振動分析基礎(chǔ)講義1

1、編輯ppt編輯ppt 一、設(shè)備診斷的含義二、設(shè)備故障診斷的目的三、設(shè)備診斷技術(shù)的發(fā)展一、聲學(xué)監(jiān)測方法 1、聲音和噪聲的測量 2、超聲波診斷方法 二、溫度監(jiān)測方法 1、簡易溫度監(jiān)測方法 2、紅外測溫監(jiān)測技術(shù)三、無損檢測技術(shù) 1、滲透探傷法編輯ppt 2、磁粉探傷法 3、渦流探傷法 4、射線探傷法 5、光學(xué)探傷法四、油液分析技術(shù) 1、分析式鐵譜儀分析技術(shù) 2、直讀式鐵譜儀分析技術(shù) 3、光譜分析技術(shù)五、振動分析技術(shù) 1、頻譜分析技術(shù)一、狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷廣義上講涉及到社會領(lǐng)域的各個方面二、減少設(shè)備故障發(fā)生，準(zhǔn)確判斷故障原因是我們故障診斷分析的任務(wù)三、檢測儀器及檢測方法的局限性和片面性四、現(xiàn)場設(shè)備的分

2、類及監(jiān)測五、反向推理診斷分析編輯ppt六、正向推理診斷分析（明確振動故障范圍）七、設(shè)備信息及故障信息的收集 1、設(shè)備的型號、各項(xiàng)參數(shù) 2、設(shè)備的基本機(jī)構(gòu)、性能、用途 3、設(shè)備的工藝參數(shù) 4、設(shè)備軸承形式 5、聯(lián)軸器形式 6、齒輪箱情況 7、故障發(fā)生的經(jīng)過 8、設(shè)備的運(yùn)行及檢修歷史八、故障原因的直觀尋找九、做好故障診斷的客觀因素一、振動的常用術(shù)語 1、機(jī)械振動 2、渦動 3、振幅 3.1 振幅 編輯ppt3.2 峰峰值、單峰值、有效值 3.3 振動位移、振動速度、振動加速度 4、頻率 5、相位 5.1 同相振動、反相振動 6、相對振動、絕對振動 7、徑向振動、軸向振動 8、剛性轉(zhuǎn)子、撓性轉(zhuǎn)子 9

3、、剛度 10、臨界轉(zhuǎn)速 11、諧波、次諧波 12、同步振動、異步振動、亞異步振動、超異步振動 13、動壓軸承、靜壓軸承 二、振動診斷的常用圖譜 1、波形圖 2、頻譜圖 3、軸心軌跡圖 4、振動趨勢圖編輯ppt 通風(fēng)的功能主要有： (1) 提供人呼吸所需要的氧氣； (2) 稀釋室內(nèi)污染物或氣味； (3) 排除室內(nèi)工藝過程產(chǎn)生的污染物； (4) 除去室內(nèi)多余的熱量(稱余熱)或濕量(稱余濕)； (5) 提供室內(nèi)燃燒設(shè)備燃燒所需的空氣。 建筑中的通風(fēng)系統(tǒng)可能只完成其中的一項(xiàng)或幾項(xiàng)任務(wù)。其中利用通風(fēng)除去室內(nèi)余熱和余濕的功能是有限的，它受室外空氣狀態(tài)的限制。編輯ppt 通風(fēng)的主要目的是為了置換室內(nèi)的空氣，

4、改善室內(nèi)空氣品質(zhì)，是以建筑物內(nèi)的污染物為主要控制對象的。 根據(jù)換氣方法不同可分為排風(fēng)和送風(fēng)。排風(fēng)是在局部地點(diǎn)或整個房間把不符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的污染空氣直接或經(jīng)過處理后排至室外；送風(fēng)是把新鮮或經(jīng)過處理的空氣送入室內(nèi)。 對于為排風(fēng)和送風(fēng)設(shè)置的管道及設(shè)備等裝置分別稱為排風(fēng)系統(tǒng)和送風(fēng)系統(tǒng)，統(tǒng)稱為通風(fēng)系統(tǒng)。編輯ppt5、軸心位置圖 6、全息譜圖 7、波德圖 8、奈奎斯特圖一、物理解釋頻譜中的每條譜線 1、振動頻譜中存在哪些頻譜分量 2、每條頻譜分量的幅值多大 3、這些頻譜分量彼此之間存在什么關(guān)系 4、如果存在明顯的高幅值的頻譜分量，它的精確的來源二、現(xiàn)場頻譜分析要點(diǎn) 1、無故障時(shí)：隨機(jī)信號，振動幅值低小，整個

5、振動小 2、有故障時(shí)：隨機(jī)信號+周期信號，振動幅值增大，振動頻率域 擴(kuò)大，振值總值增大 3、頻率形態(tài)（大小及其變化等）代表故障類型 4、幅值代表故障劣化程度 5、確認(rèn)主要故障和誘發(fā)故障 編輯ppt6、對轉(zhuǎn)動設(shè)備進(jìn)行故障診斷時(shí)要將電機(jī)和被牽引部分作為整體來考慮 7、測量位置的選擇 8、測量參數(shù)的選擇三、頻譜中的異常頻率分析 1、振動頻率以基頻為主 2、主要異常振動分量為低頻 3、主要異常振動分量為二倍頻 4、其它頻率為主要異常振動分量一、轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布不平衡 1、力不平衡 2、力偶不平衡 3、動不平衡 4、轉(zhuǎn)子動不平衡的主要征兆與信號特征二、轉(zhuǎn)子偏心三、軸彎曲編輯ppt四、轉(zhuǎn)子不對中 1、角不對中

6、 2、平行不對中 3、軸承不對中 4、轉(zhuǎn)子不對中的主要征兆與信號特征五、共振六、轉(zhuǎn)子與定子摩擦七、松動故障 1、結(jié)構(gòu)框架或底座松動 2、軸承座松動 3、轉(zhuǎn)子熱套過盈不足八、滑動軸承故障九、滾動軸承故障十、氣流激振故障十一、氣流渦動十二、空心轉(zhuǎn)子進(jìn)液十三、齒輪故障 編輯ppt 1、齒磨損故障 2、齒輪的負(fù)載故障 3、齒輪偏心和齒隙游移 4、齒輪不對中故障 5、齒斷或齒裂故障 6、軸承配合松動十四 轉(zhuǎn)子或軸裂紋的診斷一、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo) 1、ISO7919-15 非往復(fù)式機(jī)器的機(jī)械振動-在旋轉(zhuǎn)軸上的測量和評價(jià) 2、ISO10816-16 機(jī)械振動-在非旋轉(zhuǎn)部件上測量和評價(jià)機(jī)器振動 3、ISO534

7、8(GB/T14412-93) 機(jī)械振動與沖擊-振動加速度計(jì)的機(jī)械固定 4、ISO2954(GB/T13824-92) 旋轉(zhuǎn)式和往復(fù)式機(jī)器的機(jī)械振動對測量振動烈度儀器的要求 編輯ppt 5、ISO5347(GB/T13823.1-93) 振動與沖擊傳感器的校準(zhǔn)方法 基本概念 6、ISO1952/1(GBGB/T6444-1995) 機(jī)械振動-平衡術(shù)語 7、ISO1940/1(GB9239-88)剛性轉(zhuǎn)子平衡品質(zhì)許用不平衡的確定 8、ISO5343(GB6558-86) 柔性轉(zhuǎn)子平衡的評定準(zhǔn)則 9、ISO2372(GB6075-85) 工作轉(zhuǎn)速在10200赫茲的機(jī)器的機(jī)械振動-規(guī)定評定標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)

8、 10、ISO3945(GB11347-89)工作轉(zhuǎn)速在10200赫茲的機(jī)器的機(jī)械振動-現(xiàn)場振動烈度的測量和評定 11、ISO10817-1旋轉(zhuǎn)軸振動測量系統(tǒng)-第一部分： 測量徑向方向相對振動信號和絕對振動信號 12、ISO10817-2 旋轉(zhuǎn)軸振動測量系統(tǒng) 第二部分：信號處理二、有關(guān)機(jī)器狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷方面的國際標(biāo)準(zhǔn) 1、ISO13372機(jī)器狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷領(lǐng)域的術(shù)語 2、ISO13373機(jī)器的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷-機(jī)器的振動監(jiān)測 機(jī)器振動狀態(tài)監(jiān)測程序 機(jī)器振動狀態(tài)監(jiān)測的數(shù)據(jù)處理和分析程序 與機(jī)器振動狀態(tài)監(jiān)測有關(guān)的信息交換的數(shù)據(jù)通訊格式和方法 提供和顯示機(jī)器振動監(jiān)測所用的數(shù)據(jù)的格式 編輯p

