单级泵产生的扬程是有限的，压力要求特别高的场合，就要选用多级泵。多级泵按壳体结合缝形式，分为分段式多级离心泵和水平中开式离心泵。01👇 分段式多级离心泵D、DF、DY型泵是卧式、单吸、分段式多级离心泵（图1），吸入口为水平方向，吐出口为水平垂直向上。泵的吸入段、中段、压出段、轴承体等泵壳体部分通过拉紧螺栓连成一体，并根据泵的扬程选择泵的级数。图1 分段式多级离心泵1一泵轴；2一轴套螺母；3一轴承盖；4一轴承衬套甲；5一单列向心球轴承；6一轴承体；7一轴套甲；8一填料压盖；9一填料环；10一进水段；11一叶轮；12一密封环；13一中段；14一出水段；15一平衡环；16一平衡盘；17一尾盖；18一轴套乙；19一轴承衬套乙；20一圆螺母分段式泵壳分为吸入段、中段和压出段。吸入段又称前段，压出段又称后段。在中段上有导轮，在后段上设有尾盖。吸入段的作用：保证液体以最小的摩擦损失流入叶轮入口；保证叶轮进口均匀地进满液体；使液流速度均匀分布，保证叶轮的吸入能力。中段的作用：组成多级泵的各段；将前一级叶轮内以较大流速甩出来的液体速度降低；保证液体很好地进入后一级叶轮。压出段的作用：收集从叶轮里以一定速度流出的液体，将液体的动能变成压力能。该系列泵转子部分主要由轴及安装在轴上的叶轮、轴套、平衡盘等零件组成，其中叶轮的数量根据泵的级而定。轴上零件通过平键和轴螺母紧固使之与轴连成一体。整个转子由两端滚动轴承或滑动轴承支承，轴承按型号不同而确定，均不承受轴向力，其轴向力由平衡盘平衡。泵在运行中允许转子在泵壳中轴向润滑，循环水冷却。泵的进水段、中段、出水段之间的密封面均采用二硫化钼润滑脂密封，转子部分与固定部分之间装有密封环、导叶套等进行密封。当密封环和导叶套的磨损程度已影响泵的工作性能时，应予以更换。轴的密封形式有机械密封和填料密封两种。D型泵大多采用填料密封，DF、DY 型泵一般采用机械密封。泵采用填料密封时，填料环的位置安放要正确，填料的松紧程度必须适当，以液体能一滴一滴渗出为宜。泵各种密封元件装在密封腔内，腔内要通入一定压力的水，起水封、水冷却或水润滑作用。在轴封处装有可更换的轴套，以保护泵轴。该系列泵通过弹性联轴器由原动机直接驱动。从原动机方向看，泵为顺时针方向旋转。02👇 水平中开式离心泵水平中开式离心泵又称为中开式多级离心泵，如图2所示。图2 水平中开式离心泵1一泵盖；2—泵体；3—轴承体；4一轴套；5—叶轮；6—泵轴；7—轴头油泵这种泵采用蜗壳形泵体，每个叶轮的外围都有相应的蜗壳，相当于将几个单级蜗壳泵装在同一根轴上串联工作，所以又称蜗壳式多级泵。由于泵体是水平剖分式，吸入口和排出口都直接铸在泵体上，检修时很方便，只需把泵盖取下，即可暴露整个转子。在检修转子，需将整个转子吊出时，不必拆卸连接管路。这种泵的叶轮通常为偶数对称布置，大部分轴向力得到平衡，因而不需要安装轴向力平衡装置。水平剖分式多级泵流量范围为450~1500m3/h，最高扬程可达1800m。由于叶轮对称布置，泵体内有交叉流道，所以它比同性能的分段式多级泵体积大，铸造工艺复杂，泵盖和泵体的定位要求高，在压力较高时，泵盖和泵体的结合面密封难度大。

平衡是指调整转子的质量分布，将不平衡引起的振动或轴承动反力减小到允许的范围内。机组总装后在机组本体上进行的平衡过程称为现场平衡。汽轮发电机组的各种振动故障中，不平衡引起的振动占70%左右。因此平衡是消除振动的主要手段。平衡的前提条件是转子系统是线性的。线性系统的特点是：①不平衡产生的振动是基频；②振幅与不平衡的大小成正比；③在一定转速下，不平衡与基频振动之间的滞后角是定的。绝大多数情况下，转子系统可以近似看作线性系统。现场平衡是在机组真实的运行状态下进行的，可以综合考虑设计、制造、运输、安装、运行的各个阶段的影响。大多数平衡问题可以通过现场平衡解决。机组存在振动问题时，应该首先考察它的平衡状况。如果除了质量不平衡之外，还同时存在其他故障，一般的原则是首先消除质量不平衡。这样做出于以下的考虑：（1）有利于降低振动基数，提高安全裕度。假设轴承振动超过50μm报警，如果不平衡振动为20μm，距报警尚有30μm，这样即使存在一些不稳定的因素，也不一定会报警。但是如果不平衡振动为40μm，其他因素造成报警的可能性就会大大增加。（2）不平衡往往是其他振动故障的诱发因素。不平衡引起的剧烈振动可以导致：①轴承工作条件恶化，使油膜的刚度和阻尼降低，引起油膜振荡和半速涡动；②转子出现较大的扰动，引起动静摩擦；③使轴承座与基础的连接出现松动，降低轴承座的刚度。（3）平衡的实施比较简单，工作量小。有的机组的振动与制造因素有关，现场很难改变。如结构共振、阻尼低、刚度低的缺陷，这些问题现场一般无法解决，或解决很困难。但是通过精细的平衡，就可以削弱这些不利因素的影响，使振动达到可以接受的水平。还有的故障涉及安装、检修方面的问题，彻底解决有一定的困难。如由于膨胀不畅引起的轴承座刚度下降，查找其原因往往比较困难，即便找到原因也未必有条件处理。但是通过平衡尽可能降低扰动力，仍然可以使振动改善。