設(shè)備故障診斷技術(shù)

1、設(shè)備故障診斷技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)備故障診斷技術(shù)基礎(chǔ)n設(shè)備故障診斷技術(shù)的含義設(shè)備故障診斷技術(shù)的含義在設(shè)備運行中或基本不拆卸全部設(shè)備的情況下，掌握設(shè)備的運行狀態(tài)，判定產(chǎn)生故障的部位和原因，并預(yù)測預(yù)報未來狀態(tài)的技術(shù)。是防止事故的有效措施，也是設(shè)備維修的重要依據(jù)。n應(yīng)用設(shè)備故障診斷技術(shù)的目的：應(yīng)用設(shè)備故障診斷技術(shù)的目的： 采用設(shè)備故障診斷技術(shù)，至少可以達(dá)到以下目的： 保證設(shè)備安全，防止突發(fā)事故； 保證設(shè)備精度，提高產(chǎn)品質(zhì)量； 實施狀態(tài)維修，節(jié)約維修費用； 避免設(shè)備事故造成的環(huán)境污染； 提高企業(yè)設(shè)備的現(xiàn)代化管理水平，給企業(yè)帶來較大的經(jīng) 濟(jì)效益和良好的社會效益。Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州

2、恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料設(shè)備診斷技術(shù)的工作原理設(shè)備診斷技術(shù)的工作原理分類比較繼續(xù)監(jiān)測預(yù)測預(yù)報設(shè)備信號狀態(tài)待檢設(shè)備故障特征信號發(fā)展趨勢故障情況狀態(tài)確認(rèn)圖1-1 設(shè)備診斷技術(shù)的基本原理及工作程序圖狀態(tài)信息庫建檔技術(shù)故障檔案庫 （基準(zhǔn)模式）狀態(tài)識別特征提取信號檢測(初始模式)(待檢模式)(狀態(tài)模式)正常異常Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料一些必要的概念和解釋一些必要的概念和解釋 信號檢測 按照不同診斷目的和對象，選擇最便于診斷的狀態(tài)信號，使用傳感器、數(shù)據(jù)采集器等技術(shù)手段，加以監(jiān)測與采集。由此建立起來的是狀態(tài)信號的數(shù)據(jù)庫，屬于初始模式。

3、 特征提取 將初始模式的狀態(tài)信號通過信號處理，進(jìn)行放大或壓縮、形式變換、去除噪聲干擾，以提取故障特征，形成待檢模式。 狀態(tài)識別 根據(jù)理論分析結(jié)合故障案例，并采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)所建立起來的故障檔案庫為基準(zhǔn)模式。把待檢模式與基準(zhǔn)模式進(jìn)行比較和分類，即可區(qū)別設(shè)備的正常與異常。 預(yù)報決策 經(jīng)過判別，對屬于正常狀態(tài)的可繼續(xù)監(jiān)視，重復(fù)以上程序；對屬于異常狀態(tài)的，則要查明故障情況，做出趨勢分析，估計今后發(fā)展和可繼續(xù)運行的時間，以及根據(jù)問題所在提出控制措施和維修決策。Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料診斷技術(shù)的分類診斷技術(shù)的分類點檢簡易診斷技術(shù)（CST）點檢技

4、術(shù)（CCT）監(jiān)視技術(shù)（CMT）精密診斷技術(shù)（PDT）判定技術(shù)（CIT）預(yù)測技術(shù)（CPT）診斷整修圖1-2 設(shè)備診斷技術(shù)的基本構(gòu)成CST ：Condition Survey TechCCT：Condition Checking Tech CMT：Condition Monitoring Tech PDT： Precise Diagnosis TechCIT： Condition Identification TechCPT：Condition Prognosis TechExpert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料振動診斷的基本知識振動診斷的基本知識n

5、 振動是物體運動的一種形式，通常是指物體經(jīng)過其平衡位置而往復(fù)變化的過程。n 振動有時對人類是有害的，但有時人們可以利用振動來為我們服務(wù)。n 只要是運轉(zhuǎn)的機器，都或多或少地發(fā)生振動，因此，振動診斷在各種診斷方法中所占的比例最大，一般可達(dá)60%-70%。n按振動頻率分類 Expert機械振動低頻振動：f 1000 Hz鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料振動的一般分類振動的一般分類Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料振動三要素及其振動三要素及其在振動診斷中的應(yīng)用在振動診斷中的應(yīng)用n構(gòu)成一個確定性振動有3個基

6、本要素，即振幅 ,頻率 和相位 。n振幅 式中D 最大振幅，2D即所謂峰峰值、雙峰值 或簡稱雙幅。t 時間; T 周期； 處相位。 當(dāng)然，振幅不僅用位移，還可以用速度和加速度。要特別說明 一個與振動有關(guān)的量就是速度有效值 ，也常被稱為速度均方根值。這是一個經(jīng)常用到的振動測量參數(shù)。目前許多振動標(biāo)準(zhǔn)都是采用 作為判別參數(shù)，因為它最能夠反映振動的烈度。dfdtTDd2sinrmsVrmsVExpert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料振動三要素及其振動三要素及其在振動診斷中的應(yīng)用（續(xù)）在振動診斷中的應(yīng)用（續(xù)） 對于簡諧振動來講，速度的最大值 （峰值）與速度有

7、效值 、速度平均值 之間的關(guān)系如圖2-4所示?？梢娝俣扔行е到橛诜岛推骄抵g的一個參數(shù)值?？杀硎緸?幅值反映振動的強度，振幅的平方常與物質(zhì)振動的能量成正比，振動診斷標(biāo)準(zhǔn)都是用振幅來表示的。n頻率 n相位pVrmsVavVpparrmsVVVV707. 02222fExpert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料振動信號處理n 所謂振動信號處理，就是對振動波形進(jìn)行加工處理，抽取與設(shè)備運行狀態(tài)有關(guān)的特征，以便對設(shè)備狀態(tài)實施有效的判別。n 信號處理的基本方法有：時域分析，幅域分析，頻域分析和相域分析。時域分析 - 就是對信號在時間域內(nèi)的分析或變換；幅域分析