9、pt 3、ISO13374診斷用的機(jī)器狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)處理和分析程序 (包括通訊格式，數(shù)據(jù)顯示交換的方法 4、ISO13375為診斷目的交換與機(jī)器狀態(tài)監(jiān)測有關(guān)的信息的數(shù)據(jù)通訊格式和方法 5、ISO13376為診斷目的提供和顯示機(jī)器狀態(tài)監(jiān)測中所用的數(shù)據(jù)的格式 6、ISO13377振動狀態(tài)監(jiān)測儀表系統(tǒng) 7、ISO13378振動狀態(tài)監(jiān)測傳感器 8、ISO13379利用與某機(jī)器狀態(tài)有關(guān)的信息和數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)解釋和診斷技術(shù) 9、ISO13380 機(jī)器性能監(jiān)測和診斷，包括熱，電子和水力學(xué)因素，環(huán)境狀態(tài)和產(chǎn)品質(zhì)量10、ISO13381數(shù)據(jù)解釋和診斷技術(shù)，利用與機(jī)器過去和現(xiàn)在狀態(tài)有關(guān)的信息和數(shù)據(jù)預(yù)測其將來可能的狀態(tài)，

10、表現(xiàn)和性能(預(yù)測) 11、ISO14380以摩擦學(xué)為基礎(chǔ)的機(jī)器監(jiān)測三、中石化旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動標(biāo)準(zhǔn)SHS 01003-2004關(guān)于機(jī)器振動烈度的評定等級編輯ppt編輯ppt一、狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷廣義上講涉及到社會領(lǐng)域的各個一、狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷廣義上講涉及到社會領(lǐng)域的各個方面方面 狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷廣義上講涉及到社會領(lǐng)域的各個方面，比如人們定期到醫(yī)院體檢就是對影響我們身體健康的血壓、血脂、心率等指標(biāo)的檢查，這就是對我們身體的狀態(tài)檢測，當(dāng)這些指標(biāo)出現(xiàn)異?；蛭覀兏杏X身體某部位不舒服時(shí)去看醫(yī)生，這就是對我們身體的一種故障診斷。 我們每個人身邊隨時(shí)隨地都會遇到一些問題，并對這些問題進(jìn)行判斷，因此可以說我們每

11、個人都已經(jīng)從事故障診斷好多年了 編輯ppt二、減少設(shè)備故障發(fā)生，準(zhǔn)確判斷故障原因是我們故障診二、減少設(shè)備故障發(fā)生，準(zhǔn)確判斷故障原因是我們故障診斷分析的任務(wù)斷分析的任務(wù) 能及時(shí)地、正確地對各種異常狀態(tài)或故障狀態(tài)作出診斷，預(yù)防或消除故障，對設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行必要的指導(dǎo)，提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性、安全性和有效性，以期把故障損失降低到最低水平 是我們故障診斷的目的 減少設(shè)備故障發(fā)生是我們故障診斷分析的延續(xù) 編輯ppt三、檢測儀器及檢測方法的局限性和片面性三、檢測儀器及檢測方法的局限性和片面性 首先向大家強(qiáng)調(diào)的是任何檢測儀器都不是萬能的，都有它的局限性和片面性，它只是我們使用的工具和判斷故障的重要的依據(jù)之一，關(guān)

12、鍵還是在我們使用儀器的人,我們用于診斷故障的每一種分析方法都針對性，同時(shí)也具有局限性。例如在振動分析中，時(shí)間波形雖然簡單，但在某些場合非常有效；頻譜雖然與大多故障特征具有對應(yīng)關(guān)系，有時(shí)候也不能準(zhǔn)確地反映機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)。從不同的角度（域）看問題，得到的信息肯定也是局部的。編輯ppt四、現(xiàn)場設(shè)備的分類及監(jiān)測四、現(xiàn)場設(shè)備的分類及監(jiān)測 我們現(xiàn)場的設(shè)備可以歸并為兩類，即動設(shè)備和靜設(shè)備，比如利用紅外熱像、超聲波儀器對電器開關(guān)、變壓器的溫度檢測和閥門的內(nèi)漏檢測等等，都是常用的對靜設(shè)備的檢測方法，它得到的結(jié)果比較直觀，有問題就是有問題，沒問題就是沒問題，而且影響結(jié)果的因素非常少，通?？梢灾苯优袛喑龉收显?，就因

13、為結(jié)果比較直接，所以對電器設(shè)備的紅外熱像的監(jiān)測診斷就有部頒的診斷標(biāo)準(zhǔn)，而不只是溫度標(biāo)準(zhǔn)，而對于動設(shè)備而言其影響因素多，并且往往相同的振動特征對應(yīng)著不同的設(shè)備故障，所以現(xiàn)在我們只有各類的振動標(biāo)準(zhǔn)，而沒有成熟的診斷標(biāo)準(zhǔn)，這就需要我們在進(jìn)行故障診斷時(shí)有清晰明確的診斷思路，首先應(yīng)該考慮到什么，這個設(shè)備的故障原因都有哪些，優(yōu)先提取哪些故障特征？才能快速準(zhǔn)確的判斷部位和原因。 編輯ppt振動實(shí)例：排煙風(fēng)機(jī)振動診斷振動實(shí)例：排煙風(fēng)機(jī)振動診斷 排煙風(fēng)機(jī)振動概述 ：某電廠#1號排煙風(fēng)機(jī)形式為雙吸、雙支撐、齒式聯(lián)軸器傳動,自2001年2月以來，運(yùn)行狀態(tài)一直不穩(wěn)定，以基頻為主，3倍頻較為突出，但振幅及頻譜峰值發(fā)展趨

14、勢穩(wěn)定，通頻幅值較小（60um）符合振動標(biāo)準(zhǔn)（100um）要求。4月25日檢修部門停排煙風(fēng)機(jī)，進(jìn)行軸封漏油處理，20小時(shí)后重新開機(jī)發(fā)現(xiàn)振幅慢慢上漲，到4月26日振幅漲至180um（徑向）且還有上漲趨勢，于是停機(jī)準(zhǔn)備做轉(zhuǎn)子動平衡(由于3倍頻較為突出，所以轉(zhuǎn)子不平衡不一定是引起振動的主要原因，但是為了維持設(shè)備運(yùn)行，只要相位穩(wěn)定，適當(dāng)加重可以減小振幅)，重新開機(jī)進(jìn)行相位數(shù)據(jù)測試時(shí)發(fā)現(xiàn)振幅發(fā)生突變，最初只40um，且相位波動較大，由于2號發(fā)電機(jī)組正在檢修，1號風(fēng)機(jī)長時(shí)間停機(jī)將影響整個發(fā)電機(jī)組1/3負(fù)荷，決定加強(qiáng)監(jiān)測繼續(xù)運(yùn)行，至5月9日振幅漲至220um。 編輯ppt測點(diǎn)1 測點(diǎn)2 測點(diǎn)3 測點(diǎn)4 電機(jī)

15、轉(zhuǎn)速： 740/分 輸送介質(zhì)： 煙氣介質(zhì)溫度： 145 軸承型號： 3540風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)、測點(diǎn)布置圖風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)、測點(diǎn)布置圖編輯ppt由于振動以水平為主，且由于振動以水平為主，且3、4號測點(diǎn)頻譜一致，只是號測點(diǎn)頻譜一致，只是4號測點(diǎn)頻譜幅值略號測點(diǎn)頻譜幅值略微小于微小于3號測點(diǎn)，所以只列舉號測點(diǎn)，所以只列舉3號測點(diǎn)水平頻譜。號測點(diǎn)水平頻譜。編輯ppt提取振動特征量提取振動特征量1、測點(diǎn)、測點(diǎn)1、2三個方向振動幅值均小于三個方向振動幅值均小于38um，測點(diǎn)，測點(diǎn)3軸向軸向50um ，水平，水平220um 垂直垂直19um；測點(diǎn)；測點(diǎn)4軸向軸向41um，水，水平平170um，垂直，垂直16um2、振動幅值