因此，即使存在平衡之外的故障，只要可以通过平衡使振动得到改善，就应该首先选择平衡。现场平衡的困难性在于：（1）汽轮发电机组是多转子系统，存在着转子之间振动的相互传递和影响问题。因此对于不平衡位置的判断，要比单个转子困难。（2）受加重位置的限制。转子可供在现场加重的位置有限，有的转子（如许多高压转子，和中压转子）甚至无法在本体加重，这给现场平衡带来很大限制。（3）受启动次数和时间的限制。一台大型机组启动一次的费用高达几十万元，尚不包括发电的损失。在平衡台上平衡时，可以启动几十次、甚至上百次，但是在现场平衡中这样的启动次数是绝对无法接受的。所以评价一次现场平衡时，不仅要看改善振动的效果，还要看占用的启动次数和时间。通过尽可能少的启动次数和尽可能短的时间完成平衡，这是制订平衡方案时需要考虑的一个重要因素。平衡过程中，存在着各种复杂因素的影响，这些因素都会影响平衡的精度。在既存在不平衡又存在动静摩擦的情况下，如果动静摩擦短期内无法消除，而平衡有利于改善振动，这时就要考虑如何在摩擦的条件下平衡。因此，现场平衡是振动处理中十分重要而又有一定难度的环节，需要一定的理论知识和丰富的现场经验。平衡的基本过程如图1所示。首先测量机组的原始振动A；如果判断机组存在不平衡并决定进行平衡的话，则在转子上安装一个（或一组）试加质量T，并测量试加后的振动B；依据试加前后的振动变化，可以计算确定校正质量W的大小和角度；安装校正质量之后还要测量振动C。如果振动合格则平衡结束，否则还要继续调整。图1 平衡的基本过程现场平衡涉及振动测试、诊断、平衡理论、平衡计算等一系列的问题。所谓平衡计算，就是依据试加质量和试加前后的振动来确定校正质量。本篇内容中的有关量值，凡未特别标明者，均采用以下单位：通频振幅的单位为微米（μm）；基频振动的单位为微米∠度（μm∠°）；校正质量的单位为克∠度（g∠°）；影响系数的单位为微米∠度/千克（μm∠°/kg）。对于轴承座振动，ￌ表示垂直方向；→表示水平方向；⊙表示轴向。

01 B型泵如图1所示，泵的一端在托架内用轴承支撑，装有叶轮的一端悬臂伸出托架之外。按泵体与泵盖的剖分位置不同，又分为前开式和后开式。后开式的特点在于检修时，只要将托架止口螺母松开，即可将托架连同叶轮一起取出，不必拆卸泵的进液、排液管路。图2为前开式B型离心泵。图1 B型单级单吸离心泵1——泵轴；2——轴承；3——填料函；4——泵体；5——排出口；6——泵盖；7——吸入口；8——叶轮；9——托架图2 前开式B型离心泵1——泵体；2——密封环；3——叶轮；4——轴承；5——泵盖；6——泵轴；7——托架；8——联轴器；9——轴承；10——轴封装置B型离心泵叶轮产生的轴向力大部分由平衡孔平衡，剩余轴向力由轴承承受。泵体内部有逐渐扩大的蜗形流道，其最高点处开有供灌泵用的排气螺孔。在泵盖内壁与叶轮接触易磨损处装有密封环，以防止高压水漏回吸入段，影响泵的效率。轴封装置采用填料密封，泵内的压力水可以直接由开在后盖上的孔送到水封环，起水封作用。这种泵一般可以与电动机通过联轴器直连。其优点是结构简单，工作可靠，易加工制造，维修保养方便，适应性强，因而得到了广泛的应用。02 IS型单级单吸清水泵IS型泵是根据国际标准ISO 2858所规定的性能和尺寸而设计的，泵为卧式安装，水平轴向吸入，向上径向吐出，如图3所示。图3 IS型单级单吸离心泵结构图1——泵体；2——叶轮螺母；3——制动垫片；4——密封环；5——叶轮；6——泵盖；7——轴套；8——填料环；9——填料；10——填料压盖；11——轴承悬架；12——轴泵主要由泵体、泵盖、叶轮、泵轴、密封环、轴套、悬架轴承部件等组成。IS型泵的泵体和泵盖部分是从叶轮背面处剖分的，即通常所说的后开门结构型式。其优点是检修方便，检修时不动泵体、吸入管路、排出管路，退出转子部件即可进行检修。泵的壳体（即泵体和泵盖）构成泵的工作室，叶轮、轴和滚动轴承等为泵的转子。悬架轴承部件支承着泵的转子部件，滚动轴承承受泵的径向力和轴向力。泵的轴封采用软填料密封或机械密封。轴承为单列向心球轴承，采用润滑油润滑，过流部件材质一般为普通灰铸铁；若用于高温、高压等特殊情况，可采用特殊材料。自电动机端看，泵转子均为顺时针方向旋转。IS型泵是单级单吸（轴向吸入）离心泵，适用于石油、化工、冶金、农田灌溉等工业、农业生产，供输送清水或物理、化学性质类似于水的液体使用。

