异常电机振动与电机振动噪音 A、原因: ·轴承内部的伤。 ·轴承的轴方向异常电机振动,轴方向弹簧常数与转子质量组成电机振动系统的激振。

转机振动原因分析

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GB振动标准: 1、额定转速750r/min以下的转机,轴承振动值不超过0.12mm 2、额定转速1000r/min的转机,轴承振动值不超过0.10mm 3、额定转速1500r/min的转机,轴承振动值不超过0.085mm 4、额定转速3000r/min的转机,轴承振动值不超过0.05mm。 转机振动原因分析: 转机振动原因通常有四种:不平衡、共振、不对中和机械故障。 1.转子不平衡 它是最常见的振动原因,如转子制造不良、转子叶片上异物的堆积、电机转子平衡不良等。不平衡造成较大振动的另一原因是设备底座刚度较差或发生共振。键和键槽也是导致不平衡振动的另一原因。 转轴热弯曲是引起转子不平衡的另一种现象。一般热弯曲引起的不平衡振动随负荷变化而略有变化。但如果设备基础与其转动发生共振,则极有可能发生剧烈振动。因此,预防的关键,一是转轴的材质必须满足要求;二是转机机座必须坚实可靠。 2.共振 系统中的共振频率取决于其自由度数量;共振频率则由质量、刚度和衰减系数决定。转机支承共振频率应远离任何激振频率。对于新装置,可向制造厂咨询所需地基刚度以达到此目的。对于共振频率与转速相同的现有装置有两种选择—最大限度地减少激振力或改变共振频率。后者可通过增加系统刚度和质量来实现。处理共振问题时,最好改变共振频率。 共振也可能是由于转子与定子系统组件不对中或机械和电气故障而引起。

转速下谐波的共振频率也易造成故障。它们也可能由于不对中或机械和电气故障而诱发。然而与相同频率下的问题相比,这些共振造成的问题并不常见。 3.不对中 它可能在转速和两倍转速下造成径向和轴向的激振力。但是绝不能因为没有上述现象中的一种或两种而断定不存在对中问题。同时应考虑机组的热膨胀,一副联轴节之间要留有1.5-3mm间隙。 4.机械故障 质量低劣的联轴器、轴承和润滑不良以及支座不坚固,都是产生不同频率和幅值激振力的原因。 (1)质量低劣的联轴器主要表现在铸造质量差、连接螺孔偏斜、毛刺,橡皮垫圈很快损坏,使联轴器由软连接变为硬连接,产生振动、磨损。 (2)径向轴承的更换,一般是简单更换。为了避振换新轴承时,应对轴承外环作接触涂色检查,必要时处理轴承座。 (3)轴向波动是造成转机,包括联轴器、轴承在内的另一振动问题的起因。一般转机的轴向推力靠止推轴承约束。但是,如果轴向对中不良,且转子轴向发生磨蹭,则可能会产生剧烈的轴向振动。 (4)支座软弱即四个支脚不在同一平面上。转机用螺栓紧固在这四点时,如果各轴承不对中,必然造成剧烈振动。因此转机安装时,应该先用适当力矩对称拧紧几个紧固点。然后每次松开一个紧固点,并用千分表测量该点垂直变形量。如果垂直变形量大 于.05mm,应在此支脚下加垫片,其厚度等于变形量。重复以上过程,直至松开时每个点垂直变形量小于0.05mm为止。

电机常见的振动故障原因

编号:SM-ZD-75861 电机常见的振动故障原因Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制:____________________ 审核:____________________ 时间:____________________ 本文档下载后可任意修改

电机常见的振动故障原因 简介:该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项,保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态,从而使整体计划目标统一,行动协调,过程有条不紊。文档可直接下载或修改,使用时请详细阅读内容。 一般来讲,电机振动是由于转动部分不平衡、机械故障或电磁方面的原因引起的。 一、转动部分不平衡主要是转子、耦合器、联轴器、传动轮(制动轮)不平衡引起的。 处理方法是先找好转子平衡。如果有大型传动轮、制动轮、耦合器、联轴器,应与转子分开单独找好平衡。再有就是转动部分机械松动造成的。如:铁心支架松动,斜键、销钉失效松动,转子绑扎不紧都会造成转动部分不平衡。 二、机械部分故障主要有以下几点: 1、联动部分轴系不对中,中心线不重合,定心不正确。这种故障产生的原因主要是安装过程中,对中不良、安装不当造成的。还有一种情况,就是有的联动部分中心线在冷态时是重合一致的,但运行一段时间后由于转子支点,基础等变形,中心线又被破坏,因而产生振动。 2、与电机相联的齿轮、联轴器有毛病。这种故障主要表