8、 - 就是對信號在幅值上進(jìn)行各種分析；頻域分析 - 就是要確定信號的頻率結(jié)構(gòu)，即弄清楚信號中都 包含有哪些頻率成分及各頻率成分的幅值大??；相域分析 - 就是進(jìn)行相位值測量及對相位隨時間的變化進(jìn)行 分析。Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料n時域分析又包含有：波形圖，自相關(guān)，互相關(guān)，軸心軌跡等。Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料n幅域分析又包含有：概率密度，均值，均方根值，方差等。概率密度函數(shù)的表達(dá)式為Expert TTxxxxtxxpxpxTxxlim1limlim00鄭州恩普特設(shè)備診斷工

9、程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料n頻域分析又包含有：幅值譜, 功率譜, 倒頻譜等。Expert幅值譜幅值譜鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料n相域分析包含有：相位譜等Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料n另外，還有三維功率譜，細(xì)化譜等等 三維功率譜三維功率譜又叫三維譜陣、轉(zhuǎn)速譜圖、功率譜場、瀑布圖等。是機器在起動或停車過程中，不同轉(zhuǎn)速下功率譜圖的迭加?？v坐標(biāo)為縱坐標(biāo)為機器的轉(zhuǎn)速，自零升到額定轉(zhuǎn)速（起動）、或從額定轉(zhuǎn)速降到零（停車）；橫坐標(biāo)為橫坐標(biāo)為頻率；豎坐標(biāo)豎坐標(biāo)為為振幅。三

10、維功率譜是描述機器瞬態(tài)過程的有利工具。對機器振動做三維功率譜分析，可以了解機器通過臨界轉(zhuǎn)速的振動情況，用來確定監(jiān)測對象的固有頻率判定是否存在不平衡等故障。Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料n所謂細(xì)化譜所謂細(xì)化譜，就是把一般頻譜圖上的某部分頻段沿頻率軸進(jìn)行放大后所得到的頻譜。采用細(xì)化譜分析的目的是為了提高圖象的分辨率。從功能上看，細(xì)化譜的作用類似于機械制圖中的“局部放大圖”。Expert一般的頻譜圖一般的頻譜圖其某頻段的其某頻段的鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料現(xiàn)場測試診斷的實施步驟現(xiàn)場測試診斷的實

11、施步驟 診斷步驟概括為準(zhǔn)備工作、診斷實施診斷步驟概括為準(zhǔn)備工作、診斷實施和決策驗證等和決策驗證等3個環(huán)節(jié)，具體分為個環(huán)節(jié)，具體分為6個步驟個步驟來介紹。來介紹。 一一. 了解被診斷的對象了解被診斷的對象了解被診斷的對象是開展現(xiàn)場診斷的第一步。概括起來，對一臺被列為診斷對象的設(shè)備要著重掌握4個方面的內(nèi)容：設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成 1）搞清楚設(shè)備的基本組成部分及其聯(lián)接關(guān)系。一臺完整的設(shè)備一般由三大部分組成，即：原動機（也叫做輔機，大多數(shù)采用電動機，也有用內(nèi)燃機、汽輪機、水輪機）、工作機（也叫做主機）和傳動系統(tǒng)。要分別查明它們的型號、規(guī)格、性能參數(shù)及聯(lián)接的形式，畫出結(jié)構(gòu)簡圖。Expert鄭州恩普

12、特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 2） 必須查明各主要另部件（特別是運動零件）的型號、規(guī)格、結(jié)構(gòu)參數(shù)及數(shù)量等，并在結(jié)構(gòu)圖上表明或另予說明。這些零件包括：軸承型式、滾動軸承型號、齒輪的齒數(shù)，葉輪的葉片數(shù)、帶輪直徑、聯(lián)軸器型式等。 2. 機器的工作原理及運行特性機器的工作原理及運行特性 主要了解以下內(nèi)容： 1）各主要零部件的運動方式：旋轉(zhuǎn)運動還是往復(fù)運動； 2）機器的運動特性：平穩(wěn)運動還是沖擊性運動； 3）轉(zhuǎn)子運行速度：低速(1000 Hz1000 Hz)勻速還是變速等等。 3. 機器的工作條件機器的工作條件 1）載荷性質(zhì)：均載還是沖擊載荷； 2）工作介質(zhì)：有無

13、塵埃、顆粒性雜質(zhì)或腐蝕性氣體（液體）； 3）周圍環(huán)境：有無嚴(yán)重的干擾（或污染）源存在，如振源，粉塵、熱源等。 4.設(shè)備基礎(chǔ)型式及狀況設(shè)備基礎(chǔ)型式及狀況 搞清楚是剛性基礎(chǔ)還是彈性基礎(chǔ)等等。 5.主要資料檔案資料主要資料檔案資料Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 二二. 確定診斷方案確定診斷方案 在此基礎(chǔ)上，接下來就要確定具體的診斷方案。診斷方案應(yīng)包括以下幾方面的內(nèi)容。 1. 選擇測點選擇測點 測點就是機器上被測量的部位，它是獲取診斷信息的窗口。診斷方案正確與否關(guān)系到能否所需要的真實完整的設(shè)備狀態(tài)信息，只有在對診斷對象充分了解的基礎(chǔ)上才能根據(jù)診