某年10月19日，某炼化公司一联合车间1#烟机机组中的烟机和风机多次出现振动跳变现象，22日烟机前轴承水平方向振动最高达76μm，超过一级报警值。调整烟机蝶阀开度后烟机振动有所下降。在以后运行中虽然蝶阀开度从67°调整至30°，但烟机振动仍多次出现超标导致报警。有关工作人员怀疑振动监测传感器出现故障从而导致烟机振动误报警，但经清洗和更换机组振动探头后，烟机振动报警依旧。01 机组轴承振动监测1#烟气轮机机组构成及测点布置，如图1所示。使用加速度传感器和位移传感器分别在线监测风机入口、出口处轴承（测点3、4）与烟机前、后轴承（测点1、2）水平方向（H）、垂直向（V）以及轴向（A）的振动加速度和位移。从表1可知，烟机前后轴承与风机入口处轴承各个方向振动值都呈上升趋势。图1 1#烟气轮机机组构成及测点布置表1 烟机与风机轴承振动加速度值 mm/s202 振动分析（1）轴心轨迹分析图2所示为风机出口和入口处轴心轨迹，分别是风机出口和入口处轴承的水平和垂直方向振动位移时域波形合成。由图可见，风机入口处轴承轴心轴迹呈椭圆形且较光滑，但风机出口处轴承轴心轴迹不光滑，出现凹陷和明显尖角。图3所示烟机前后轴承轴心轴迹，分别为烟机前、后轴承水平和垂直方向振动位移时域波形合成。由图可见，烟机前、后轴承轴心轨迹都不光滑、不规则，都出现明显凹陷和尖角。图2 风机出口、入口处轴承轴心轨迹图3 烟机前、后轴承轴心轨迹（2）频谱分析图4所示为风机出口和入口处轴承振动频谱。由图可见，风机入口处轴承（测点3）不论水平方向，还是垂直方向，都存在明显2倍频振动，而且水平方向2倍频振幅低于工频振幅，垂直方向则反之；风机出口处轴承（测点4）虽然水平方向和垂直方向都存在2倍频振动，但不甚明显，而且2倍频振幅远低于工频振幅。图5是烟机前后轴承振动频谱。由图可知，烟机前轴承（测点1）水平方向和垂直方向2倍频振动均不明显，但烟机后轴承（测点2）水平方向2倍频振动则反之，其振幅约为工频振幅的两倍，垂直方向2倍频振动也不明显。图4 风机出口、入口处轴承振动频谱图5 烟机前、后轴承振动频谱03 诊断意见由以上烟机与风机轴承振动频谱分析可知，风机入口处轴承（测点3）不论水平方向，还是垂直方向2倍频振动都十分明显，烟机后轴承（测点2）水平方向2倍频振动也十分明显。因此，可明确诊断烟机故障由烟机与风机之间联轴器平行不对中引起。

型号是表征性能特点的代号，我国离心泵的型号编制方法尚未完全统一，现在大部分采用汉语拼音与阿拉伯数字组合的编制方式。我国泵类产品型号的编制通常由4个单元组成，也有由3个单元组成的，组成方式如下：“I”代表泵的吸入口直径，是用mm为单位的阿拉伯数字表示，如80，100等。但老产品用”in”表示，即吸入口被25除后的整数，如2、3、4、6等。“II”代表泵的基本结构、特征、用途及材料等，用汉语拼音的首字母标注。如B表示单级单吸悬臂式离心泵；S表示单级双吸离心水泵；D表示分段式多级离心水泵；F表示耐腐蚀泵；Y表示单级离心式油泵；Ys表示双吸式油泵。离心泵基本型号代号见表1。表1 离心泵基本型号代号“Ⅲ”代表离心泵的扬程及级数，是用以mH2O为单位的阿拉伯数字表示。有的给出的是泵的比转数（也称比转速）除以10取整的代号。比转数是一个综合性参数，它表示泵的扬程和流量之间的关系。如果把泵的尺寸按比例缩小，并改变其转速，泵的流量、扬程和有效功率都将相应改变。当流量改变到0.075m3/s，扬程改变到1m，有效功率为0.735kW时，泵所具有的转速称为比转数。比转数的表达式为：比转数相同的泵即表示几何形状相似，液体在泵内运动的动力相似。任何一台泵，根据相似原理，几何尺寸相似与动力相似的泵具有相同的比转数。同一台泵，当流量和扬程改变时，比转数也随之改变，一般用最优工况时的比转数来表示泵的比转数。一般来说，比转数越小的泵，叶轮直径越大，叶轮厚度越大，泵的扬程越高，排量越低；比转数越大，则叶轮直径越小，叶轮厚度越大，泵的扬程越低，排量越高。比转数与叶轮形状和性能曲线的关系见表2。表2 比转数与叶轮形状和性能曲线的关系“IV”代表离心泵的变型产品，用大写汉语拼音A、B、C表示，A表示叶轮第一次切割，B表示叶轮第二次切割，C表示叶轮第三次切割（极限切割）。离心泵型号示例：

近日，中国工程院院士、国家智能制造专家委员会主任李培根，联盟执行秘书长、中国电子技术标准化研究院物联网研究中心主任郭楠，中国信息通信研究院信息化与工业化融合研究所所长朱敏在2022世界智能制造大会开幕式上隆重发布《中国智能制造发展研究报告：系统解决方案》，智能工厂、标准化、能力成熟度等研究报告也同时发布。因联科技作为工业互联网领域设备智能运维系统整体解决方案提供商实力入选《中国智能制造发展研究报告：系统解决方案》。基于多年在设备智能运维领域的技术锤炼、数据积累和服务经验，因联科技自主研发的设备在线监测与故障诊断系统为钢铁、石化、水泥、煤炭、汽车等二十多个行业提供了云边端一体化系统解决方案，驱动智能运维服务产业升级，让智能制造为行业客户持续创造价值。《报告》创造价值篇-智能预警预测的设备管理因联科技搭建的云边端一体化系统解决方案是从底层感知端（振动、温度、油液、转速传感器等）、到智能边缘端（有线监测站、无线智能网关、采集云盒等），再到云平台端（工业互联网IoT平台、数据中台、设备机器健康iPHM系统等），可提供机组设备状态监测与故障诊断管理平台解决方案、设备全生命周期管理平台解决方案、基于数字孪生设备监测解决方案，帮助工业企业客户搭建机组设备级、产线级、车间级、工厂级乃至集团级设备数字化资产的统一管理体系。截至目前，因联科技已成功为金隅冀东集团、红狮集团、尧柏集团、中建材集团、宝武集团、鞍钢集团、酒钢集团、陕钢集团、中煤集团、国家能源、中石油、百威啤酒、一汽大众、北京奔驰等国内大中型集团企业提供设备智能运维系统性解决方案。