16、不穩(wěn)定，最大波動范圍達(dá)、振動幅值不穩(wěn)定，最大波動范圍達(dá)070um3、屬于徑向振動且振幅與負(fù)荷變化無關(guān)、屬于徑向振動且振幅與負(fù)荷變化無關(guān) 4、停起機(jī)時(shí)振幅發(fā)生突變、停起機(jī)時(shí)振幅發(fā)生突變 5、振動相位不穩(wěn)定，變化范圍達(dá)、振動相位不穩(wěn)定，變化范圍達(dá)050編輯ppt提取振動特征量提取振動特征量6、振動以工頻為主，、振動以工頻為主，3倍頻較為突出，并伴隨有高次倍頻較為突出，并伴隨有高次諧波諧波 7、3號測點(diǎn)軸承座基礎(chǔ)左右振動偏差號測點(diǎn)軸承座基礎(chǔ)左右振動偏差55um 編輯ppt故障分析故障分析u振幅波動及相位不穩(wěn)定振幅波動及相位不穩(wěn)定 1、磨擦可造成振幅波動及相位不穩(wěn)定，它應(yīng)與負(fù)荷大小有關(guān)系，、磨擦可造成

17、振幅波動及相位不穩(wěn)定，它應(yīng)與負(fù)荷大小有關(guān)系，1號排煙號排煙 風(fēng)機(jī)各軸封均為軟密封，且軸封及風(fēng)機(jī)各軸封均為軟密封，且軸封及4號測點(diǎn)軸端處無發(fā)熱現(xiàn)象，風(fēng)機(jī)內(nèi)部集號測點(diǎn)軸端處無發(fā)熱現(xiàn)象，風(fēng)機(jī)內(nèi)部集流器經(jīng)檢查，間隙符合標(biāo)準(zhǔn)要求，在時(shí)域波形中也沒有發(fā)現(xiàn)其明顯的削波現(xiàn)流器經(jīng)檢查，間隙符合標(biāo)準(zhǔn)要求，在時(shí)域波形中也沒有發(fā)現(xiàn)其明顯的削波現(xiàn)象象 2、當(dāng)存在機(jī)械松動時(shí)，由于轉(zhuǎn)子振動的非線性，使轉(zhuǎn)子始終處于不穩(wěn)定的、當(dāng)存在機(jī)械松動時(shí)，由于轉(zhuǎn)子振動的非線性，使轉(zhuǎn)子始終處于不穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，可產(chǎn)生振幅波動及相位不穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，可產(chǎn)生振幅波動及相位不穩(wěn)定 根據(jù)根據(jù)ENTEKENTEK電機(jī)診斷儀對電機(jī)的測試，發(fā)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)電

18、機(jī)診斷儀對電機(jī)的測試，發(fā)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)行正常，而且電機(jī)各測點(diǎn)的振幅均小于行正常，而且電機(jī)各測點(diǎn)的振幅均小于38um38um，因此可，因此可排除電機(jī)引起振動的因素排除電機(jī)引起振動的因素編輯ppt故障分析故障分析3、不穩(wěn)定氣流引起振幅波動及相位不穩(wěn)定時(shí)軸向振幅應(yīng)較大，由于氣流的渦、不穩(wěn)定氣流引起振幅波動及相位不穩(wěn)定時(shí)軸向振幅應(yīng)較大，由于氣流的渦動還將造成機(jī)殼的振動，當(dāng)渦流嚴(yán)重時(shí)并伴有低吼聲，對流量的改變振幅變化動還將造成機(jī)殼的振動，當(dāng)渦流嚴(yán)重時(shí)并伴有低吼聲，對流量的改變振幅變化非常明顯，實(shí)際監(jiān)測中并沒有此現(xiàn)象且機(jī)殼無較大漏風(fēng)量，調(diào)節(jié)檔板亦同步動非常明顯，實(shí)際監(jiān)測中并沒有此現(xiàn)象且機(jī)殼無較大漏風(fēng)量，調(diào)節(jié)

19、檔板亦同步動作。作。u起停機(jī)振幅突變起停機(jī)振幅突變 1、葉輪上如果有移動或脫落物體時(shí)將造成振幅的突然改變，但葉輪并無積灰、葉輪上如果有移動或脫落物體時(shí)將造成振幅的突然改變，但葉輪并無積灰和可移動或脫落的物體和可移動或脫落的物體 2、當(dāng)存在機(jī)械松動時(shí)，由于設(shè)備在啟動過程中力矩較大，及存在溫差等關(guān)系，、當(dāng)存在機(jī)械松動時(shí)，由于設(shè)備在啟動過程中力矩較大，及存在溫差等關(guān)系，相對松動部件易出現(xiàn)卡澀現(xiàn)象，使振幅突然變大或減小，在一定時(shí)間內(nèi)形成較相對松動部件易出現(xiàn)卡澀現(xiàn)象，使振幅突然變大或減小，在一定時(shí)間內(nèi)形成較穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)設(shè)備溫度趨于正常，且零部件充分膨脹后，振幅將迅速上穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)設(shè)備溫度趨于

20、正常，且零部件充分膨脹后，振幅將迅速上漲漲 編輯ppt故障分析故障分析u基頻振動基頻振動1、轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡是始終存在的一種激振力，將產(chǎn)生基頻振動，振幅與負(fù)荷、轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡是始終存在的一種激振力，將產(chǎn)生基頻振動，振幅與負(fù)荷大小無關(guān)，但其振動相位應(yīng)該穩(wěn)定，且振幅突然改變后振幅在大小無關(guān)，但其振動相位應(yīng)該穩(wěn)定，且振幅突然改變后振幅在40um50um能夠維持較長時(shí)間能夠維持較長時(shí)間2小時(shí)小時(shí)2天，說明它不是主要振源。天，說明它不是主要振源。2、基礎(chǔ)剛度及連接剛度不足時(shí)將產(chǎn)生基頻振動。軸承座各連接螺栓經(jīng)探傷及、基礎(chǔ)剛度及連接剛度不足時(shí)將產(chǎn)生基頻振動。軸承座各連接螺栓經(jīng)探傷及振動測試均連接牢固，但測點(diǎn)振

21、動測試均連接牢固，但測點(diǎn)3處軸承左右側(cè)基礎(chǔ)振幅存在較大差值，說明處軸承左右側(cè)基礎(chǔ)振幅存在較大差值，說明基礎(chǔ)剛度存在不足?；A(chǔ)剛度存在不足。3、如是聯(lián)軸器不對中時(shí)，由于其在傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩時(shí)產(chǎn)生附加徑向力和附加、如是聯(lián)軸器不對中時(shí)，由于其在傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩時(shí)產(chǎn)生附加徑向力和附加 軸向力，產(chǎn)生基頻的同時(shí)應(yīng)伴隨有較大峰值的軸向力，產(chǎn)生基頻的同時(shí)應(yīng)伴隨有較大峰值的2倍頻出現(xiàn)，但頻譜中并沒有突倍頻出現(xiàn)，但頻譜中并沒有突出的出的2倍頻，且對于雙支撐的旋轉(zhuǎn)機(jī)械若聯(lián)軸器不對中時(shí)軸向振幅應(yīng)較大，并倍頻，且對于雙支撐的旋轉(zhuǎn)機(jī)械若聯(lián)軸器不對中時(shí)軸向振幅應(yīng)較大，并與負(fù)荷有密切關(guān)系與負(fù)荷有密切關(guān)系 編輯ppt故障分析故障分

22、析4、軸熱彎曲造成的基頻振動應(yīng)與負(fù)荷的改變有密切關(guān)系，振幅相對于負(fù)荷的、軸熱彎曲造成的基頻振動應(yīng)與負(fù)荷的改變有密切關(guān)系，振幅相對于負(fù)荷的改變存在滯后現(xiàn)象，隨設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，整機(jī)溫度趨于均勻振動會逐漸減改變存在滯后現(xiàn)象，隨設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，整機(jī)溫度趨于均勻振動會逐漸減小。小。u3倍頻及高次諧波振動倍頻及高次諧波振動 1、有資料說明頻譜中出現(xiàn)、有資料說明頻譜中出現(xiàn)3倍頻是由于軸與旋轉(zhuǎn)體存在過盈不足引起。倍頻是由于軸與旋轉(zhuǎn)體存在過盈不足引起。 2、由于磨擦或松動是非線性和時(shí)變的，因此產(chǎn)生非線性振動，將出現(xiàn)大量、由于磨擦或松動是非線性和時(shí)變的，因此產(chǎn)生非線性振動，將出現(xiàn)大量的高次諧頻。的高次諧頻。 3、