14、斷目的恰當(dāng)?shù)剡x擇測點，具體要求如下： 1）對振動反映敏感 所選測點在可能時要盡量靠近振源，避開或減少信號在傳播通道上的界面、空腔或隔離物(如密封填料等)最好讓信號成直線傳播。這樣可以減少信號在傳播途的能量損失。 2） 適合于診斷目的 上圖中如要診斷電動機的故障，就選擇和為測點。 3） 符合安全操作要求 因為測量時，設(shè)備在運行，因此需要注意安全問題。 4） 適合于安置傳感器 有足夠的空間，有良好的接觸，測點部位有足夠的剛度等。 通常，軸承是監(jiān)測振動最理想的部位，因為轉(zhuǎn)子上的振動載荷直接作用在軸承上，并通過軸承把機器和基礎(chǔ)聯(lián)接成一個整體，因此軸承部位的振動信號還反映了基礎(chǔ)的狀況。所以，在無特殊要求

15、的情況下，軸承是首選測點。如果條件不允許，也應(yīng)使測點盡量靠近軸承，以減小測點和軸承之間的機械阻抗。此外，設(shè)備的地腳、機殼、缸體、進(jìn)出口管道、閥門、基礎(chǔ)等，也是測振的常設(shè)測點。Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 有些設(shè)備的振動特征有明顯的方向性，不同方向的振動信號也往往包含著不同的故障信息。即水平方向（H）、垂直方向（V）和軸線方向（A）。 2. 預(yù)估頻率和振幅預(yù)估頻率和振幅 振動測量前，對所測振動信號的頻率范圍和幅值要做基本的預(yù)估，防止漏檢某些可能存在的故障信號而造成誤判或漏診。通常可采取以下幾種方法： 1）根據(jù)經(jīng)驗，估計各類常見多發(fā)故障的

16、振動特征頻率和振幅。 2）根據(jù)結(jié)構(gòu)特點、性能參數(shù)和工作原理計算出某些可能發(fā)生的 故障特征頻率。 3） 廣泛搜集診斷知識，掌握一些常用設(shè)備的故障特征頻率和相 應(yīng)的振幅大小。 3. 確定測量參數(shù)確定測量參數(shù) 經(jīng)驗表明，根據(jù)診斷對象振動信號的頻率特征來選擇參數(shù)。通常的振動測量參數(shù)有加速度、速度和位移。一般按下列原則選用： 低頻振動（1000Hz） 采用位移。Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 對大多數(shù)機器來說，最佳診斷參數(shù)是速度，因為它是反映振動強度的理想?yún)?shù)，國際上許多振動標(biāo)準(zhǔn)都采用速度有效值作為判斷參數(shù)，而國內(nèi)一些行業(yè)大多采用位移作為診斷參數(shù)

17、。所以在選擇測量參數(shù)時，還須與所采用的判斷標(biāo)準(zhǔn)使用的參數(shù)相一致，否則判斷狀態(tài)時將無據(jù)可依。 4. 選擇診斷儀器選擇診斷儀器 測振儀器的選擇除了重視質(zhì)量和可靠性外，最主要的還要考慮兩條： 1） 儀器的頻率范圍要足夠的寬，要求能記錄下信號內(nèi)所有重要的頻率成分，一般 來說要在10-10000Hz或更寬一些。對于預(yù)示故障來說，高頻成分是一個重要信息 ，機械早期故障首先在高頻中出現(xiàn)，待到低頻段出現(xiàn)異常時，故障已經(jīng)發(fā)生了。所以 儀器的頻率范圍要能覆蓋高頻低頻各個頻段。 2） 要考慮儀器的動態(tài)范圍。要求測量儀器在一定的頻率范圍內(nèi)能對所有可能出現(xiàn) 的振動數(shù)值，從最高到最低均能保證一定的顯示精度。這種能夠保證一

18、定精度的數(shù) 值范圍稱為儀器的動態(tài)范圍儀器的動態(tài)范圍。對多數(shù)機械來說，其振動水平通常是隨頻率變化的。 5. 選擇與安裝傳感器選擇與安裝傳感器 用于測量振動的傳感器有三種類型，一般都是根據(jù)所測量的參數(shù)類型來選用：測量位移采用渦流式位移傳感器，測量速度采用電動式速度傳感器，測量加速度采用壓電式加速度傳感器。在現(xiàn)場主要是使用壓電式加速度傳感器壓電式加速度傳感器測量軸承的絕對振動。Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 由于壓電式加速度傳感器的頻響范圍比較寬，所以現(xiàn)場測量時在沒有特殊要求的情況下，常用它同時測量位移、速度和加速度三個參數(shù)，基本上能滿足要求

19、。 壓電式加速度傳感器的安裝形式有多種多樣，安裝形式不同，其適用的場合也一樣。其中以采用鋼制螺栓安裝最為理想。在現(xiàn)場測量時，尤其是大范圍的普查測試時，以采用永久磁性座安裝最簡便。 另外還要說明的是，在測量轉(zhuǎn)子振動時，有兩種不同的測量方式，即測量絕對振動和相對振動。由轉(zhuǎn)子交變力激起的軸承的振動稱為絕對振動；在激振力作用下，轉(zhuǎn)子相對于軸承的振動稱為相對振動。壓電式加速度傳感器是用于測量絕對振動的，而測量轉(zhuǎn)子相對振動必須使用渦流式位移傳感器，其安裝形式與壓電式加速度傳感器是不一樣的。在現(xiàn)場主要是使用壓電式加速度傳感器壓電式加速度傳感器測量軸承的絕對振動。Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)