此次入选《报告》，是对因联科技创新能力、技术实力以及创造价值方面的认可和肯定。未来，因联科技将持续聚焦设备智能运维领域，不断加大研发技术投入，帮助工业企业提高生产效率、降低运维成本、保障安全生产、优化生产决策，加速推动制造企业智能化转型升级，为提升制造业数字化和智能化水平贡献力量。党的二十大报告指出，推动制造业高端化、智能化、绿色化，发展智能制造，是建设现代化产业体系，实现高质量发展的内在要求。为了摸清我国智能制造系统解决方案的发展现状，掌握智能制造关键技术应用水平，展望系统解决方案的发展趋势，中国电子技术标准化研究院组织编写《智能制造发展报告：系统解决方案》，报告内容梳理解决方案发展成效，发展现状，描绘了未来技术变革，总结了供应商成长路径，从多个维度分析系统解决方案的发展情况。

联轴器又称联轴节、对轮、背靠轮，联轴器是泵轴与原动机相互连接并传递功率的主要部件。泵用联轴器一般选用挠性联轴器，目的是补偿泵轴与电动机轴的相对位移，降低对联轴器安装的精确对中要求，缓和冲击，改变轴系的自振频率，避免发生危害性振动等。常用联轴器型式有爪型弹性联轴器、弹性柱销联轴器和金属叠片式挠性联轴器3种。01 爪型弹性联轴器爪型弹性联轴器又称弹性块联轴器，其结构如图1所示。特点是体积小，重量轻，结构简单，安装方便，价格低廉，常用于小功率及不重要的场合。图1 爪型弹性联轴器1——泵侧联轴器；2——电动机侧联轴器；3——弹性块02 弹性柱销联轴器弹性柱销联轴器以柱销与两半联轴器的凸缘相连，柱销的一端以圆锥面和螺母与半联轴器凸缘上的锥形销孔形成固定配合，另一端带有弹性套，装在另一半联轴器凸缘的柱销孔中。弹性套用橡胶制成，其结构如图2及图3所示。图2 弹性柱销联轴器1——泵侧半联轴器；2——电动机侧半联轴器；3——柱销；4——弹性圈；5——挡圈；6——螺母；7——垫圈图3 加长型弹性柱销联轴器1——泵侧半联轴器；2——电动机侧半联轴器；3——加长段；4——柱销；5——弹性圈；6——挡圈；7——螺栓；8，9——螺母；10，11——垫圈弹性柱销联轴器属非金属弹性元件联轴器，依据《弹性柱销联轴器》（GB/T 5014-2003），其结构简单，无润滑，安装方便，更换容易，而且不要求很高的对中精度，常用于功率较小的泵组中。03 金属叠片式挠性联轴器我国目前生产的金属叠片挠性联轴器，也称膜片式联轴器（JB/T 9147-1999），采用一组厚度很薄的金属弹簧片制成各种形状，用螺栓分别与主动轴、从动轴上的两半联轴器连接，如图4所示。按API 671定义，属"discoupling”范畴。其特点是结构简单，无润滑，抗高温，安装方便，更换容易，可靠性高，传递转矩大。图4 膜片式联轴器结构示意图1，6——半联轴器；2——衬套；3——膜片；4——垫圈；5——中间轴

01 转子不对中的故障诊断转子不对中的故障诊断依据主要如表1和表2所示。表1 转子不对中故障的振动特征表2 转子不对中故障振动敏感参数02 转子不对中的故障原因与治理措施转子不对中的故障原因与治理措施如表3所示。表3 转子不对中故障原因与治理措施

作为推动国民经济发展的基础，水泥行业对国家数字中国战略部署进行了积极响应，不断加快数字化、智能化转型升级的步伐，实现高质量发展。国内不少水泥龙头企业已经站在数字化、智能化潮头，率先将5G、大数据、人工智能、云计算、物联网等技术应用于水泥生产，涌现出包括金隅冀东、槐坎南方、红狮集团等等在内的一大批水泥智能示范工厂，为水泥行业智能化发展拉开了序幕。在此背景下，为了从微观角度更具体地了解各大水泥企业如何落实与执行智能化措施，水泥人网走访了十多个水泥集团企业。近期水泥人网了解到某水泥集团在使用一套管理系统后，实现了设备停机率降低50%，最大化减少因设备问题对产量造成的影响，并有效降低10%的库存资金占用的管理目标。从该水泥厂负责人处了解到，实现目标的秘密在于两个驱动：“技术+管理”驱动与“数据+工作流”驱动。“转型升级需要技术和管理双轮驱动。技术与管理是推动智慧工业进步的两面，技术水平固然重要，但在某种程度上，管理创新会对技术应用产生更为深远的影响。”经询问，这个套管理系统是iPHM设备健康智能运维平台，该平台利用物联网、大数据、人工智能、云计算等技术，以工业互联网平台为支撑，建立包含设备实时状态监测、设备智能预警、设备故障智能诊断的设备预测性维护等模式，并融入了企业全寿命周期的保全管理思想，以设备资产编码为基础，结合工单管理，隐患管理等组成“数据驱动+工作流驱动”双驱动设备运维闭环全过程，最终实现提高维修效率，降低总体维护成本，提升设备可靠性，对设备管理进行持续优化的目标。统一设备资产编码规范建立设备资产台账据水泥人网了解，该水泥企业为了解决设备资产管理不清晰的问题，通过系统平台按照整体设备资产编码的统一规范，对关键设备的规格参数、技术标准、图纸等信息，并结合设备的安装、维检修过程、告警记录和工艺信息建立设备资产管理台账，便于设备的集中管理。