电机振动在线监测系统解决方案上课讲义

钛能科技根据多年来的状态监测实践,针对电机故障研发出了一套电机振动在线监测系统解决方案,对全面推动我司电机状态监测工作深入开展发挥了重要作用。 1.引言 电机是现代工业生产中的重要电气设备,是现代工业生产的重要物质和技术基础,广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保等各个行业。各种电机设备的技术水平和运行状况是影响一个工业企业各项经济技术指标的重要因素,电机故障会对企业生产运营造成严重影响。一般说来,电机故障约有60%-70%是通过振动和由振动辐射出的噪声反映出来的,因此现场应用中,振动监测技术是应用比较普遍的故障诊断方法。 电机振动主要由电枢不平衡、电磁力、轴承磨损、转轴弯曲和安装不良使电机与负载机械的轴心线不对中或倾斜等原因引起的。电机振动三个基本参数,分别是振幅、频率和相位。其中振幅可用位移、速度和加速度来表示。在测量过程中我们一般对高频故障(如滚动轴承、齿轮箱故障等)或高速设备进行测量时,应选加速度为参考量;在对低频故障(如不平衡、不对中等)或低速设备测量时,应选位移为参考量;而在进行振动的总体状态测量时,选速度为参考量。电机振动大小必须要满足国家的电机振动标准,否则会造成很严重的后果。 要做好电机振动的监测诊断,首先要对诊断对象做全面的了解以及必要的机理分析,比如:机器的结构和动态特性(齿轮与轴承规格、特征频率等),机器的相关机件连接情况(如动力源、基座等),机器的运行条件(如温度、压力、转速)及维修技术(如故障、维修、润滑、改造),异常振 动的形态和特性。 2.解决方案 2.1方案概述 钛能科技根据已有的技术规范,在对钢铁、石化、水泥客户广泛深入调研的基础之上,结合自身多年来的技术积累,精心开发了电机振动在线监测系统,受到了客户的肯定和好评。 钛能科技电机振动在线监测系统依托先进的物联网传感技术,通过测定电机设备特征参数(如振动加速度、速度、位移等),计算并存储设备的运行参数,自动生成日数据库、历史数据库及报警库。将特征参数值与设定值进行比较,来确定设备当前是处于正常、异常还是故障状态,设备一旦出现异常或者故障,及时报警通知运行管理人员。尽可能多的采集故障信息,从而获得设备的状态变化规律,预测设备的运行发展趋势,帮助用户查找产生故障的原因,识别、判断故障的严重程度,