20、資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料壓電式加速度傳感器的幾種安裝形式Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料n壓電式加速度傳感器的安裝壓電式加速度傳感器的安裝 采用壓電式加速度傳感器進(jìn)行振動測量，要選擇合適的安裝位置。其基本原則是傳感器所在部位剛性要好，且在振動信號直接傳遞的通道上盡量靠近振源的地方，如右圖所示。 轉(zhuǎn)子部位1產(chǎn)生的振動通過軸承3傳給軸承座2。顯然A、B、D都不是測量的理想位置。A處因受軸承蓋界面的影響而削減了振動；B點不但有軸承蓋界面對振動的削減，而且振動傳遞距離增加，軸承蓋的彈性也會產(chǎn)生附加振動而降低了信噪比；D位不但增加

21、了信號傳遞通道上的界面，而且傳遞距離最長，信號能量損耗大，影響測量的準(zhǔn)確性。唯有C點距軸承最短，軸承振動信號傳遞到此只有一個界面，所以C點點是最合適的測點。Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料n6. 做好其它相關(guān)事項的準(zhǔn)備做好其它相關(guān)事項的準(zhǔn)備 測量前的準(zhǔn)備工作一定要仔細(xì)。為了防止測量失誤，最好在正式測量前做一次模擬測試，以檢驗儀器是否正常，準(zhǔn)備工作是否充分。比如檢查儀器的電量是否充足，這看似小事，但也決不能疏忽，在現(xiàn)場常常發(fā)生因儀器無電而使診斷工作不得不終止的情況。各種記錄表格也要準(zhǔn)備好，真正做到“完事俱備”。 三三. 進(jìn)行振動測量與信號分

22、析進(jìn)行振動測量與信號分析 1. 測量系統(tǒng)測量系統(tǒng) 目前，有兩種基本的簡易振動診斷系統(tǒng)可用于現(xiàn)場，它們分別代表了 簡易診斷發(fā)展的不同的發(fā)展階段。一種是模擬式測振儀所構(gòu)成的測量系統(tǒng)，一種是以數(shù)據(jù)采集器為代表的數(shù)字式測振儀所構(gòu)成的測量系統(tǒng)。 2. 振動測量信號分析振動測量信號分析 確定了診斷方案以后，根據(jù)診斷目的對設(shè)備進(jìn)行各項相關(guān)參數(shù)測量。一般來講，如果現(xiàn)場條件允許，每個測點都是測量三個方向的振動值。即水平、垂直和軸向。而且要定點、定時地進(jìn)行測量，以有利于進(jìn)行比較。 3. 數(shù)據(jù)記錄整理數(shù)據(jù)記錄整理 測量數(shù)據(jù)一定要作詳細(xì)記錄。記錄數(shù)據(jù)要有專用的表格，做到規(guī)范化，完整而不遺漏。最好將數(shù)據(jù)分類整理，每個測

23、點按方向整理，用圖形或表格表示，這樣做有利于抓住特征，也便于發(fā)現(xiàn)一些問題。Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 四四. 實施狀態(tài)判斷實施狀態(tài)判斷 根據(jù)測量數(shù)據(jù)和信號分析所得到的特征信息，對設(shè)備的運行狀態(tài)做出判斷。首先，判斷機器是否處于正常狀態(tài)，然后對存在異常的設(shè)備做進(jìn)一步的分析，指出故障的原因，部位和程度。 五五. 做出診斷決策做出診斷決策 通過測量分析、狀態(tài)識別等幾個程序，搞清楚了設(shè)備的實際狀態(tài)，也就為處理決策創(chuàng)造了良好的條件。這時應(yīng)當(dāng)提出處理意見，或是繼續(xù)運行，或是停機修理。對需要修理的設(shè)備，應(yīng)當(dāng)指出修理的具體內(nèi)容，如待處理的故障部位、所

24、需要更換的零部件等。 六六.檢查驗證檢查驗證 設(shè)備診斷的全過程并不是做出結(jié)論就算完了，最后還有重要的一步，就是必須檢查驗證診斷結(jié)論及處理決策的結(jié)果。診斷人員應(yīng)當(dāng)向用戶了解設(shè)備拆機檢修的詳細(xì)情況及處理后的效果，如果有條件的話最好親臨現(xiàn)場查看，檢查診斷結(jié)論與實際情況是否相符，這是對整個診斷過程最權(quán)威的總結(jié)。如果相符，既為企業(yè)解決了問題，同時又增加了測試診斷人員對以后工作的信心，要及時地總結(jié)經(jīng)驗，繼續(xù)努力，爭取在今后的工作中做得更好。否則，也不要氣餒，要竭力分析和找出其中的主要原因，以免在今后的工作中再犯同樣的錯誤，爭取在下一次把工作做扎實。Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普

25、特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料常見故障特征分析及其在診斷中的應(yīng)用常見故障特征分析及其在診斷中的應(yīng)用 設(shè)備診斷實質(zhì)上就是一種比較分類，在判斷故障時，我們是將故障待檢模式與故障樣板模式相比較，把一個具體的故障（待檢模式）歸入到某種故障類型（樣板模式）中去，如下圖所示。任何一種機械故障，都具有自己的特征，故障特征是構(gòu)成故障樣板模式的基本要素。所以，對每種故障的表現(xiàn)形式要全面的了解和掌握，對一個故障與其它故障在表現(xiàn)形式上的相同點和區(qū)別要有清晰的認(rèn)識，因為掌握各種常見故障的基本特征是判斷設(shè)備故障的基礎(chǔ)（先決條件）。Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料一