该平台还支持在设备资产台账的基础上，将同一机理的设备抽象化、模型化，建立设备数字模型，将设备数字模型作为运维管理的基础知识库。设备状态的实时监测建立设备异常四级预警管理机制为了解决传统点巡检设备安全隐患无法及时发现，查找被动的情况，系统平台建立了机理模型+预警算法模型，根据设备劣化趋势和设备故障严重程度提出四级预警机制，不同等级预警，触发相应的工作流。针对一二级报警，持续关注确保备件；针对三级报警，设备需要重点看护且在监控下运行；而对于四级报警，则需要客户尽快择机进行维护或者检修。确保现场设备故障问题处理的时效性，极大降低人工巡检频次，用精准巡检替代之前大量的无效巡检，比如由原来4次/天、1次/2h的巡检频次，改为1次/天，减少了巡检人员劳动强度，释放劳动力，更重要的是工作方式发生了根本性变化，即由原来的“人找事”，变为了现在的“事找人”，人员安排更加合理高效。生产管辖区域内某台设备如果发生异常，相应负责的生产部、设备部、技术操作员等相关人员均会在短信、微信小程序上第一时间收到告警信息，根据报警等级采取相应预防措施，告警级别高，水泥厂相关对接人员还会接到远程诊断专家电话告知，形成了报警触发事件流转机制，现场进行巡检确认，建立告警工单、隐患工单及维修工单管理，让系统平台变为管理交流平台，根据设备告警的严重程度，制定相应的解决方案，并由此制定检修计划，以可靠性分析为基础，建立预测性维护检修模式，大大提升设备运维效率，有效将突发意外停机变为可控的计划性停机，设备停机率减少50%以上。故障智能诊断+专家人工诊断建立故障诊断知识库系统平台解决了维修人员经验不足、每次处理故障及产线停机维修间隔时间过长的问题。平台系统内置了故障算法模型，让故障诊断分析自动化、智能化。此模型建立在对水泥工艺流程设备机理的理解基础上，常规故障系统自诊断，并自动生成诊断报告，作为设备管理人员辅助诊断分析管理工具，大大提高了设备维修的工作效率，复杂故障由系统平台的智能诊断和远程专家诊断，双诊断模式，有力保障设备维修效率，定位设备故障部位及严重程度，减少了设备维修的时间，从而缩短设备停机时间，最大化减少因设备停机对生产任务的影响。基于智能诊断+AI算法模型，以物联网驱动”务”联网，减轻对专家经验依赖，提高运维知识可复用性，建立故障运维知识库。随着设备异常识别、故障根因判断、定位故障部件等案例数据的不断积累，预警诊断更加智慧化，可驱动设备标准维护、工单管理、资源调配等与业务设备智能化管理。从设备告警推动，现场问题处理，在线备件管理，进而实现故障处置的流程优化，形成设备故障全生命周期闭环管理。对于成功的案例经验，则可作为设备运维数字化案例资产进行积累，减少诊断过程对专家知识经验的依赖，达到封装固化可复用的目标。设备寿命趋势预测建立备品备件优化管理机制该水泥厂通过平台系统解决了‘因过多的备件库存占用企业较多的资金，库存量过小又影响设备及生产的正常运行’的两难问题。系统可协助设备管理人员通过对设备维修历史数据进行统计分析，根据设备劣化趋势，识别故障率较高的设备和零部件，为设备选型和备品备件储备提供科学建议；同时能够基于报警和诊断分析结论，辅助设备管理人员对备件时间、种类和数量进行预测，从而建立备品备件优化管理机制，提高库存周转率，降低备件库存10%-15%的资金占用。据水泥人网了解，因联科技的这套系统已经应用在了金隅冀东、红狮、尧柏、中联、西南等水泥企业，并随着接入设备的数据越来越丰富，设备状态数据、故障数据的不断积累，形成识别度高、准确率高、可靠性高的“三高”算法模型，为水泥企业从设备预测性维护技术上赋能、赋智，并融入了设备精益管理思想，为企业降本增效提供智能化手段。

依靠滑动摩擦而工作的轴承称为滑动轴承。滑动轴承工作平稳、可靠，无噪声，但启动阻力较大。轴被轴承支承的部分称为轴颈，与轴颈相配的零件称为轴瓦。为了改善轴瓦表面的摩擦性质而在其内表面上浇铸的减摩材料层称为轴承衬。轴瓦和轴承衬是滑动轴承最重要的零件，轴瓦和轴承衬的材料统称为滑动轴承材料。由于轴瓦或轴承衬与轴颈直接接触，一般轴颈部分比较耐磨，因此轴瓦的主要失效形式是磨损。轴瓦的磨损与轴颈的材料、轴瓦自身材料、润滑剂和润滑状态直接相关，常用的滑动轴承材料有轴承合金（又称巴氏合金或白合金）、耐磨铸铁、铜基和铝基合金、粉末冶金材料、塑料、聚四氟乙烯（PTFE）等。滑动轴承应用场合一般是低速重载工况，或者是维护保养及加注润滑油困难的运转部位。滑动轴承按承受载荷的方向分为向心滑动轴承、推力滑动轴承和向心推力轴承。典型的向心滑动轴承结构如图1和图2所示。图1 整体式径向滑动轴承图2 剖分式径向滑动轴承01 整体式径向滑动轴承整体式径向滑动轴承是最常见的一种结构形式，轴承座内用压力装入由减摩材料支撑的轴套，轴套上开有油孔，并在内表面上开有油沟，以便加入和分布润滑油。轴承顶部设有装油杯的螺纹孔，底部设有螺栓孔，可用螺栓连接轴承与机座，轴承座的材料常用铸铁。整体式轴承已标准化，结构简单，制造方便，成本低廉，但滑动表面磨损后轴承间隙无法调整。另外，轴颈只能从端部拆开，对于重量大的轴或有中间轴颈的轴，装拆很不方便，甚至不可能，所以多用于低速、轻载、间歇工作的机器中。02 剖分式径向滑动轴承剖分式滑动轴承由轴承座、轴承盖、剖分轴瓦（分为上瓦、下瓦）及连接螺栓等组成。轴承的剖分面应与载荷方向近于垂直，多数轴承剖分面是水平的，也有斜的。轴承盖与轴承座的剖分面常作成阶梯形，以便定位和防止工作时错动。它的轴瓦磨损后的轴承间隙可用减少剖分面处的金属垫片或刮配轴瓦金属的方法来调整。剖分式滑动轴承装拆方便，轴瓦与轴的间隙可以调整，应用较广泛。