23、軸承不對中時(shí)，由于平衡位置發(fā)生變化，使軸系載荷重新分配，軸承油、軸承不對中時(shí)，由于平衡位置發(fā)生變化，使軸系載荷重新分配，軸承油膜呈非線性，在一定條件下出現(xiàn)高次諧波。膜呈非線性，在一定條件下出現(xiàn)高次諧波。 編輯ppt故障分析故障分析u從以上分析可以看出，影響從以上分析可以看出，影響1號排煙風(fēng)機(jī)振動的因素有轉(zhuǎn)子不平衡、基礎(chǔ)號排煙風(fēng)機(jī)振動的因素有轉(zhuǎn)子不平衡、基礎(chǔ)剛度不足、機(jī)械松動。由于振動突變后，振幅在剛度不足、機(jī)械松動。由于振動突變后，振幅在4070um運(yùn)行時(shí)間較長，運(yùn)行時(shí)間較長，可斷定轉(zhuǎn)子不平衡及基礎(chǔ)剛度不足不是引起振動的主要原因。根據(jù)可斷定轉(zhuǎn)子不平衡及基礎(chǔ)剛度不足不是引起振動的主要原因。根據(jù)1

24、號排煙號排煙風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)特性，機(jī)械松動包括軸承與軸承座配合間隙不當(dāng)，軸與旋轉(zhuǎn)體存在風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)特性，機(jī)械松動包括軸承與軸承座配合間隙不當(dāng)，軸與旋轉(zhuǎn)體存在過盈不足。其中軸與旋轉(zhuǎn)體存在過盈不足包括，葉輪與軸過盈不足、軸承內(nèi)過盈不足。其中軸與旋轉(zhuǎn)體存在過盈不足包括，葉輪與軸過盈不足、軸承內(nèi)圈與軸過盈不足、聯(lián)軸器與軸過盈不足，聯(lián)軸器經(jīng)檢查測試不存在松動，而圈與軸過盈不足、聯(lián)軸器與軸過盈不足，聯(lián)軸器經(jīng)檢查測試不存在松動，而葉輪無任何檢測手段葉輪無任何檢測手段,當(dāng)葉輪與軸過盈不足失去緊力時(shí)，將產(chǎn)生隨設(shè)備運(yùn)行當(dāng)葉輪與軸過盈不足失去緊力時(shí)，將產(chǎn)生隨設(shè)備運(yùn)行工況的變化而變化的不穩(wěn)定不平衡，不過葉輪套裝連接處設(shè)有鍵，因此

25、不論工況的變化而變化的不穩(wěn)定不平衡，不過葉輪套裝連接處設(shè)有鍵，因此不論是低速或高速下，其圓周方向都不能自由移動，而且徑向不對稱位移量很小，是低速或高速下，其圓周方向都不能自由移動，而且徑向不對稱位移量很小，其直接引起的不平衡量很小。由于軸承內(nèi)圈與軸過盈不足和軸承座配合間隙其直接引起的不平衡量很小。由于軸承內(nèi)圈與軸過盈不足和軸承座配合間隙不當(dāng)兩者振動特征相似，以及兩軸承之間振動的傳遞由于是非線性的，且不當(dāng)兩者振動特征相似，以及兩軸承之間振動的傳遞由于是非線性的，且3號測點(diǎn)基礎(chǔ)存在問題，所以并不能確定振動大的軸承存在松動，所以從號測點(diǎn)基礎(chǔ)存在問題，所以并不能確定振動大的軸承存在松動，所以從3、4測

26、點(diǎn)取油樣進(jìn)行鐵譜分析，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)測點(diǎn)取油樣進(jìn)行鐵譜分析，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)4測點(diǎn)有大量軸嚴(yán)重磨損的顆粒測點(diǎn)有大量軸嚴(yán)重磨損的顆粒（80150um）及切屑（）及切屑（50100um），而沒發(fā)現(xiàn)軸承座所特有的鑄鐵磨），而沒發(fā)現(xiàn)軸承座所特有的鑄鐵磨粒，說明軸承跑內(nèi)圈，粒，說明軸承跑內(nèi)圈，3號測點(diǎn)油樣經(jīng)分析都是正常磨損顆粒。由于在其他號測點(diǎn)油樣經(jīng)分析都是正常磨損顆粒。由于在其他激振力很小的情況下，輕微松動對其激振力放大并不明顯，激振力很小的情況下，輕微松動對其激振力放大并不明顯，1號排煙風(fēng)機(jī)振號排煙風(fēng)機(jī)振動的嚴(yán)重超標(biāo)，說明軸乘內(nèi)圈與軸存在嚴(yán)重過盈不足，且可能引起了軸承不動的嚴(yán)重超標(biāo)，說明軸乘內(nèi)圈與軸存在嚴(yán)重過

27、盈不足，且可能引起了軸承不對中。對中。編輯ppt應(yīng)對措施應(yīng)對措施 u針對以上分析進(jìn)行檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)測點(diǎn)針對以上分析進(jìn)行檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)測點(diǎn)4軸承嚴(yán)軸承嚴(yán)重跑內(nèi)圈，軸徑被磨掉重跑內(nèi)圈，軸徑被磨掉1700um，在對軸徑，在對軸徑進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)采用了可塞新技術(shù)，進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)采用了可塞新技術(shù)，24小時(shí)后小時(shí)后恢復(fù)安裝，為了以后便于觀察葉輪與軸是恢復(fù)安裝，為了以后便于觀察葉輪與軸是否松動，在其結(jié)合面打了細(xì)鋼印。檢修完否松動，在其結(jié)合面打了細(xì)鋼印。檢修完畢，重新試機(jī)各測點(diǎn)振幅均小于畢，重新試機(jī)各測點(diǎn)振幅均小于50um。編輯ppt修后測點(diǎn)3水平頻譜 編輯ppt 五、反向推理診斷分析五、反向推理診斷分析 反向推理也稱目標(biāo)直接

28、推理，它是依據(jù)振動特征反推出振動故障原因，因此稱它反向推理。在推理過程中只與單一的目標(biāo)有關(guān)，當(dāng)振動特征與故障特征符合時(shí)，即可做出診斷。所以反向推理診斷故障容易掌握，不需要了解故障范圍，而只要對有關(guān)的故障特征有所了解，即可進(jìn)行診斷，所以目前已獲得廣泛應(yīng)用，在判斷簡單故障時(shí)是非常快捷有效的，但應(yīng)對高參數(shù)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的設(shè)備在實(shí)際診斷振動故障時(shí)往往也有弊端。 編輯ppt 六、正向推理診斷分析（明確振動故障范圍）六、正向推理診斷分析（明確振動故障范圍） 使用正向推理診斷故障的前提，是振動故障范圍 必須明確，具體推理方法是在能夠引起設(shè)備振動的全部原因中，與實(shí)際設(shè)備存在的振動特征、故障歷史、進(jìn)行搜索、比較、分

29、析、采取逐個排除的方法剩下不能排除的故障即為診斷結(jié)果-某種故障不能排除。 編輯ppt振動故障范圍振動故障范圍編輯pptu當(dāng)今設(shè)備振動劃分方法，是首先將設(shè)備振動按振動性質(zhì)當(dāng)今設(shè)備振動劃分方法，是首先將設(shè)備振動按振動性質(zhì)劃分為普通強(qiáng)迫振動、電磁振動、拍振、隨機(jī)振動、自激劃分為普通強(qiáng)迫振動、電磁振動、拍振、隨機(jī)振動、自激振動、參數(shù)振動、汽流激振、摩擦渦動等，然后按振動類振動、參數(shù)振動、汽流激振、摩擦渦動等，然后按振動類別將振動故障原因再分類。別將振動故障原因再分類。u普通強(qiáng)迫振動：普通強(qiáng)迫振動：A、電磁激振：在普通強(qiáng)迫振動中，兩極發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生不均衡電磁力的頻率、電磁激振：在普通強(qiáng)迫振動中，兩極發(fā)電

30、機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生不均衡電磁力的頻率為為fp（轉(zhuǎn)子工作頻率）；產(chǎn)生均衡電磁力的頻率為（轉(zhuǎn)子工作頻率）；產(chǎn)生均衡電磁力的頻率為2fp。 B、高次諧波共振：振動系統(tǒng)中具有某種共振響應(yīng)，其頻率為激振力頻率的整、高次諧波共振：振動系統(tǒng)中具有某種共振響應(yīng)，其頻率為激振力頻率的整數(shù)倍，即數(shù)倍，即f=Kfp(K=2、3.4)，這種現(xiàn)象稱為高次諧波共振。，這種現(xiàn)象稱為高次諧波共振。 C、分諧波共振：動系統(tǒng)中具有某種共振響應(yīng)，其頻率為激振力頻率的整數(shù)、分諧波共振：動系統(tǒng)中具有某種共振響應(yīng)，其頻率為激振力頻率的整數(shù)分之一，即分之一，即f=fp/K(K=2、3)，這種現(xiàn)象被稱為分諧波共振，也稱亞諧波或，這種現(xiàn)象被稱為分諧波