26、一. 旋轉(zhuǎn)機械故障診斷的特點旋轉(zhuǎn)機械故障診斷的特點 旋轉(zhuǎn)機械 指那些功能是由旋轉(zhuǎn)運動完成的機械。尤其指那些旋轉(zhuǎn)速度較高的械，如電動機、離心式壓縮機、汽輪發(fā)電機、以及離心式鼓風(fēng)機、離心式水泵、真空泵等，都屬于旋轉(zhuǎn)機械的范圍。在對它們進(jìn)行診斷時，必須注意它的以下幾個特點： 1. 轉(zhuǎn)子特性轉(zhuǎn)子特性 轉(zhuǎn)子組件是旋轉(zhuǎn)機械的核心部分，它是由轉(zhuǎn)軸及固裝在其上的各類圓形盤狀零部件所組成。旋轉(zhuǎn)機械的故障診斷主要是監(jiān)測診斷轉(zhuǎn)子的運行狀態(tài)。從轉(zhuǎn)子動力學(xué)的角度說，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)分為剛性轉(zhuǎn)子和柔性轉(zhuǎn)子。 剛性轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于其本身第一階臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子。 柔性轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速高于其本身第一階臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子。 2. 旋轉(zhuǎn)機械

27、振動的頻率特征旋轉(zhuǎn)機械振動的頻率特征 旋轉(zhuǎn)機械的振動信號大多數(shù)是一些周期信號、準(zhǔn)周期信號或平穩(wěn)隨機信號，旋轉(zhuǎn)機械振動故障的特征有一個共同點，就是其故障特征頻率都與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速有關(guān)，等于轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)頻率（簡稱轉(zhuǎn)頻，又稱工 頻）及其倍頻或分頻。 分析振動信號的頻率與轉(zhuǎn)頻的關(guān)系是診斷旋轉(zhuǎn)機械故障的金鑰匙分析振動信號的頻率與轉(zhuǎn)頻的關(guān)系是診斷旋轉(zhuǎn)機械故障的金鑰匙。Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料故障特征頻率與轉(zhuǎn)頻的關(guān)系通常有三種情況故障特征頻率與轉(zhuǎn)頻的關(guān)系通常有三種情況： 1） 同步振動同步振動 同步振動轉(zhuǎn)子振動頻率等于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速或倍頻。強迫振動多表現(xiàn)為

28、同步振動。轉(zhuǎn)子不平衡屬典型的同步振動，聯(lián)軸器不對中一般也表現(xiàn)為同步振動。 2）亞同步振動）亞同步振動 亞異步振動其主要振動成分的頻率低于轉(zhuǎn)頻，為轉(zhuǎn)頻的分?jǐn)?shù)倍諧波。這多屬自激振動，如滑動軸承的油膜振蕩，渦輪機械的喘振等等。 3）超異步振動）超異步振動 超異步振動其主要振動成分的頻率高于轉(zhuǎn)頻。如齒輪損壞時的嚙合頻率，葉輪葉片振動的通過頻率即屬此類。 注意：實際機組的振動往往是同時存在以上三種振動。注意：實際機組的振動往往是同時存在以上三種振動。Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料獲取旋轉(zhuǎn)機械故障信號的主要途徑獲取旋轉(zhuǎn)機械故障信號的主要途徑： 1）

29、 振動頻率分析振動頻率分析 旋轉(zhuǎn)機械的每一種故障都各自的特征頻率，在現(xiàn)場對其振動信號做頻率分析是診斷旋轉(zhuǎn)機械故障最有效的方法。 2）分析振幅的方向特征）分析振幅的方向特征 在有些情況下，旋轉(zhuǎn)機械不同的故障類型在振動表現(xiàn)上有比較明顯的方向特征。所以只要條件允許，對其測點進(jìn)行振動測量時，都應(yīng)該測量3個方向，因為不同的方向表現(xiàn)出不同的故障特征。 3） 分析振幅隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系分析振幅隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系 旋轉(zhuǎn)機械有相當(dāng)一部分故障的振動幅值與轉(zhuǎn)速變化有密切的關(guān)系，所以現(xiàn)場測量時，在必要的時候，要盡量創(chuàng)造條件，在改變轉(zhuǎn)速的過程中測量機器的振幅值。旋轉(zhuǎn)機械常見故障產(chǎn)生的原因及其頻譜特征旋轉(zhuǎn)機械常見故障產(chǎn)生的原

30、因及其頻譜特征Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料表1 旋轉(zhuǎn)機械故障的來源及主要原因故障來源主 要 原 因設(shè)計、制造1. 設(shè)計不當(dāng)，動態(tài)特性不良，運行時發(fā)生強迫 振動或自激振動2. 結(jié)構(gòu)不合理，有應(yīng)力集中3. 工作轉(zhuǎn)速接近或落入臨界轉(zhuǎn)速區(qū)4. 運行點接近或落入運行非穩(wěn)定區(qū)5. 零部件加工制造不良，精度不夠6. 零件材質(zhì)不良，強度不夠，有制造缺陷7. 轉(zhuǎn)子動平衡不符合技術(shù)要求Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料故障來源主 要 原 因安裝、維修機器安裝不當(dāng)，零部件錯位，預(yù)負(fù)荷大軸系對中不良（對軸

31、系熱態(tài)對中考慮不夠）機器幾何參數(shù)（如配合間隙、過盈量及相對位置）調(diào)整位置不當(dāng)管道壓力大，機器在工作狀態(tài)下改變了動態(tài)特性和安裝精度轉(zhuǎn)子長期放置不當(dāng)，破壞了動平衡精度安裝或維修工程破壞了機器原有的配合性質(zhì)和精度運行操作機器在非設(shè)計狀態(tài)下運行（如超轉(zhuǎn)速、超負(fù)荷或低負(fù)荷運行），改變了機器工作特性潤滑或冷卻不良旋轉(zhuǎn)體局部損壞或結(jié)垢工藝參數(shù)（如介質(zhì)的溫度、壓力、流量、負(fù)荷等）不當(dāng)，機器運行失穩(wěn)啟動、停機或升降速過程操作不當(dāng)，暖機不夠，熱膨脹不均勻或在臨界區(qū)停留時間長Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料故障來源主 要 原 因機器惡劣長期運行，轉(zhuǎn)子撓度增大旋