01 XX电厂4号机组该机组系某汽轮机股份有限公司生产的引进型300MW汽轮发电机组。某年4月大修中将汽封换为布莱登汽封，开机后在运行中存在1瓦振动不稳定且达到报警值。测试发现1号轴振波动较大，振动为25Hz （0.5X）的成分（图1）。同时发现振动与转子在轴瓦内的平均位置、进汽方式（部分进汽或全周进汽）及各个高压调门的开启顺序有关。图1 1号轴振低频分量趋势图由于1瓦为可倾瓦，在承载正常的情况下，可倾瓦不会出现失稳的现象。振动原因是：在部分进汽方式下作用在高压转子上的汽流力使高压转子轴颈在1瓦内的稳态平均位置上浮，1瓦载荷减小、稳定性降低，从而产生的汽流激振。处理的方法是从增加1瓦稳定性裕度入手，在小修中将1瓦标高上抬50μm。小修后在270~300MW负荷之间，1瓦轴振的低频分量基本上不超过15μm，通频最大幅值不超过70μm；满负荷时1瓦绝对轴振为63μm。由此可见，1瓦振动已得到明显的改善。02 某200MW机组该机组负荷在200MW时，1号轴承振动由15μm增加到45~55μm，振动受主汽门影响很大。不稳定振动出现在4号调门开度22%以上。振动的主频率为30Hz，与高压转子一阶临界转速一致。机组在顺序阀控制状态下进行负荷试验，当4号调门开度22%以上振动增加，30%左右时1号轴承振动升至71μm，在调门关闭的过程中下降35%左右，振动完全恢复正常。小修中调整了汽门开启顺序，由原来的1、2、3、4号调整为4、3、2、1号。小修后，高负荷时1~3号轴承座振动均低于30μm。03 XX电站2号机组XX电站2号机组，当机组负荷带到900MW时，高压转子突然产生28Hz低频振动。由于振动与转速无关，而与机组负荷关系密切，故可排除油膜振荡问题，振动故障应为汽流激振。分析表明：若在迷宫密封中沿轴向安装止涡装置（其可以减小汽流在密封中的切向流动速度），机组可以安全带到满负荷。实施该方案后，振动问题得以解决。04 XX电厂2号机组该机组为意大利某公司使用ABB公司技术制造的超临界汽轮机，额定出力425.5MW。某年，机组在340MW负荷运行时因1号轴振大发生了3次跳机。此后机组只能在260MW负荷以下运行。振动测试分析表明，引起机组跳机的振动主要是32Hz左右（近似对应于高压转子临界转速1910r/min）的低频分量。跳机前的几分钟内，该分量由10μm迅速增加到300μm，见图2。图2 振动频谱当年11月4日将1号轴承座抬高1.8mm以增加该轴承荷载，采用该措施后机组投运初期振动有所改善，但不久振动又回到原状。次年2月12日运行人员发现，降低主汽温度可以减小高压转子振动。随后2号机组按照降低主汽温度11℃、调节汽门全开、高压加热器切除的方式运行，机组可以带400MW负荷。次年4月3日大修。机组解体后发现的主要问题有：（1）高压转子级间密封（密封高压叶片端部与汽缸间间隙）间隙小。（2）高、中压转子级间动叶汽封条、高压平衡活塞汽封和中压内缸汽封条多处损坏、倒伏。（3）1号轴承上瓦侧面钨金发现有一块龟裂。（4）所有联轴器的对中状态不良。（5）主蒸汽管道与汽缸连接不对中。检修中采取的措施包括：修复损坏的汽封、适当增大汽封间隙、更换1号轴瓦、轴系重新找中。采取以上措施后机组的突发性振动消失。

轴承部分的作用是支承泵轴并减小泵轴旋转时的摩擦阻力。轴承按摩擦性质不同，可分为滚动轴承和滑动轴承。依靠滚动摩擦而工作的轴承称为滚动轴承。典型的滚动轴承通常由内圈、外圈、滚动体和保持架4个元件组成，如图1所示。内圈装在轴颈上，外圈装在机架的轴承孔内。通常是内圈随轴颈旋转而外圈固定，但也有的是以外圈旋转而内圈固定的。当内、外圈相对转动时，滚动体就在内、外圈的滚道中滚动。保持架的作用是把滚动体均匀地隔开。滚动体则是轴承中形成滚动摩擦不可缺少的零件。常用的滚动体有球、短圆柱滚子、长圆柱滚子、螺旋滚子、圆锥滚子、球面滚子与滚针7种形式，如图2所示。图1 滚动轴承基本结构1——内圈；2——外圈；3——滚动体；4——保持架图2 常用滚动体形式滚动轴承的类型很多，并且是标准件，作为使用者主要是通过熟悉类型、标准及其应用特点来合理选用。按照轴承能承受外载荷的方式不同，滚动轴承主要分为：（1）向心轴承：主要承受径向载荷，或同时承受较小的轴向载荷，如图3（a）所示。（2）推力轴承：只能承受轴向载荷，如图3（b）所示。（3）向心推力轴承：能同时承受径向、轴向载荷，如图3（c）所示。图3 滚动轴承类型滚动轴承使用维护方便，工作可靠，启动性能好，在中等速度下承载能力较高。与滑动轴承比较，滚动轴承的径向尺寸较大，减振能力较差，高速时寿命低，声响较大。滚动轴承的失效形式是疲劳点蚀和塑性变形，要延长其使用寿命并保持其旋转精度，在离心泵运转过程中应及时对轴承进行维护，采用合理的润滑和密封，并经常检查润滑油和密封。