31、共振，也稱亞諧波或分?jǐn)?shù)振動。分?jǐn)?shù)振動。 編輯pptD、隨機(jī)振動：隨機(jī)振動的頻率和振幅都是隨機(jī)的，產(chǎn)生這種振動的激振力是、隨機(jī)振動：隨機(jī)振動的頻率和振幅都是隨機(jī)的，產(chǎn)生這種振動的激振力是由不規(guī)則的沖擊所激起的，所以在振動波形上包含了沖擊的強(qiáng)迫振動（非周期由不規(guī)則的沖擊所激起的，所以在振動波形上包含了沖擊的強(qiáng)迫振動（非周期性）和衰減的自由振動兩種，性）和衰減的自由振動兩種， E、撞擊振動：傳動齒輪的輪齒撞擊或活動式聯(lián)軸器的磨損，將會產(chǎn)生這種振、撞擊振動：傳動齒輪的輪齒撞擊或活動式聯(lián)軸器的磨損，將會產(chǎn)生這種振動動 u拍振：拍振： 兩個振動頻率相近而又不成整數(shù)倍的簡諧振動的疊加便形成拍振，現(xiàn)兩個振動頻

32、率相近而又不成整數(shù)倍的簡諧振動的疊加便形成拍振，現(xiàn)場較常見的拍振多發(fā)生在兩個基礎(chǔ)相鄰、功率較大的異步電動機(jī)驅(qū)動的水場較常見的拍振多發(fā)生在兩個基礎(chǔ)相鄰、功率較大的異步電動機(jī)驅(qū)動的水泵、風(fēng)機(jī)軸承上。兩個異步電動機(jī)銘牌轉(zhuǎn)速雖相同，但在實(shí)際運(yùn)行中，由泵、風(fēng)機(jī)軸承上。兩個異步電動機(jī)銘牌轉(zhuǎn)速雖相同，但在實(shí)際運(yùn)行中，由于所帶的負(fù)荷不同，電動機(jī)轉(zhuǎn)速是有差別的，從而造成激振頻率不同；由于所帶的負(fù)荷不同，電動機(jī)轉(zhuǎn)速是有差別的，從而造成激振頻率不同；由于振動的相互傳遞，從而形成拍振。于振動的相互傳遞，從而形成拍振。 編輯pptu自激振動：自激振動： 是指振動系統(tǒng)通過本身的運(yùn)動，不斷地向振動系統(tǒng)內(nèi)饋送能量，它與外界是

33、指振動系統(tǒng)通過本身的運(yùn)動，不斷地向振動系統(tǒng)內(nèi)饋送能量，它與外界激勵無關(guān)，完全依靠本身的運(yùn)動來激勵振動。自激振動也稱負(fù)阻尼振動，因激勵無關(guān)，完全依靠本身的運(yùn)動來激勵振動。自激振動也稱負(fù)阻尼振動，因?yàn)檫@時(shí)振動系統(tǒng)的阻尼是負(fù)值，由振動物體運(yùn)動所產(chǎn)生的阻尼力非但不阻止為這時(shí)振動系統(tǒng)的阻尼是負(fù)值，由振動物體運(yùn)動所產(chǎn)生的阻尼力非但不阻止振動，反而進(jìn)一步激勵振動，從而形成并維持振動。振動，反而進(jìn)一步激勵振動，從而形成并維持振動。 u氣流激振：氣流激振： 汽封腔內(nèi)壓力周向變化起的激振力，由于軸封腔室內(nèi)徑向壓差引起原轉(zhuǎn)汽封腔內(nèi)壓力周向變化起的激振力，由于軸封腔室內(nèi)徑向壓差引起原轉(zhuǎn)子渦動力比直觀想像要大得多。子渦

34、動力比直觀想像要大得多。 汽流激振特征是：振動頻率低于轉(zhuǎn)子工作頻率、振動有良好的再現(xiàn)性。汽流激振特征是：振動頻率低于轉(zhuǎn)子工作頻率、振動有良好的再現(xiàn)性。 編輯pptu振動特征和振動機(jī)理 掌握故障特征和故障機(jī)理是獲得正確診斷結(jié)果的先決條件，那么正確獲取設(shè)備振動特征和振動機(jī)理，是獲取準(zhǔn)確必要條件，若采用正向推理，首先應(yīng)全面地獲取振動特征及其歷史，查明振動機(jī)理，只有這樣才能排除所有的無關(guān)故障，獲得肯定的診斷 編輯ppt七、設(shè)備信息及故障信息的收集七、設(shè)備信息及故障信息的收集 1、設(shè)備的型號、電機(jī)級數(shù)、電壓、電流；設(shè)備的轉(zhuǎn)速、臨界轉(zhuǎn)速等參設(shè)備的型號、電機(jī)級數(shù)、電壓、電流；設(shè)備的轉(zhuǎn)速、臨界轉(zhuǎn)速等參數(shù)數(shù)2、

35、設(shè)備的基本機(jī)構(gòu)、性能、用途，如基礎(chǔ)是混凝土還是鋼制框架，是剛設(shè)備的基本機(jī)構(gòu)、性能、用途，如基礎(chǔ)是混凝土還是鋼制框架，是剛性基礎(chǔ)還是彈性基礎(chǔ)；轉(zhuǎn)子是懸臂支撐還是雙支撐、單級還是多級；葉性基礎(chǔ)還是彈性基礎(chǔ)；轉(zhuǎn)子是懸臂支撐還是雙支撐、單級還是多級；葉輪葉片數(shù)目、是否變頻調(diào)速、工作介質(zhì)、密封形式等。輪葉片數(shù)目、是否變頻調(diào)速、工作介質(zhì)、密封形式等。 3 3、工藝參數(shù)：如工藝介質(zhì)、流量、壓力、溫度；潤滑油類型、油壓、溫工藝參數(shù)：如工藝介質(zhì)、流量、壓力、溫度；潤滑油類型、油壓、溫度等。度等。 4 4、軸承形式軸承形式 是滾動軸承是滾動軸承 還是滑動軸承還是滑動軸承 ，是深溝球軸承、角接觸軸承，是深溝球軸承、

36、角接觸軸承 ，還是橢圓瓦、可傾瓦還是橢圓瓦、可傾瓦 5 5、聯(lián)軸器形式：剛性連接還是彈性連接；齒型連接還是膜片連接聯(lián)軸器形式：剛性連接還是彈性連接；齒型連接還是膜片連接 編輯ppt6 6、齒輪的形式、布局、齒輪齒數(shù)、速比等齒輪的形式、布局、齒輪齒數(shù)、速比等 7、故障經(jīng)過：發(fā)生故障前后的經(jīng)過，以及故障前后油溫、振動等參數(shù)故障經(jīng)過：發(fā)生故障前后的經(jīng)過，以及故障前后油溫、振動等參數(shù)的變化，故障停機(jī)過程中有什么異常等等的變化，故障停機(jī)過程中有什么異常等等8、設(shè)備運(yùn)行歷史：是否有過同類故障現(xiàn)象，故障發(fā)生前是否進(jìn)行過檢設(shè)備運(yùn)行歷史：是否有過同類故障現(xiàn)象，故障發(fā)生前是否進(jìn)行過檢修作業(yè)，如果是，更換過什么零部

37、件，調(diào)整過什么間隙等等修作業(yè)，如果是，更換過什么零部件，調(diào)整過什么間隙等等編輯ppt 八、故障原因的直觀尋找八、故障原因的直觀尋找 由于是采用肉眼或一般的測量直觀去尋找，因此能找到的振動故障必然是直觀可見的故障，例如軸承座松動、臺板接觸不好、轉(zhuǎn)子上存在自由活動部件等，對于直觀不能發(fā)現(xiàn)的故障，例如轉(zhuǎn)子不平衡，系統(tǒng)共振，轉(zhuǎn)子存在熱彎曲等故障，即使多次尋找，也無法查明。 這樣有利于快速排除故障原因，如轉(zhuǎn)機(jī)地腳剛度不足，從儀器上分析只有基頻分量，而基頻分量對應(yīng)多種故障，易使振動分析復(fù)雜化，而使用簡易振動表或用手貼緊底座結(jié)合面則很容易發(fā)現(xiàn) 編輯ppt事例一事例一、軸電流故障軸電流故障 一臺發(fā)電機(jī)組為20