振动大实例与原因分析

1倍频振动大除了动平衡还应检查什么? 750KW异步电机,3000V工频,2极,轴长2M6,轴瓦档轴颈80mm,端盖式滑动轴承,中心高500mm。 检修后空载试车,垂直4.6mm/s,水平6.5mm/s,轴向1.2mm/s,振动较大,振感很强。振动频谱1倍频4-5mm/s,2倍频1-2mm/s,断电后1倍频2倍频值一点点降下来的。 据维修技师反应3年前空载试车也是振动大到现场连上机械接手在转就好了,于是到现场安装试车,结果振动还是大。 重新拆回车间,转子在动平衡机上做了动平衡,装配时轴瓦间隙也重新复测了。再试车振动比原来还大了点,频谱和原来一样。 我问了维修人员,动平衡配重2面都加了,轴瓦间隙都在标准里面。 请问做动平衡时是在1300-1500左右做的,有无可能在3000转时平衡改变了? 除了动平衡还要检查其他什么? 可能是共振问题,这个规格的电机转子固有频率接近5ohz,本案例中应大于50hz 动平衡后单机试转仍大,是由于加重后固有频率下降更接近转频,所以振动有升无减 请注意:动平衡的速度不是工频,平衡本身可能是合格的 联合运行振动值更大,是由于连接上了被驱动设备,形成转子副,电机转子带载后固 有频率下降较多,更接近工频。所以振动愈发的大 其实就一句话:组合转子的固有频率小于原来单体的,好像这么说的,原话不记得了 据统计,有19%的设备振动来自动不平衡即一倍频,而产生动不平衡有很多原因。现场测量的许多频谱结果也多与机器的一倍频有关系,下面仅就一倍频振动增大的原因进行分析。 一、单一一倍频信号 转子不平衡振动的时域波形为正弦波,频率为转子工作频率,径向振动大。频谱图中基频有稳定的高峰,谐波能量集中于基频,其他倍频振幅较小。当振动频率小于固有频率时,基频振幅随转速增大而增大;当振动频率大于固有频率时,转速增加振幅趋于一个较小的稳定值;当振动频率接近固有频率时机器发生共振,振幅具有最大峰值。由于通常轴承水平方向的刚度小,振动幅值较大,使轴心轨迹成为椭圆形。振动强烈程度对工作转速的变化很敏感。 1.力不平衡 频谱特征为振动波形接近正弦波,轴心轨迹近似圆形;振动以径向为主,一般水平方向幅值大于垂直方向;振幅与转速平方成正比,振动频率为一倍频;相位稳定,两个轴承处相位接近,同一轴承水平方向和垂直方向的相位差接近90度。 2.偶不平衡 频谱特征为振动波形接近正弦波,轴心轨迹近似圆形;在两个轴承处均产生较大的振动,不平衡严重时,还会产生较大的轴向振动;振幅与转速平方成正比,振动频率以一倍频为主,有时也会有二、三倍频成分;振动相位稳定,两个轴承处相位相差180度。 3.动不平衡 频谱特征为振动波形接近正弦波,轴心轨迹近似圆形;振动以径向为主,振幅与转速平方成正比,频率以一倍频为主;振动相位稳定,两个轴承处相位接近。

高压电机振动故障分析与处理

高压电机振动故障分析与处理 高压电动机在煤矿生产中的应用极其广泛,根据安装运行维护管理的规定必须进行定期的检查,以便及时了解、掌握电动机的运行情况,及时采取有效的措施,从而保障电动机的安全运行。因此,本文将分析总结高压电动机在安装、运行中所出现振动故障的查找与处理方法。 1、电机振动的测量 对电机振动量的测量从过去用螺丝刀测听,到现在使用较精密的振动测试仪,已经能进行准确的判定。V—63型便携式测振仪,为目前各工厂企业使用较多的用于测量振动的主要仪器,在及时预报电机的振动故障,根据电机的具体运行状况,制定出不同的维护检修措施,发挥着重要作用。 1.1 测量方法 振动的测量可进行振动位移、速度、加速度的测量,在测量时,应注意(1)在测量前,应检查确认仪器的电池电压,正确的设置频率范围。(2)根据不同的测量参数,正确的设置频率范围。(3)在测量时,应保持探头和被测面垂直。(4)在测量过程中,施加在仪器上的压力应适中。 1.2 选取测量位置 根据电机的结构特点,选取合适的能表征电机振动特性的测量点,对判定电机的振动是否超标是非常重要的,对于大中型电机,一般选取电机轴承座的正上方以及轴承中心线左右的对称点,或者电机大端盖的垂直向下与轴承水平方向垂直位置作为测量点。 1.3 电机振动的判定标准 电机振动量所测试的三个参数振动位移、速度、加速度,根据振动的频率越低则振动的位移量的测定灵敏度就越高,振动的频率越高则振动加速度所测定的灵敏度就越高的机理,对于大多数的设备,其振动的速度能够表征设备的振动状态。所以,在对电机进行监测时,以电机振动的速度为主,兼顾振动的位移量。 2、电机在自由状态下振动小,栓紧底脚时振动大,或相反 目前对置于刚性基础上所做空载试验的高压电机,是取自由状态的振动测试值还是在栓紧底脚时的振动测试值没有进行明确的规定。实践证明,取自由状态的振动测试值是可行的,由于在大多数的情况下,把紧底脚时测得的电机的振动值要较自由状态小。其原因可认为通过电机底座面和刚性基础面的良好吻合等于变相增加了电机的刚性。现今,对于结构刚性较差的电机,增加其剐性可以减小振动已经成为不争的事实,可以认为是抑制了电机某种频率的附加振动或者削弱了电