（1）由压缩机买方根据工艺需求，提供装置在不同通过流量下的进口压力、进口温度和出口压力等工艺参数，以及气体的组成和基本物性。（2）根据给定气体组分计算密度、比热容、压缩系数、比热容比及其他压缩机设计所需的气体物性参数。（3）根据工艺参数、物性参数粗算装置需求的总功率，估算时压缩机效率可按已有的类似压比和流量的压缩机效率选取。（4）根据装置的工艺参数，对压缩机的流程和台数进行技术经济研究和比选。压缩机流程主要包括串联流程和并联流程，串联流程通常适用于压比较大、并联压缩机无法满足要求的情况，其效率较低，适应的输量范围较窄，机组难以实现互相备用。在总功率相同的情况下，通常压缩机台数越少，工程的投资就越少，运行和维护成本也越低，因此应尽量减少压缩机配置的数量。但应注意到，压缩机配置数量越少，其运行的灵活性就越差，压缩机的配置应特别注意满足低流量工况的运行要求。另外，如果装置对连续运行的可靠性或可用率要求较高，则需要配置备用压缩机，以保证在运行压缩机出现故障或进行检修期间生产不受到影响。（5）根据装置需求的总功率，结合压缩机的流程和数量，确定单台压缩机轴功率。（6）结合装置周边的电网条件以及电价、燃料价格、驱动机价格等开展驱动方案技术经济必选。目前，离心压缩机主要的驱动方式包括电动机驱动、蒸汽轮机和燃气轮机驱动三种形式。在同样功率情况下，电动机价格通常低于燃气轮机价格，但电动机驱动压缩机需要配套建设的供电和配电系统投资较高。燃气轮机和蒸汽轮机驱动通常用于装置周边有燃气和蒸汽的场合。不仅驱动设备价格不同，其能耗价格在不同地区也有较大差别，因此到底采用何种驱动方式更优，很难根据经验确定，需要根据每个项目的具体情况详细论证。在项目收益相同的情况下，通常采用按费用现值法对不同驱动方案进行经济对比。费用现值考虑了压缩机组的投资和运行费用（主要包括能耗费用和维护维修费用），现值越低，说明项目的效益越好，费用现值较低的驱动方案经济性较优。（7）确定机组流程、数量、工艺参数和驱动方案后，压缩机供货商开展详细设计，优化压缩机转子设计，在满足不同流量工艺要求的前提下，使压缩机在长期运行的工作点效率最高，并向买方提供数据单、机组性能参数、曲线以及初步转子动力学计算报告等文件。（8）买方根据供货商提供的详细性能参数和曲线核算机组在不同流量条件下的适应性，可根据适应性分析结果要求供货商适当调整压缩机的设计。

01 案例背景2020年6月，国内某大型水泥集团与因联科技达成合作，由因联科技为其旗下一个水泥工厂部署iPHM设备健康智能维护云平台，实时监测生料磨、斗提、回转窑、煤磨、斜拉链、辊压机等大型水泥设备运行状态，避免工厂发生非计划停产，提前发现预测早期故障，保证连续生产。原料磨是物料经破碎机破碎和配料后，进行再次粉碎的关键设备。原料磨广泛应用于水泥、硅酸盐制品、新型建筑材料、耐火材料、以及玻璃陶瓷等生产行业，对各种矿石和其它可磨性物料进行粉磨。今天因大师给大家分享的案例是该集团旗下一个水泥工厂的原料磨—输入轴轴承保持架故障诊断案例。02 故障诊断发生故障的原料磨基础信息：电机：电机型号：YRKK710-6 额定转速：980r/min额定功率：1800KW减速机：减速机型号：JLP180 输入功率：2000KW输入转速：994r/min 速比：34.56：1图1原料磨—输入轴驱动端A加速度频谱图和图2原料磨—输入轴驱动端A包络频谱图显示出：1）设备自3月22日起开机后，加速度、包络幅值一直较高，触发2级报警，加速度频谱底噪丰富且幅值较高；包络时域可见明显冲击，包络频谱中可见轴承故障频率成分；2）设备3月23日再次开机后，加速度、包络幅值进一步增大，触发设备4级报警，加速度、包络信号图谱与3月22日相似。图1 原料磨—输入轴驱动端A加速度频谱图图2 原料磨—输入轴驱动端A包络频谱图设备运行至3月26日以后，从图3和图4的输入轴加速度、包络趋势图可以看出，加速度、包络趋势变化较小，但加速度信号频谱，底噪已经不再明显，包络信号中冲击明显，包络谱中轴承保持架频率（6.133Hz）及其谐频成分明显，其它轴承故障频率已不明显了，说明轴承故障进一步发生了劣化，建议工厂尽快停机对输入轴轴承保持架进行检查、维修。图3 原料磨—输入轴驱动端A加速度频谱图（1）图4 原料磨—输入轴驱动端A包络频谱图（1）03 拆机验证3月28日，该水泥厂现场停机检修，发现输入轴非驱动端轴承保持架断裂，与云平台诊断结论一致，检修后更换轴承。图5 现场检修图输入轴非驱动端轴保持架断裂，滚动体已无法固定，挤在一起。现场维修后重新开机运行，齿轮箱各测点振动趋势明显下降，加速度、包络幅值恢复到正常水平，加速度、包络信号中未见异常频率成分，见图6、图7。图6 检修前后加速度峰值趋势图检修后加速度幅值下降明显，且高频噪声已经不明显，主要频率为1级齿轮啮合频率。图7 检修前后包络峰值趋势图检修后包络幅值下降明显，且时域无冲击，包络主要频率成分为1级啮合频率成分及其谐频，且幅值较低。