38、萬千瓦火力發(fā)電發(fā)電機(jī)組,2004年8月23日檢修完畢投入運(yùn)行，運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定各瓦振動均在30um以下，8月24日運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)37瓦反復(fù)發(fā)生振動跳躍，最大振動達(dá)160um，但每次發(fā)生振動后瞬間消失現(xiàn)場沒有明顯振感，在振動其間機(jī)組各參數(shù)正常且沒有進(jìn)行任何操作。采集數(shù)據(jù)如下編輯pptdcs系統(tǒng)采集各瓦的振動趨勢 編輯ppt 故障分析故障分析 u根據(jù)現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)其典型故障特征為，振動具有突然性及瞬間性，振動根據(jù)現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)其典型故障特征為，振動具有突然性及瞬間性，振動無擴(kuò)散，無時(shí)滯性無擴(kuò)散，無時(shí)滯性,且毫無時(shí)間規(guī)律，因此可排除由于轉(zhuǎn)子部件突然脫落造且毫無時(shí)間規(guī)律，因此可排除由于轉(zhuǎn)子部件突然脫落造成失衡或

39、其它機(jī)械原因成失衡或其它機(jī)械原因 u當(dāng)振動發(fā)生突變時(shí)，現(xiàn)場沒有明顯振感，也可以排除地震勘探等環(huán)境因當(dāng)振動發(fā)生突變時(shí)，現(xiàn)場沒有明顯振感，也可以排除地震勘探等環(huán)境因素的干擾素的干擾 u由于當(dāng)振動產(chǎn)生時(shí)，機(jī)組各運(yùn)行參數(shù)穩(wěn)定，可排除由于調(diào)整運(yùn)行參數(shù)造成由于當(dāng)振動產(chǎn)生時(shí)，機(jī)組各運(yùn)行參數(shù)穩(wěn)定，可排除由于調(diào)整運(yùn)行參數(shù)造成轉(zhuǎn)子碰磨等原因造成的機(jī)組振動轉(zhuǎn)子碰磨等原因造成的機(jī)組振動 u通過采集數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)振動頻譜中無明顯諧波成分，但波形不規(guī)則、不穩(wěn)通過采集數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)振動頻譜中無明顯諧波成分，但波形不規(guī)則、不穩(wěn)定，并且是延續(xù)的，說明存在不規(guī)則擾動定，并且是延續(xù)的，說明存在不規(guī)則擾動 u通過以上分析可以確定此次振動為干

40、擾信號，排除了傳感器連接線路方面通過以上分析可以確定此次振動為干擾信號，排除了傳感器連接線路方面的干擾影響后的干擾影響后,認(rèn)為影響傳感器信號的直接因素一般為靜電，為確認(rèn)是否存認(rèn)為影響傳感器信號的直接因素一般為靜電，為確認(rèn)是否存在靜電干擾，將傳感器與軸承座絕緣進(jìn)行測量發(fā)現(xiàn)信號正常，而去掉絕緣墊在靜電干擾，將傳感器與軸承座絕緣進(jìn)行測量發(fā)現(xiàn)信號正常，而去掉絕緣墊采集信號被干擾采集信號被干擾 編輯ppt 軸電流故障產(chǎn)生的原因及危害軸電流故障產(chǎn)生的原因及危害 發(fā)電機(jī)組軸上產(chǎn)生了電壓的一般原因?yàn)榘l(fā)電機(jī)磁通的不對稱 及高速蒸汽產(chǎn)生的靜電 ，由于在發(fā)電機(jī)同軸的汽輪機(jī)軸封不好，沿軸的高速蒸汽泄漏或蒸汽在汽缸內(nèi)高

41、速噴射等原因使軸帶電荷。這種性質(zhì)的軸電壓有時(shí)很高，當(dāng)人觸及時(shí)感到麻手，由于對地有一定的電位差, 如果感應(yīng)電壓得不到處理，或者電壓釋放系統(tǒng)（通常是軸接地碳刷）不能正常工作，那么該電壓會尋找代替的路徑到地。則相應(yīng)的金屬體就會成為感應(yīng)電壓的接地導(dǎo)體。非常典型的就是轉(zhuǎn)子的軸承或密封件，由此產(chǎn)生的電弧就是靜電放電。這些電弧會損傷金屬表層和增大部件間的正常運(yùn)行的密封間隙。而如果沒有及時(shí)處理，會使?jié)櫥鋮s的油質(zhì)逐漸劣化，軸承和密封件會逐漸損傷，轉(zhuǎn)子的動態(tài)特性將慢慢改變，嚴(yán)重者會使軸瓦燒壞，被迫停機(jī)造成事故。編輯ppt故障處理 當(dāng)時(shí)對這個故障的處理非常簡單,因?yàn)楫?dāng)軸產(chǎn)生電壓后通過接地炭刷來消除，所以首先檢查炭

42、刷接地情況，在檢查過程中發(fā)現(xiàn)當(dāng)觸及炭刷時(shí)出現(xiàn)打火且振動發(fā)生跳躍現(xiàn)象，說明炭刷與軸接觸不良，經(jīng)檢查炭刷表面布滿油泥，經(jīng)清后機(jī)組運(yùn)行正常。編輯ppt九、做好故障診斷的客觀因素九、做好故障診斷的客觀因素 領(lǐng)導(dǎo)對此項(xiàng)工作的重視程度 監(jiān)測診斷工作崗位設(shè)定 參考資料的嚴(yán)謹(jǐn)程度編輯ppt編輯ppt一、振動的常用術(shù)語一、振動的常用術(shù)語1 1、機(jī)械振動、機(jī)械振動物體相對于平衡位置所作的的往復(fù)運(yùn)動稱為機(jī)械振動。簡稱振動 振動用基本參數(shù)、即所謂的“振動三要素” 振幅、頻率、相位加以描述 2 2、渦動、渦動轉(zhuǎn)動物體相對于平衡位置所作的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動稱為渦動。物體渦動時(shí)，是在繞著自身對稱軸旋轉(zhuǎn)（自轉(zhuǎn)）的同時(shí)，對稱軸又進(jìn)一步在

43、繞著某一平衡位置旋轉(zhuǎn)（公轉(zhuǎn)），所以渦動又稱為進(jìn)動。3. 3. 振幅振幅3.1 3.1 振幅振幅振幅是物體動態(tài)運(yùn)動或振動的幅度。振幅是振動強(qiáng)度和能量水平的標(biāo)志，是評判機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)優(yōu)劣的主要指標(biāo) 3.2 3.2 峰峰值、單峰值、有效值峰峰值、單峰值、有效值振幅的量值可以表示為峰峰值（pp）、單峰值（p）、有效值（rms）或平均值（ap）。 編輯ppt編輯ppt3.3 3.3 振動位移、振動速度、振動加速度振動位移、振動速度、振動加速度振幅分別采用振動的位移、速度或加速度值加以描述、度量 5. 5. 相位相位相位是在給定時(shí)刻振動部件被測點(diǎn)相對于固定參考點(diǎn)所處的角位置，單位是度。4. 4. 頻率頻率頻

44、率f是物體每秒鐘內(nèi)振動循環(huán)的次數(shù)，單位是赫茲 Hz 。頻率是振動特性的標(biāo)志，是分析振動原因的重要依據(jù) 5.1 5.1 同相振動、反相振動同相振動、反相振動當(dāng)兩個振動的相位相同、即相位差為0（或360）時(shí)，則稱此兩振動為同相振動。當(dāng)兩個振動的相位相反、即相位差為180時(shí)，則稱此兩振動為反相振動。5.2 5.2 相位的應(yīng)用相位的應(yīng)用相位在振動領(lǐng)域有著許多重要的應(yīng)用，主要用于比較不同振動運(yùn)動之間的關(guān)系，比較不同部件的振動狀況，比較激振力與響應(yīng)之間的關(guān)系，確定不平衡量的方位，等等 編輯ppt6. 6. 相對振動、絕對振動相對振動、絕對振動相對軸振動是指轉(zhuǎn)子軸頸相對于軸承座的振動，即通常所說的轉(zhuǎn)子的振動

45、，一般用非接觸式電渦流位移傳感器來測量。絕對軸振動是指軸承座振動它可用磁電式速度傳感器或壓電式加速度傳感器來測量 7 7、徑向振動、軸向振動、扭轉(zhuǎn)振動、徑向振動、軸向振動、扭轉(zhuǎn)振動轉(zhuǎn)子的振動從空間活動度上分，有徑向振動、軸向振動、扭轉(zhuǎn)振動。徑向振動是指轉(zhuǎn)子在垂直于軸線方向上的渦動。軸向振動是指轉(zhuǎn)子在軸線方向上的往復(fù)振動。扭轉(zhuǎn)振動是指轉(zhuǎn)子以軸線為轉(zhuǎn)軸的扭轉(zhuǎn)振動。簡稱扭轉(zhuǎn)。8 8、剛性轉(zhuǎn)子、撓性轉(zhuǎn)子、剛性轉(zhuǎn)子、撓性轉(zhuǎn)子工作轉(zhuǎn)速低于第一臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子稱為剛性轉(zhuǎn)子。工作轉(zhuǎn)速高于第一臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子稱為撓性轉(zhuǎn)子。編輯ppt9 9、剛度、剛度使彈性體產(chǎn)生單位變形y所需的力F稱為剛度k，kF/y 。剛度反映了