风机振动原因分析

1 轴承座振动 1.1 转子质量不平衡引起的振动在现场发生的风机轴承振动中,属于转子质量不平衡的振动占多数。造成转子质量不平衡的原因主要有:叶轮磨损(主要是叶片)不均匀或腐蚀;叶片表面有不均匀积灰或附着物(如铁锈) ;机翼中空叶片或其他部位空腔粘灰;主轴局部高温使轴弯曲;叶轮检修后未找平衡;叶轮强度不足造成叶轮开裂或局部变形;叶轮上零件松动或连接件不紧固。转子不平衡引起的振动的特征:①振动值以水平方向为最大,而轴向很小,并且轴承座承力轴承处振动大于推力轴承处;②振幅随转数升高而增大;③振动频率与转速频率相等;④振动稳定性比较好,对负荷变化不敏感;⑤空心叶片内部粘灰或个别零件未焊牢而位移时,测量的相位角值不稳定,其振动频率为30%~50% 工作转速。 1.2 动静部分之间碰摩引起的振动如集流器出口与叶轮进口碰摩、叶轮与机壳碰摩、主轴与密封装臵之间碰摩。其振动特征:振动不稳定;振动是自激振动与转速无关;摩擦严重时会发生反向涡动; 1.3 滚动轴承异常引起的振动 1.3.1 轴承装配不良的振动如果轴颈或轴肩台加工不良,轴颈弯曲,轴承安装倾斜,轴承内圈装配后造成与轴心线不重合,使轴承每转一圈产生一次交变的轴向力作用,滚动轴承的固定圆螺母松动造成局部振动。其振动特征为:振动值以轴向为最大;振动频率与旋转频率相等。 1.3.2 滚动轴承表面损坏的振动滚动轴承由于制造质量差、润滑不良、异物进入、与轴承箱的间隙不合标准等,会出现磨损、锈蚀、脱皮剥落、碎裂而造成损坏后,滚珠相互撞击而产生的高频冲击振动将传给轴承座,把加速度传感器放在轴承座上,即可监测到高频冲击振动信号。这种振动稳定性很差,与负荷无关,振动的振幅在水平、垂直、轴向三个方向均有可能最大,振动的精密诊断要借助频谱分析,运用频谱分析可以准确判断轴承损坏的准确位臵和损坏程度,抓住振动监测就可以判断出绝大多数故障,再辅以声音、温度、磨耗金属的监测,以及定期测定轴承间隙,就可在早期预查出滚动轴承的一切缺陷。 1.4 轴承座基础刚度不够引起的振动 基础灌浆不良,地脚螺栓松动,垫片松动,机座连接不牢固,都将引起剧烈的强迫共振现象。这种振动的特征:①有问题的地脚螺栓处的轴承座的振动最大,且以径向分量最大;②振动频率为转速的1、3、5、7等奇数倍频率组合,其中3倍的分量值最高为其频域特征。 1.5 联轴器异常引起的振动 联轴器安装不正,风机和电机轴不同心,风机与电机轴在找正时,未考虑运行时轴向位移的补偿量,这些都会引起风机、电机振动。其振动特征为:①振动为不定性的,随负荷变化剧烈,空转时轻,满载时大,振动稳定性较好;②轴心偏差越大,振动越大;③电机单独运行,振动消失;

adams振动分析实例中文版

1.问题描述 研究太阳能板展开前和卫星或火箭分离前卫星的运行。研究其发射振动环境及其对卫星各部件的影响。 2.待解决的问题 在发射过程中,运载火箭给敏感部分航天器部件以高载荷。每个航天器部件和子系统必学设计成能够承受这些高载荷。这就会带来附加的质量,花费高、降低整体性能。 更好的选择是设计运载火箭适配器(launch vehicle adapter)结构。 这部分,将设计一个(launch vehicle adapter)的隔离mount,以在有效频率范围降低发射震动传到敏感部件的部分。关心的敏感部件在太阳能板上,对70-100HZ的输入很敏感,尤其是垂直于板方向的。 三个bushings将launch vehicle adapter和火箭连接起来。Bushing的刚度和阻尼影响70-100HZ范围传递的震动载荷。所以设计问题如下: 找到运载火箭适配器系统理想刚度和阻尼从而达到以下目的: 传到航天器的垂直加速度不被放大; 70-100HZ传递的水平加速度最小。 3.将要学习的 Step1——build:在adams中已存在的模型上添加输入通道和振动执行器来时系统振动,添加输出通道测量响应。 Step2——test:定义输入范围并运行一个振动分析来获得自由和强迫振动响应。 Step3——review:对自由振动观察模态振型和瞬态响应,对强迫振动,观察整体响应动画,传递函数。 Step4——improve:在横向添加力并检查传递加速度,改变bushing的刚度阻尼并将结果作比较。添加频域测量供后续设计研究和优化使用。