汽轮机的类别和型式很多，分类方法也不相同，可按热力特性、工作原理、结构型式、蒸汽参数、气流方向和用途的不同来进行分类。01 按热力特性分类（1）凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机如图1所示，蒸汽在汽轮机中做功后，全部排入冷凝器。所排气体在低于大气压力的真空状态下凝结成水。这类汽轮机在电力、化工等部门获得广泛的应用，常称为纯凝汽式汽轮机。近代汽轮机为了提高效率，多采用回热循环，即进入汽轮机的蒸汽，除大部分排入冷凝器之外，还有少部分蒸汽从汽轮机中分批抽出，用来加热锅炉给水，这种汽轮机称为有回热抽汽的凝汽式汽轮机，简称为凝汽式汽轮机。图1 凝汽式汽轮机（2）抽汽凝汽式汽轮机如图2所示，蒸汽在抽汽凝汽式汽轮机中膨胀做功时，将其中的部分蒸汽从汽轮机中抽出，供工业使用或热用户使用，也可供其他压力较低的汽轮机使用，其余大部分蒸汽在后面几级做功后排入冷凝器。若抽汽压力可以在某一范围内调节，称为调节抽汽式汽轮机，这类汽轮机在化工部门获得了广泛的应用。生产用抽汽压力一般为0.78~1.56MPa，生活用抽汽压力一般为0. 68~2. 45MPa。图2 抽汽凝汽式汽轮机简图（3）背压式汽轮机如图3所示，蒸汽进入汽轮机膨胀做功后，在大于101325Pa的压力下排出气缸。其排汽可供工业或其他生活以及供压力较低的汽轮机使用。若排汽供给其他中、低压汽轮机使用，则称其为前置式汽轮机。图3 背压式汽轮机简图（4）乏汽式汽轮机利用其他蒸汽设备的低压排气或工业生产的工艺流程中的副产蒸汽来驱动汽轮机，进汽压力通常较低。（5）多压式汽轮机若生产工艺过程中有某一个压力的蒸汽用不完，可将这一股多余的蒸汽用管路注入汽轮机中的某个中间级内，与原来的蒸汽一起工作。这样可以从多余的工艺蒸汽中获得能量，得到一部分有用功，实现蒸汽热量的综合利用，这种汽轮机称为注入式汽轮机，也叫多压式或混压式汽轮机，如图4所示的汽轮机属于多压式汽轮机，如图4（b）所示同时具有抽汽和注入汽的功能。这种汽轮机也广泛用于化工企业。图4 多压式汽轮机简图02 按工作原理分类（1）冲动式汽轮机按冲动作用原理工作的汽轮机称为冲动式汽轮机，蒸汽主要在喷嘴叶栅内膨胀。在近代冲动式汽轮机中，蒸汽在各级的动叶片中都有一定程度的膨胀，但习惯上还是称其为冲动式汽轮机。（2）反动式汽轮机按反动作用原理工作的汽轮机称为反动式汽轮机，近代反动式汽轮机常采用冲动级或速度级作为第一级，但习惯上仍称为反动式汽轮机。蒸汽在静叶栅与动叶栅内膨胀。（3）冲动反动组合式汽轮机由冲动级和反动级组合而成的汽轮机称为冲动反动组合式汽轮机或称混合式汽轮机。03 按结构型式分类（1）单级汽轮机这种汽轮机只有一个级（单列、双列或三列），一般为背压式，因为其功率小、效率低，但结构简单，一般用来驱动泵和风机等辅助设备，广泛用于化工企业。（2）多级汽轮机这种汽轮机有两个以上的级，因为它的功率大，转速高，效率高，所以广泛用于各工业部门，可为凝汽式、背压式、抽汽凝汽式、抽汽背压式和多压式汽轮机。04 按蒸汽参数分类（1）低压汽轮机 新蒸汽压力为1.18~1.47MPa。（2）中压汽轮机 新蒸汽压力为1.96~3.92MPa。（3）高压汽轮机 新蒸汽压力为5.88~9.8MPa。（4）超高压汽轮机 新蒸汽压力为11.77~13.73MPa。（5）亚临界汽轮机 新蒸汽压力为15.69~17.65MPa。（6）超临界汽轮机 新蒸汽压力超过22.16MPa。05 按汽流方向分类（1）轴流式汽轮机 蒸汽流动的总体方向大致与轴平行。（2）辐流式汽轮机 蒸汽流动的总体方向大致与轴垂直，沿辐向（径向）流动。（3）周流（回流）式汽轮机 蒸汽在汽轮机内大致沿轮周方向流动，功率较小。06 按用途分类（1）电站用汽轮机 电站用汽轮机在火力发电厂中用以驱动发电机组，绝大部分采用抽汽凝汽式、抽汽背压式。同时供电、供热的汽轮机常称热电式汽轮机。这类汽轮机还可分为固定式电站汽轮机和移动式电站（列车电站、船舶电站等）汽轮机。（2）船（舰）用汽轮机 用于船（舰）推进动力装置，驱动螺旋浆。（3）工业汽轮机 用于工业企业中的固定式汽轮机统称为工业汽轮机，其中包括：a.单纯发电用汽轮机，用于工业企业的自备动力电站，用来驱动发电机，不向外供热，为凝汽式汽轮机; b.发电并供热用汽轮机，通常为抽汽凝汽式、抽汽背压式或背压式汽轮机，用于工业企业自备动力电站; c.单纯驱动用汽轮机，仅用来驱动工作机械（泵、风机和压缩机等），不向外供热，为凝汽式，可以变转速运行，可用于化工、炼油、冶炼和电站给水泵等处；d.驱动并供热用汽轮机，用于驱动各种工作机械，并向外供热蒸汽，为抽汽凝汽式、抽汽背压式或背压式汽轮机，可以变转速运行，用于化工、炼油和冶炼等部门。除上述分类外，汽轮机还有一些分类法，例如可以按汽轮机的轴数分为单轴、双轴和多轴汽轮机；按气缸的数目可分为单缸、双缸和多缸汽轮机等。