32、轉(zhuǎn)體局部損壞、脫落或產(chǎn)生裂紋零、部件磨損、點蝕或腐蝕等配合面受力劣化，產(chǎn)生過盈不足或松動等，破壞了配合性質(zhì)和精度機器基礎(chǔ)沉降不均勻，機器殼體變形Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料表2 轉(zhuǎn)子質(zhì)量偏心的振動特征12345678特征頻率 常伴頻率 振動穩(wěn)定性 振動方向 相位特征軸心軌跡 進(jìn)動方向矢量區(qū)域1穩(wěn)定徑向穩(wěn)定橢圓正進(jìn)動不變表3 轉(zhuǎn)子質(zhì)量偏心的敏感參數(shù)123456振動隨轉(zhuǎn)速變化振動隨負(fù)荷變化振動隨油溫變化振動隨流量變化振動隨壓力變化其它識別方法明顯不明顯不變不變不變低速時振幅趨于零Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特

33、設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料12345678特征頻率 常伴頻率 振動穩(wěn)定性 振動方向 相位特征軸心軌跡 進(jìn)動方向矢量區(qū)域1突發(fā)性增大后穩(wěn)定徑向突變后穩(wěn)定橢圓正進(jìn)動突變后穩(wěn)定表4 轉(zhuǎn)子部件缺損的振動特征表5 轉(zhuǎn)子部件缺損的敏感參數(shù)123456振動隨轉(zhuǎn)速變化振動隨負(fù)荷變化振動隨油溫變化振動隨流量變化振動隨壓力變化其它識別方法明顯不明顯不變不變不變振幅突然增加Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料表6 轉(zhuǎn)子質(zhì)量偏心的故障原因故障來源1234設(shè)計、制造安裝、維修運行、操作機器劣化主要原因結(jié)構(gòu)不合理，制造誤差大，材質(zhì)不均勻，動平衡精度低轉(zhuǎn)子上零件安裝錯位

34、轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)體結(jié)垢（例如壓縮機流道內(nèi)結(jié)垢）轉(zhuǎn)子上零件配合松動故障來源1234設(shè)計、制造安裝、維修運行、操作機器劣化主要原因結(jié)構(gòu)不合理，制造誤差大，材質(zhì)不均勻轉(zhuǎn)子有較大預(yù)負(fù)荷n超速、超負(fù)荷運行n零件局部損壞脫落轉(zhuǎn)子受腐蝕疲勞，應(yīng)力集中表7 轉(zhuǎn)子部件缺損的故障原因Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料12345678特征頻率 常伴頻率 振動穩(wěn)定性 振動方向相位特征軸心軌跡進(jìn)動方向矢量區(qū)域12穩(wěn)定徑向、軸向穩(wěn)定橢圓正進(jìn)動矢量起始點大，隨運行繼續(xù)增大表8 轉(zhuǎn)子弓形彎曲的振動特征123456振動隨轉(zhuǎn)速變化振動隨負(fù)荷變化振動隨油溫變化振動隨流量變化振動隨壓力變

35、化其它識別方法明顯不明顯不變不變不變機器開始升速運行時，在低速階段振動幅值就較大剛性轉(zhuǎn)子兩端相位差180表9 轉(zhuǎn)子弓形彎曲的敏感參數(shù)Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料12345678特征頻率常伴頻率振動穩(wěn)定性振動方向相位特征軸心軌跡進(jìn)動方向矢量區(qū)域1穩(wěn)定徑向、軸向穩(wěn)定橢圓 正進(jìn)動升速時矢量逐漸增大，穩(wěn)定運行后矢量減小表10 轉(zhuǎn)子臨時性彎曲的振動特征表11 轉(zhuǎn)子臨時性彎曲的敏感參數(shù)123456振動隨轉(zhuǎn)速變化振動隨負(fù)荷變化振動隨油溫變化振動隨流量變化振動隨壓力變化其它識別方法明顯不明顯不變不變不變升速過程振幅大，往往不能正常啟動Expert鄭州

36、恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料故障來源1234設(shè)計、制造安裝、維修運行、操作機器劣化主要原因結(jié)構(gòu)不合理，制造誤差大，材質(zhì)不均勻轉(zhuǎn)子長期存放不當(dāng)，發(fā)生永久彎曲變形軸承安裝錯位，轉(zhuǎn)子有較大預(yù)負(fù)荷高速、高溫機器，停車后未及時盤車轉(zhuǎn)子熱穩(wěn)定性差，長期運行后自然彎曲表12 轉(zhuǎn)子弓形彎曲的故障原因故障來源1234設(shè)計、制造安裝、維修運行、操作機器劣化主要原因結(jié)構(gòu)不合理，制造誤差大，材質(zhì)不均勻轉(zhuǎn)子有較大預(yù)負(fù)荷升速過快，加載太大轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性差表13 轉(zhuǎn)子臨時性彎曲的故障原因Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料12345

37、678特征頻率 常伴頻率 振動穩(wěn)定性 振動方向 相位特征軸心軌跡 進(jìn)動方向矢量區(qū)域21、3穩(wěn)定徑向、軸向較穩(wěn)定雙環(huán)橢圓正進(jìn)動不變表14 轉(zhuǎn)子不對中的振動特征表15 轉(zhuǎn)子不對中的敏感參數(shù)123456振動隨轉(zhuǎn)速變化振動隨負(fù)荷變化振動隨油溫變化振動隨流量變化振動隨壓力變化其它識別方法明顯明顯有影響有影響有影響轉(zhuǎn)子軸向振動較大聯(lián)軸器相鄰軸承處振動較大隨機器負(fù)荷增加，振動增大對環(huán)境溫度變化敏感Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料故障來源1234設(shè)計、制造安裝、維修運行、操作機器劣化主要原因?qū)C器熱膨脹量考慮不夠，給定的安裝對中技術(shù)要求不準(zhǔn)安裝精度未達(dá)到