3.1需创建的东西:振动执行器、输入通道、输出通道 完全非线性模型 打开模型在install dir/vibration/examples/tutorial satellite 文件夹下可将其复制到工作木录。 加载Adams/vibration模块:Tools/ plugin Manager. 仿真卫星模型:仿真看其是否工作正常,仿真之前关掉重力,这个仿真太阳能板在太空中的位置。 关掉重力:Settings——Gravity ; 仿真:tool面板——simulation ,设置仿真时间是15s,步长为500;点击,将停在仿真后mode 返回最初的模型状态:点击,把重力打开,这时模型回到振动分析准确的发射状态。

转机振动原因分析

GB振动标准: 1、额定转速750r/min以下的转机,轴承振动值不超过0.12mm 2、额定转速1000r/min的转机,轴承振动值不超过0.10mm 3、额定转速1500r/min的转机,轴承振动值不超过0.085mm 4、额定转速3000r/min的转机,轴承振动值不超过0.05mm。转机振动原因分析: 转机振动原因通常有四种:不平衡、共振、不对中和机械故障。1.转子不平衡 它是最常见的振动原因,如转子制造不良、转子叶片上异物的堆积、电机转子平衡不良等。不平衡造成较大振动的另一原因是设备底座刚度较差或发生共振。键和键槽也是导致不平衡振动的另一原因。 转轴热弯曲是引起转子不平衡的另一种现象。一般热弯曲引起的不平衡振动随负荷变化而略有变化。但如果设备基础与其转动发生共振,则极有可能发生剧烈振动。因此,预防的关键,一是转轴的材质必须满足要求;二是转机机座必须坚实可靠。 2.共振 系统中的共振频率取决于其自由度数量;共振频率则由质量、刚度和衰减系数决定。转机支承共振频率应远离任何激振频率。对于新装置,可向制造厂咨询所需地基刚度以达到此目的。对于共振频率与转速相同的现有装置有两种选择—最大限度地减少激振力或改变共振频率。后者可通过增加系统刚度和质量来实现。处理共振问题时,最好改变共振频率。

共振也可能是由于转子与定子系统组件不对中或机械和电气故障而引起。 转速下谐波的共振频率也易造成故障。它们也可能由于不对中或机械和电气故障而诱发。然而与相同频率下的问题相比,这些共振造成的问题并不常见。 3.不对中 它可能在转速和两倍转速下造成径向和轴向的激振力。但是绝不能因为没有上述现象中的一种或两种而断定不存在对中问题。同时应考虑机组的热膨胀,一副联轴节之间要留有1.5-3mm间隙。 4.机械故障 质量低劣的联轴器、轴承和润滑不良以及支座不坚固,都是产生不同频率和幅值激振力的原因。 (1)质量低劣的联轴器主要表现在铸造质量差、连接螺孔偏斜、毛刺,橡皮垫圈很快损坏,使联轴器由软连接变为硬连接,产生振动、磨损。 (2)径向轴承的更换,一般是简单更换。为了避振换新轴承时,应对轴承外环作接触涂色检查,必要时处理轴承座。 (3)轴向波动是造成转机,包括联轴器、轴承在内的另一振动问题的起因。一般转机的轴向推力靠止推轴承约束。但是,如果轴向对中不良,且转子轴向发生磨蹭,则可能会产生剧烈的轴向振动。 (4)支座软弱即四个支脚不在同一平面上。转机用螺栓紧固在这四点时,如果各轴承不对中,必然造成剧烈振动。因此转机安装时,