46、彈性體抵抗變形的能力。旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子的剛度包括靜剛度和動剛度兩個部分，靜剛度決定于結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、尺寸，而動剛度既與靜剛度有關(guān)，也與支座剛度、連接剛度等有關(guān) 1010、臨界轉(zhuǎn)速、臨界轉(zhuǎn)速臨界轉(zhuǎn)速就是轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)本身的固有頻率。臨界轉(zhuǎn)速完全是由轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)本身的固有特性（剛度、質(zhì)量等）所決定的，與外界條件（如不平衡力、介質(zhì)負(fù)荷等）無關(guān)。 1111、諧波、次諧波、諧波、次諧波在通頻信號中，頻率等于轉(zhuǎn)速頻率整數(shù)倍的分量稱為轉(zhuǎn)速頻率的諧波，簡稱諧波。如一倍頻（1X）、二倍頻（2X）、三倍頻（3X）分量等。次諧波是指通頻信號中所含頻率等于轉(zhuǎn)速頻率整分?jǐn)?shù)倍的分量，也稱為分?jǐn)?shù)諧波。如半頻（0.5X）、三分之一倍頻

47、（1/3X）分量等。編輯ppt1212、同步振動、異步振動、亞異步振動、超異步振動、同步振動、異步振動、亞異步振動、超異步振動同步振動是指頻率成分與轉(zhuǎn)速頻率成正比的振動。一般情況（但不是全部情況）下，同步成分是轉(zhuǎn)速頻率的整數(shù)倍或者整分?jǐn)?shù)倍，不管轉(zhuǎn)速如何，它們總保持這一關(guān)系，如一倍頻（1X），二倍頻（2X），三倍頻（3X），半頻（0.5X）,三分之一倍頻（1/3X）等。由不平衡、不對中所引起的振動都是同步振動。異步振動是頻率成分指與轉(zhuǎn)速頻率無整數(shù)倍或者整分?jǐn)?shù)倍關(guān)系的振動，也可稱為非同步運(yùn)動。摩擦引起的振動既有同步振動又有異步振動。亞異步振動是指頻率成分低于轉(zhuǎn)速頻率的異步振動。由油膜渦動、密封流體

48、激振、旋轉(zhuǎn)失速等所引起的振動都是亞異步振動。超異步振動是指頻率成分高于轉(zhuǎn)速頻率的異步振動。由滾動軸承、齒輪缺陷所引起的振動都是超異步振動。1313、動壓軸承、靜壓軸承、動壓軸承、靜壓軸承靜壓軸承是依靠潤滑油在轉(zhuǎn)子軸頸周圍形成的靜壓力差與外載荷相平衡的原理進(jìn)行工作的。不論軸是否旋轉(zhuǎn)，軸頸始終浮在壓力油中，工作時(shí)可以保證軸頸與軸承之間處于純液體摩擦狀態(tài)。動壓軸承油膜壓力是靠軸本身旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的，因此供油系統(tǒng)簡單，設(shè)計(jì)良好的動壓軸承具有很長的使用壽命編輯ppt二、振動診斷的常用圖譜二、振動診斷的常用圖譜1 1、波形圖、波形圖波形圖顯示了振動位移與時(shí)間的關(guān)系，又稱幅值時(shí)域圖。波形圖既可以是通頻波形圖，即顯

49、示通頻振動位移（總振值）與時(shí)間(周期)的關(guān)系，也可以是一倍頻波形圖、二倍頻波形圖、0.5倍頻波形圖、等。通常，主要是看通頻波形圖。（一倍頻、二倍頻、0.5倍頻的波形圖在軸心軌跡圖可以看到。）編輯ppt典型的對中不良時(shí)，波峰翻倍，波形穩(wěn)定、重復(fù)性好2 2、頻譜圖、頻譜圖頻譜圖顯示了各振動分量的頻率及其振幅值。正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的頻譜圖通常是：一倍頻最大，二倍頻次之、約小于一倍頻的一半，三倍頻、四倍頻x倍頻逐步參差遞減，低頻（即小于一倍頻的成份）微量。編輯ppt3 3、軸心軌跡圖、軸心軌跡圖軸心軌跡圖顯示了轉(zhuǎn)子軸心相對于軸承座渦動時(shí)的運(yùn)動軌跡，正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的轉(zhuǎn)子軸心軌跡應(yīng)該是一個較為穩(wěn)定的橢圓形。對

50、中不良時(shí)，為月牙狀、香蕉狀，嚴(yán)重時(shí)為8字形 編輯ppt4 4、振動趨勢圖、振動趨勢圖振動趨勢圖顯示了振幅及相位與時(shí)間的關(guān)系。通過振動趨勢圖可以看到異常振動的起始時(shí)間、終止時(shí)間、持續(xù)時(shí)間。通過振動趨勢圖，還可以更加清晰地看到工頻、二倍頻、0.5倍頻等主要頻率成份的幅值隨時(shí)間變化的形態(tài)。 5 5、軸心位置圖、軸心位置圖在忽略振動的前提下，軸心位置圖顯示了轉(zhuǎn)子軸心相對于軸承中心的穩(wěn)態(tài)位置。通過軸心位置圖可以看出偏位角、偏心距、最小油膜的厚度，從而判斷轉(zhuǎn)子運(yùn)行是否平穩(wěn)。編輯ppt6 6、全息譜圖、全息譜圖全息譜圖全面反映了在同一測量截面上轉(zhuǎn)子主要振動分量的振幅、相位、頻率信息。全息譜圖實(shí)際上是將兩個相

51、互垂直的探頭所測得的同一階次頻率諧波合成后的軸心軌跡圖集合在一起，在分析較疑難的故障時(shí)其作用更加明顯。 全息譜圖中工頻的軸心軌跡應(yīng)該為較規(guī)整的橢圓（二倍頻相反，為極偏的橢圓或接近直線），即長、短軸相差不大。若工頻軌跡為正圓或接近為正圓，轉(zhuǎn)子在各個方向上的工頻幅值相同或相近，與轉(zhuǎn)子彎曲后的實(shí)際渦動軌跡一致，表明為典型的動不平衡。若工頻軌跡為極偏的橢圓或接近直線，轉(zhuǎn)子在橢圓長軸或直線方向上的工頻幅值要比其它方向大得多，振動的方向性十分明顯，與轉(zhuǎn)子彎曲渦動軌跡不再一致，而軸承、支承剛度上的差異顯現(xiàn)出來。編輯ppt7 7、波德圖、波德圖波德圖顯示了轉(zhuǎn)子振幅和相位隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系曲線。從波德圖上可以得到

52、以下信息： 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在各種轉(zhuǎn)速下的振幅和相位； 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速； 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動態(tài)放大系數(shù)Q(Q=臨界轉(zhuǎn)速下的峰峰值操作轉(zhuǎn)速下的峰 峰值 )，動態(tài)放大系數(shù)過大，很可能是不安全的； 轉(zhuǎn)子的振型； 系統(tǒng)阻尼的大??； 轉(zhuǎn)子是否發(fā)生熱彎曲；由以上這些信息可以獲得有關(guān)轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)的剛度、阻尼特性以及轉(zhuǎn)子的動平衡狀況。編輯ppt實(shí)例、轉(zhuǎn)子熱彎曲實(shí)例、轉(zhuǎn)子熱彎曲 汽輪機(jī)啟動時(shí)，（工頻）振動值幾乎為零。升速過程中，振動值很小，基本為13m，最大不超過8m，相位隨轉(zhuǎn)速變化，都顯正常。問題是在遠(yuǎn)離臨界轉(zhuǎn)速（約為3700 r/min左右）的2000 r/min下暖機(jī)跑合時(shí)，振動值用30分種由2m、3m逐步上升到6