大型轴流风机各类振动原因分析及处理措施

大型轴流风机各类振动原因分析及处理措施 轴流风机以其流量大、启动力矩小、对风道系统变化适应性强的优势逐步取 代离心风机成为主流。轴流风机有动叶和静叶2种调节方式。动叶可调轴流风机通过改变做功叶片的角度来改变工况,没有截流损失,效率高,还可以避免在小流量工况下出现不稳定现象,但其结构复杂,对调节装置稳定性及可靠性要求较高,对制造精度要求也较高,易出现故障,所以一般只用于送风机及一次风机。静叶可调轴流风机通过改变流通面积和入口气流导向的方式来改变工况,有截流损失,但其结构简单,调节机构故障率很低,所以一般用于工作环境恶劣的引风机。 随着轴流风机的广泛应用,与其结构特点相对应的振动问题也逐步暴 露,这些问题在离心式风机上则不存在或不常见。本文通过总结各种轴流风机异常振动故障案例,对其中一些有特点的振动及其产生的原因进行汇总分析。 一、动叶调节结构导致振动 动叶可调轴流风机通过在线调节动叶开度来改变风机运行工况,这主要依赖轮毂里的液压调节控制机构来实现,各个叶片角度的调节涉及到一系列的调节部件,因而对各部件的安装、配合及部件本身的变形、磨损要求较高,液压动叶调节系统结构如图1所示。动叶调节结构对振动的影响主要分单级叶轮的部分叶片开度不同步、两级叶轮的叶片开度不同步及调节部件本身偏心3个方面。 (一)单级叶轮部分叶片开度不同步 单级叶轮部分叶片开度不同步主要是由于滑块磨损、调节杆与曲柄配合松动、叶柄导向轴承及推力轴承转动不畅引起的。这些部件均为液压缸到动叶片之间的传动配合部件,会导致部分风机叶片开度不到位,而风机叶片重量及安装半径均较大,部分风机叶片开度不一致会产生质量严重不平衡,导致风机在高转速下出现明显振动。 单级叶轮部分叶片开度不同步引起的振动主要特点如下: 1)振动频谱和普通质量均不平衡,振动故障频谱中主要为工频成分,同时部分叶片不同步会产生一定的气流脉动,使振动频谱中出现叶片通过频率及其谐波,部分部件的磨损及松动则会产生一定的非线性冲击,使振动频谱中出现工频高

机力冷却塔风机电机振动原因分析及处理

机力冷却塔风机电机振动原因分析及处理 The manuscript was revised on the evening of 2021

机力冷却塔风机电机振动原因分析及处理 刘明义 (神华河北国华定洲发电有限责任公司,定州073000) 摘要:介绍了某电厂公用开冷水机力冷却塔风机电机出现振动劣化后,专业振动监测人员通过频谱分析对其进行的分析判断,以及后续振动处理情况。 关键词:振动频谱软地脚 01 Mechanical Cooling Tower Fan Motor Vibration Reason Analysis and Processing LIU Ming-yi (Shenhua Hebei Guohua Dingzhou Power Generation ,Dingzhou 073000,China) Abstract:Introduction of a power plant utility running water 01 mechanical cooling tower fan motor vibration deterioration, professional vibration monitoring personnel through the frequency spectrum analysis to carry on the analysis judgment, and follow-up vibration treatment. Key words:Vibration;Frequency spectrum;Soft foundation 1、前言: 某电厂2×660MW发电机组为空冷机组,设计有3台公用开冷水机力冷却塔风机,配置电机型号YD315L1-8/4-W,功率110KW,转速715/1425r/min。投产初期,01机力冷却塔风机电机振动就比其它两台电机略大,但没有超标。2010年5月份,01机力冷却塔风机电机振动出现上升趋势,机务、电气人员现场检查后,都认为不是自己专业设备的原因。在此情况下,专业振动监测人员用爱默生2130测试仪对01机力冷却塔风机电机进行了现场数据采集,给出科学分析,最终得到解决。

电机振动十大原因,查找检修得看这些具体案例

电机振动十大原因,查找检修得看这些具体案例 电机振动的原因很多,也很复杂。8极以上大极数电机不会因为电机制造质量问题引起振动。振动常见于2--6极电机,GB10068-2000,《旋转电机振动限值及测试方法》规定了在刚性基础上不同中心高电机的振动限值、测量方法及刚性基础的判定标准,依据此标准可以判断电机是否符合标准。 电动机振动的危害 电动机产生振动,会使绕组绝缘和轴承寿命缩短,影响滑动轴承的正常润滑,振动力促使绝缘缝隙扩大,使外界粉尘和水分入侵其中,造成绝缘电阻降低和泄露电流增大,甚至形成绝缘击穿等事故。另外,电动机产生振动,又容易使冷却器水管振裂,焊接点振开,同时会造成负载机械的损伤,降低工件精度,会造成所有遭到振动的机械部分的疲劳,会使地脚螺丝松动或断掉,电动机又会造成碳刷和滑环的异常磨损,甚至会出现严重刷火而烧毁集电环绝缘,电动机将产生很大噪音,这种情况一般在直流电机中也时有发生。 电动机振动的十个原因 1.转子、耦合器、联轴器、传动轮(制动轮)不平衡引起的。 2.铁心支架松动,斜键、销钉失效松动,转子绑扎不紧都会造成转动部分不平衡。 3.联动部分轴系不对中,中心线不重合,定心不正确。这种故障产生的原因主要是安装过程中,对中不良、安装不当造成的。 4.联动部分中心线在冷态时是重合一致的,但运行一段时间后由于转子支点,基础等变形,中心线又被破坏,因而产生振动。 5.与电机相联的齿轮、联轴器有故障,齿轮咬合不良,轮齿磨损严重,对轮润滑不良,联轴器歪斜、错位,齿式联轴器齿形、齿距不对、间隙过大或磨损严重,都会造成一定的振动。 6.电机本身结构的缺陷,轴颈椭圆,转轴弯曲,轴与轴瓦间间隙过大或过小,轴承座、基础板、地基的某部分乃至整个电机安装基础的刚度不够。 7.安装的问题,电机与基础板之间固定不牢,底脚螺栓松动,轴承座与基础板之间松动等。 8.轴与轴瓦间间隙过大或过小不仅可以造成振动还可使轴瓦的润滑和温度产生异常。 9.电机拖动的负载传导振动,比如说电机拖动的风机、水泵振动,引起电机振动。 10.交流电机定子接线错误、绕线型异步电动机转子绕组短路,同步电机励绕组匝间短路,同步电机励磁线圈联接错误,笼型异步电动机转子断条,转子铁心变形造成定、转子气隙不均,导致气隙磁通不平衡从而造成振动。

大机组振动原因分析与处理

大机组振动原因分析与处理 摘要简述了引起大型机组振动的几种原因,并对部分原因以现场实际工作经验为例进行了剖析,附以解决方案,对从事该类型工作的设备管理人员解决现场振动问题,具有一定的借鉴意义。 关键词大型机组;振动;轴承;底脚 1 引言 大型压缩机组因其单位效率高,在石油化工行业被越来越多的用户使用,而且朝着大型化,模块化的趋势发展。与此同时,因化工行业连续生产的特殊性,大型机组必须满足长周期、安全、稳定运行的条件。保证大型机组安全稳定的首要条件则是对大型机组的运行状态进行跟踪监控,并实时做好记录,分析机组的状态是否正常,以此来判断机组是否能够继续运行或者确定机组的检修时间等。其中,机组状态检测中首要跟踪的参数便是机组的振动、温度等,很多情况下,振动与温度是有关联的。因此,在测得振动参数后,对比温度参数需要进行深入的分析才能准确判断出原因。 大型机组的振动问题是比较复杂的一个课题,涉及到许多方面。比如,转子动静平衡不好,联轴器不对中,地脚螺栓存在虚脚,轴承间隙不合适,管线应力等其它非机组本身的附加振动源等。一个机组振动超标后,首先要找出振动源,并分析排除可能的情况。有些时候引起振动的原因并不是唯一的,可能存在多项引起振动的原因,这个时候判断问题就比较困难一些,但是只要我们仔细排查,便能最终找到问题所在。 2 引起振动的几种原因 现以某厂5台大型制冷压缩机组为例简要分析一下振动产生的原因以及在现场实际排查的过程和最终解决方案。该厂有汽轮机驱动的离心式制冷压缩机1台,6000V高压电机驱动的喷油双螺杆压缩机4台。这些制冷压缩机组为聚合反应提供冷媒,鉴于生产的连续性,这五台机组必须同时保持高效稳定的运行。监测振动对跟踪与分析机组的运行状态至关重要。振动分为三个方向的振动,水平,垂直,轴向。这三个方向的振动分别能反应机组的不同状态。水平方向振动大,一般反应的是机组转子不平衡或者是联轴器对中不好。垂直振动大则一般反应机组有虚脚,找正不好。轴向振动大从通俗的解释上是存在较大的轴向波动力,如果是压缩机轴向振动大,则可能是由于平衡组件存在问