53、0m、75m，同時(shí)相位也發(fā)生了變化。在轉(zhuǎn)速穩(wěn)定不變的情況下，工頻的幅值及相位發(fā)生變化，表明轉(zhuǎn)子的平衡狀態(tài)發(fā)生了變化；由于是緩慢變化，表明很可能是發(fā)生了轉(zhuǎn)子因熱膨脹受阻或受熱不均勻而產(chǎn)生的熱彎曲。停車過程中（在降到600 r/min后，又有一次升速到1000 r/min，并再次發(fā)生熱彎曲的現(xiàn)象），隨轉(zhuǎn)速降低，振動值降低、但相位基本不變（其中一次變化為再次熱彎曲），進(jìn)一步驗(yàn)證了為熱彎曲。停車后，振動值（分別為12.5m、25.6m）和相位都回不到原來值，表明已形成了永久性彎曲。編輯ppt8 8、奈奎斯特圖、奈奎斯特圖 奈奎斯特（Nyquist）圖把開停機(jī)過程中振幅與相位隨轉(zhuǎn)速變化關(guān)系用極坐標(biāo)的形式

54、表示出來，又稱極坐標(biāo)圖。奈奎斯特圖用一旋轉(zhuǎn)矢量的點(diǎn)代表轉(zhuǎn)子的軸心，該點(diǎn)在各轉(zhuǎn)速下所處位置的極半徑就是轉(zhuǎn)子的徑向振幅，該點(diǎn)在極坐標(biāo)上的角度就是此時(shí)振動的相位角。這種極坐標(biāo)表示方法在作用上與波德圖相同，但比波德圖更為直觀。編輯ppt第五節(jié)第五節(jié) 振動頻譜分析技術(shù)振動頻譜分析技術(shù)編輯ppt1.振動頻譜中存在哪些頻譜分量？振動頻譜中存在哪些頻譜分量？2.每條頻譜分量的幅值多大？每條頻譜分量的幅值多大？3.這些頻譜分量彼此之間存在什么關(guān)系？這些頻譜分量彼此之間存在什么關(guān)系？4.如果存在明顯的高幅值的頻譜分量，它的精確的來源？它與機(jī)器的零如果存在明顯的高幅值的頻譜分量，它的精確的來源？它與機(jī)器的零部件對應(yīng)

55、關(guān)系如何？部件對應(yīng)關(guān)系如何？ 振動分析是故障診斷的一種，故障診斷并不一定就是振動分析, 但在轉(zhuǎn)動設(shè)備故障分析中,振動分析是最有效的一種,幾乎所有的故障在頻譜上都有反映 一、物理解釋頻譜中的每條譜線物理解釋頻譜中的每條譜線 我們利用振動頻譜分析儀進(jìn)行故障分析，實(shí)際就是把頻譜上的每個頻譜分量與監(jiān)測的機(jī)器的零部件對照聯(lián)系，給每條頻譜以物理解釋編輯ppt壓縮機(jī)組壓縮機(jī)組振動頻譜中包含機(jī)器零部件的機(jī)械狀態(tài)信息振動頻譜中包含機(jī)器零部件的機(jī)械狀態(tài)信息壓縮機(jī)電動機(jī)齒輪箱振動速度頻率電動機(jī)轉(zhuǎn)子動平衡電動機(jī)與低速齒輪軸聯(lián)軸器對中壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子動平衡壓縮機(jī)與高速齒輪軸聯(lián)軸器對中齒輪嚙合，齒缺陷電機(jī)轉(zhuǎn)速N0=1480轉(zhuǎn)/

56、分=24 . 6667赫茲壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速N1=轉(zhuǎn)/分=114 . 245赫茲小齒輪齒數(shù)Z1=38 大齒輪齒數(shù)Z0=176齒輪嚙合頻率Fm=N0 Z0=N1 Z1 =4341 . 3赫茲齒輪邊帶頻率Fb=Fm i N0 或 Fm i N1N02N03N0N12N13N1FmN1N1N1N1N0N0N0N1N1N1高速齒輪左邊帶族高速齒輪右邊帶族低速齒輪左邊帶族低速齒輪右邊帶族高 速 齒 輪 低 速 齒 輪 編輯pptu振動頻譜中包含了如下信息振動頻譜中包含了如下信息電動機(jī)轉(zhuǎn)子動平衡電動機(jī)轉(zhuǎn)子動平衡 電動機(jī)轉(zhuǎn)子與定子等小間隙摩擦電動機(jī)轉(zhuǎn)子與定子等小間隙摩擦 電動機(jī)與低速齒輪軸之間聯(lián)軸器對中電動機(jī)與低速

57、齒輪軸之間聯(lián)軸器對中 壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子動平衡壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子動平衡 壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子與殼體間摩擦壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子與殼體間摩擦 壓縮機(jī)與高速齒輪軸之間聯(lián)軸器對中壓縮機(jī)與高速齒輪軸之間聯(lián)軸器對中 齒輪嚙合和齒輪缺陷齒輪嚙合和齒輪缺陷 各軸承運(yùn)行狀況等等機(jī)器主要零部件的機(jī)械狀態(tài)信息各軸承運(yùn)行狀況等等機(jī)器主要零部件的機(jī)械狀態(tài)信息 編輯ppt壓縮機(jī)電動機(jī)齒輪箱振動速度電動機(jī)轉(zhuǎn)子動平衡電動機(jī)與低速齒輪軸聯(lián)軸器對中壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子動平衡壓縮機(jī)與高速齒輪軸聯(lián)軸器對中齒輪嚙合，齒缺陷N02N03N0N12N13N1FmN1N1N1N1N0N0N0N1N1N1高速齒輪左邊帶族高速齒輪右邊帶族低速齒輪左邊帶族低速齒輪右邊帶族高 速 齒 輪 低

58、速 齒 輪 編輯ppt二、現(xiàn)場頻譜分析要點(diǎn)二、現(xiàn)場頻譜分析要點(diǎn)1 1、無故障時(shí)：隨機(jī)信號，振動幅值低小，整個振動小。、無故障時(shí)：隨機(jī)信號，振動幅值低小，整個振動小。2 2、有故障時(shí)：隨機(jī)信號、有故障時(shí)：隨機(jī)信號+ +周期信號，振動幅值增大，振動頻率域擴(kuò)大，周期信號，振動幅值增大，振動頻率域擴(kuò)大，振值總值增大振值總值增大3 3、頻率形態(tài)（大小及其變化等）代表故障類型、頻率形態(tài)（大小及其變化等）代表故障類型 4 4、幅值代表故障劣化程度。、幅值代表故障劣化程度。 5 5、 確認(rèn)哪種故障是主要故障，哪種故障是誘發(fā)故障確認(rèn)哪種故障是主要故障，哪種故障是誘發(fā)故障 6 6、對轉(zhuǎn)動設(shè)備進(jìn)行故障診斷時(shí)要將電機(jī)

59、和被牽引部分作為整體來考慮、對轉(zhuǎn)動設(shè)備進(jìn)行故障診斷時(shí)要將電機(jī)和被牽引部分作為整體來考慮 7 7、測量位置的選擇、測量位置的選擇8 8、測量參數(shù)的選擇、測量參數(shù)的選擇編輯ppt振動加速度傳感器固定自振頻率和最高可用頻率可用的頻率范圍可用的頻率范圍為傳感器固定自振頻率Fn的約50%編輯ppt振動加速度傳感器的頻響特性頻響特性可用的頻率范圍可用的頻率范圍為傳感器固定自振頻率Fn的約50%ISO和 GB規(guī) 定 的 振 動 烈 度 測 量 頻 率 范 圍 編輯ppt三、頻譜中的異常頻率分析三、頻譜中的異常頻率分析1 1、振動頻率以基頻為主、振動頻率以基頻為主工頻在所有情況下都存在，工頻幅值幾乎總是最大，

60、應(yīng)該在其發(fā)生異常增大的情況下才視為故障特征頻率。工頻所對應(yīng)的故障類型相對較多。多數(shù)（60以上）為不平衡故障，如轉(zhuǎn)子發(fā)生機(jī)械損傷脫落（斷葉片、葉輪破裂等）、結(jié)垢、初始不平衡，以及軸彎曲等；同時(shí)，相當(dāng)數(shù)量（接近40）為軸承故障，如間隙過大、軸承座剛度差異過大、軸頸與軸承偏心、軸承合金磨損等；此外，還有剛性聯(lián)軸器的角度（端面）不對中，支座、箱體、基礎(chǔ)的松動、變形、裂縫等剛度差異引起的振動或共振，運(yùn)行轉(zhuǎn)速接近臨界轉(zhuǎn)速等。2 2、主要異常振動分量為低頻、主要異常振動分量為低頻低頻所對應(yīng)的故障類型相對復(fù)雜?？蛇M(jìn)一步分為兩種類型，一種是分?jǐn)?shù)諧波振動，頻率為轉(zhuǎn)速頻率的整分?jǐn)?shù)倍數(shù)，如1/2倍頻、1/3倍頻、，且