风机振动原因分析

电站风机振动故障的几种简易诊断 2009-11-18 11:20:44 来源:中国化工仪器网 风机是电站的重要辅机,风机出现故障或事故时,将引起发电机组降低出力或停运,造成发电量损失。而电站风机运行中出现最多、影响最大的就是振动,因此,当振动故障出现时,尤其是在故障预兆期内,迅速作出正确的诊断,具有重要的意义。简易诊断是根据设备的振动或其他状态信息,不用昂贵的仪器,通常运用普通的测振仪,自制的听针,通过听、看、摸、闻等方式,判断一般风机振动故障的原因。文中所述振动基于电厂离心式送风机、引风 机和排粉机。1 轴承座振动 1.1 转子质量不平衡引起的振动 在现场发生的风机轴承振动中,属于转子质量不平衡的振动占多数。造成转子质量不平衡的原因主要有:叶轮磨损(主要是叶片)不均匀或腐蚀;叶片表面有不均匀积灰或附着物(如铁锈);机翼中空叶片或其他部位空腔粘灰;主轴局部高温使轴弯曲;叶轮检修后未找平衡;叶轮强度不足造成叶轮开裂或局部变形;叶轮上零件松动或连接件不紧固。转子不平衡引起的振动的特征:①振动值以水平方向为最大,而轴向很小,并且轴承座承力轴承处振动大于推力轴承处;②振幅随转数升高而增大;③振动频率与转速频率相等;④振动稳定性比较好,对负荷变化不敏感;⑤空心叶片内部粘灰或个别零件未焊牢而位移时,测量的相位角值不稳定,其振动频率为30%~50%工作转速。 1.2 动静部分之间碰摩引起的振动 如集流器出口与叶轮进口碰摩、叶轮与机壳碰摩、主轴与密封装置之间碰摩。其振动特征:振动不稳定;振动是自激振动与转速无关;摩擦严重时会发生反向涡动; 1.3 滚动轴承异常引起的振动 1.3.1 轴承装配不良的振动 如果轴颈或轴肩台加工不良,轴颈弯曲,轴承安装倾斜,轴承内圈装配后造成与轴心线不重合,使轴承每转一圈产生一次交变的轴向力作用,滚动轴承的固定圆螺母松动造成 局部振动。其振动特征为:振动值以轴向为最大;振动频率与旋转频率相等。 1.3.2 滚动轴承表面损坏的振动 滚动轴承由于制造质量差、润滑不良、异物进入、与轴承箱的间隙不合标准等,会出现磨损、锈蚀、脱皮剥落、碎裂而造成损坏后,滚珠相互撞击而产生的高频冲击振动将传给轴承座,把加速度传感器放在轴承座上,即可监测到高频冲击振动信号。这种振动稳定性很差,与负荷无关,振动的振幅在水平、垂直、轴向三个方向均有可能最大,振动的精密诊断要借助频谱分析,运用频谱分析可以准确判断轴承损坏的准确位置和损坏程度,在此不加阐述。表1列出滚动轴承异常现象的检测,可以看出各种缺陷所对应的异常现象中,振动是最普遍的现象,抓住振动监测就可以判断出绝大多数故障,再辅以声音、温度、磨耗金属的监测,以及定期测定轴承间隙,就可在早期预查出滚动轴承的一切缺陷。 1.4 轴承座基础刚度不够引起的振动 基础灌浆不良,地脚螺栓松动,垫片松动,机座连接不牢固,都将引起剧烈的强迫共振现象。这种振动的特征:①有问题的地脚螺栓处的轴承座的振动最大,且以径向分量最大;②振动频率为转速的1、3、5、7等奇数倍频率组合,其中3倍的分量值最高为其频域特征。 1.5 联轴器异常引起的振动 联轴器安装不正,风机和电机轴不同心,风机与电机轴在找正时,未考虑运行时轴向位移的补偿量,这些都会引起风机、电机振动。其振动特征为:①振动为不定性的,随负荷变化剧烈,空转时轻,满载时大,振动稳定性较好;②轴心偏差越大,振动越大;③电机

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