38、技術(shù)要求對熱態(tài)時轉(zhuǎn)子不對中變化量考慮不夠超負(fù)荷運行機組保溫不良，軸系各轉(zhuǎn)子熱變形不同機器基礎(chǔ)或機座沉降不均勻 ，時不對中超差環(huán)境溫度變化大，機器熱變形不同表16 轉(zhuǎn)子不對中的故障原因Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料表17 油膜軸承故障的主要原因 軸承故障 主 要 原 因巴氏合金松脫 軸瓦表面巴氏合金與基體金屬結(jié)合不牢 軸瓦磨損轉(zhuǎn)子對中不良軸承安裝缺陷，兩半軸瓦錯位，單邊接觸潤滑不良，供油不足油膜振蕩或轉(zhuǎn)子失穩(wěn)時，由于異常振動的大振幅造成嚴(yán)重磨損 疲勞損壞（疲勞裂紋）軸承過載，軸瓦局部應(yīng)力集中潤滑不良，承載區(qū)油膜破裂軸承間隙不適當(dāng)軸承配合松

39、動，過盈不足轉(zhuǎn)子異常振動，在軸承上產(chǎn)生交變載荷Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 腐 蝕 潤滑劑的化學(xué)作用 氣 蝕轉(zhuǎn)子渦動速度高，發(fā)生異常振動潤滑油粘度下降或油中混有客氣和水分等，使軸承內(nèi)的油液在低壓區(qū)產(chǎn)生微小汽泡，在高壓區(qū)被擠破而形成壓力沖擊波沖擊軸承表面，產(chǎn)生疲勞裂紋或金屬剝落表18 油膜渦動的振動特征12345678特征頻率 常伴頻率 振動穩(wěn)定性 振動方向 相位特征軸心軌跡進(jìn)動方向 矢量區(qū)域 1較穩(wěn)定徑向穩(wěn)定雙環(huán)橢圓正進(jìn)動改變Expert21鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料123456振動隨

40、轉(zhuǎn)速變化振動隨負(fù)荷變化振動隨油溫變化振動隨流量變化振動隨壓力變化其它識別方法明顯不明顯明顯不變不變渦動頻率隨工作角頻率升降，保持表19 油膜渦動的敏感參數(shù)故障來源1234設(shè)計、制造安裝、維修運行、操作機器劣化主要原因軸承設(shè)計或制造不符合技術(shù)要求軸承間隙不當(dāng)軸承殼體配合過盈不足軸瓦參數(shù)不當(dāng)潤滑油不良油溫或油壓不當(dāng)軸承磨損，疲勞損壞，腐蝕及氣蝕等表20 油膜渦動的故障原因Expert21鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料表21 油膜振蕩的振動特征12345678特征頻率 常伴頻率 振動穩(wěn)定性 振動方向 相位特征 軸心軌跡 進(jìn)動方向矢量區(qū)域 （0.430.4

41、8)組合頻率不穩(wěn)定徑向 不穩(wěn)定（突變）擴散不規(guī)則正進(jìn)動改變表22 油膜振蕩的敏感參數(shù)123456振動隨轉(zhuǎn)速變化振動隨負(fù)荷變化振動隨油溫變化振動隨流量變化振動隨壓力變化其它識別方法振動發(fā)生后，升高轉(zhuǎn)速，振動不變不明顯明顯不變不變工作角頻率等于或高于 時突然發(fā)生振動強烈，有低沉吼叫聲振蕩發(fā)生前發(fā)生油膜渦動異常振動有非線性特征n2Expert21鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料故障來源1234設(shè)計、制造安裝、維修運行、操作機器劣化主要原因軸承設(shè)計或制造不符合技術(shù)要求軸承間隙不當(dāng)軸承殼體配合過盈不足軸瓦參數(shù)不當(dāng)潤滑油不良油溫或油壓不當(dāng)軸承磨損，疲勞損壞，腐蝕

42、及氣蝕等表23 油膜振蕩的故障原因Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料表24 旋轉(zhuǎn)失速的振動特征12345678特征頻率 常伴頻率 振動穩(wěn)定性 振動方向 相位特征軸心軌跡進(jìn)動方向 矢量區(qū)域 及 的成對次諧波組合頻率振幅大幅度波動徑向、軸向不穩(wěn)定雜亂正進(jìn)動突變s）（s表25 旋轉(zhuǎn)失速的敏感參數(shù)123456振動隨轉(zhuǎn)速變化振動隨負(fù)荷變化振動隨油溫變化振動隨流量變化振動隨壓力變化其它識別方法明顯很明顯不變很明顯變化機器出口壓力波動大機器入口氣體壓力及流量波動Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料表26

43、 旋轉(zhuǎn)失速的故障原因故障來源1234設(shè)計、制造安裝、維修運行、操作機器劣化主要原因機器的各級流道設(shè)計不匹配入口濾清器堵塞葉輪流道或氣流流道堵塞機器的工作介質(zhì)流量調(diào)整不當(dāng)，工藝參數(shù)不匹配機器氣體入口或流道有異物堵塞表27 區(qū)別旋轉(zhuǎn)失速與油膜振蕩的主要方法區(qū)別內(nèi)容 旋轉(zhuǎn)失速 油膜振蕩振動特征頻率與工作轉(zhuǎn)速的關(guān)系振動特征頻率隨轉(zhuǎn)子工作轉(zhuǎn)速而變油膜振蕩發(fā)生后，振蕩特征頻率不隨工作轉(zhuǎn)速變化振動特征頻率與機器進(jìn)口流量的關(guān)系振動強烈程度隨流量改變而變化振動強烈程度不隨流量變化壓力脈動頻率的特點壓力脈動頻率與工作流速頻率相等壓力脈動頻率與轉(zhuǎn)子固有頻率接近Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩

44、普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料表28 喘振的振動特征12345678特征頻率 常伴頻率振動穩(wěn)定性 振動方向 相位特征軸心軌跡進(jìn)動方向 矢量區(qū)域超低頻（0.520Hz）1不穩(wěn)定徑向不穩(wěn)定紊亂正進(jìn)動突變表29 喘振的敏感參數(shù)123456振動隨轉(zhuǎn)速變化振動隨負(fù)荷變化振動隨油溫變化振動隨流量變化振動隨壓力變化其它識別方法改變改變改變明顯改變 明顯改變振動劇烈出口壓力和進(jìn)口流量波動大噪聲大，低沉吼叫，聲音異常Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料表30 喘振的故障原因故障來源1234設(shè)計、制造安裝、維修運行、操作機器劣化主要原因設(shè)計制造不當(dāng)，實際流量小

45、于喘振流量，壓縮機工作點離防喘線太近入口濾清器堵塞葉輪流道或氣流流道堵塞壓縮機的實際運行流量小于喘振流量壓縮機出口壓力低于管網(wǎng)壓力氣源不足，進(jìn)氣壓力太低，進(jìn)氣溫度或氣體相對分子質(zhì)量變化大，轉(zhuǎn)速變化太快及升壓速度過快、過猛管道阻力增大管網(wǎng)阻力增加管路逆止閥失靈等Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料表31 轉(zhuǎn)子與靜止件徑向摩擦的振動特征12345678特征頻率常伴頻率振動穩(wěn)定性振動方向相位特征軸心軌跡進(jìn)動方向矢量區(qū)域高次諧波、低次諧波及其組合頻率1不穩(wěn) 徑向連續(xù)摩擦：反向位移、跳動、突變局部摩擦：反向位移連續(xù)摩擦：擴散局部摩擦：紊亂連續(xù)摩擦：反進(jìn)

46、動局部摩擦：正進(jìn)動突變Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料表32 轉(zhuǎn)子與靜止件徑向摩擦的敏感參數(shù)123456振動隨轉(zhuǎn)速變化振動隨負(fù)荷變化振動隨油溫變化振動隨流量變化振動隨壓力變化其它識別方法不明顯不明顯不變不變 不變時域波形嚴(yán)重削波表33 轉(zhuǎn)子與靜止件徑向摩擦的故障原因故障來源1234設(shè)計、制造安裝、維修運行、操作機器劣化主要原因轉(zhuǎn)子與靜止件（如為軸承、密封、隔板等）的間隙不當(dāng)轉(zhuǎn)子與定子偏心轉(zhuǎn)子對中不良轉(zhuǎn)子動撓度大機器運行時熱膨脹嚴(yán)重不均勻轉(zhuǎn)子位移基礎(chǔ)或殼體變形大Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司

47、培訓(xùn)資料表34 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)出現(xiàn)各次諧波的可能性振動頻率（040）（4050）（50100）不規(guī)則出現(xiàn)的可能性（）40401010 表35 轉(zhuǎn)子過盈配合件過盈不足的振動特征12345678特征頻率常伴頻率振動穩(wěn)定性振動方向相位特征軸心軌跡進(jìn)動方向矢量區(qū)域 1（次諧波）1不穩(wěn)徑向雜亂不穩(wěn)定正進(jìn)動改變Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料表36 轉(zhuǎn)子過盈配合件過盈不足的敏感參數(shù)123456振動隨轉(zhuǎn)速變化振動隨負(fù)荷變化振動隨油溫變化振動隨流量變化振動隨壓力變化其它識別方法有變化有變化不變不變不變1）轉(zhuǎn)子失穩(wěn)渦動頻率2）振動大小與轉(zhuǎn)子不平衡量成正比Expe

48、rtnt鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料表37 轉(zhuǎn)子過盈配合件過盈不足的故障原因故障來源1234設(shè)計、制造安裝、維修運行、操作機械劣化主要原因轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)體配合面過盈不足1）轉(zhuǎn)子多次拆卸，破壞了轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)體原有的配合性質(zhì)2）組裝方法不當(dāng)超轉(zhuǎn)速、超負(fù)荷運行配合件蠕變Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料表38 轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)聯(lián)接松動的振動特征12345678特征頻率 常伴頻率振動穩(wěn)定性振動方向相位特征軸心軌跡進(jìn)動方向矢量區(qū)域基頻及分?jǐn)?shù)諧波2，3不穩(wěn)定。工作轉(zhuǎn)速達(dá)到某閾值時，振幅突然增大或減小松動方向振動大不

49、穩(wěn)定紊亂正進(jìn)動變動Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料表39 轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)聯(lián)接松動的敏感參數(shù)123456振動隨轉(zhuǎn)速變化振動隨負(fù)荷變化振動隨油溫變化振動隨流量變化振動隨壓力變化其它識別方法很敏感敏感不變不變不變非線性振動特征表40 轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)聯(lián)接松動的故障原因故障來源1234設(shè)計、制造安裝、維修運行、操作機械劣化主要原因配合尺寸加工誤差大，改變了設(shè)計所要求的配合性質(zhì)支承系統(tǒng)配合間隙過大或緊固不良、防松動措施不當(dāng)超負(fù)荷運行支承系統(tǒng)配合性質(zhì)改變，機殼或基礎(chǔ)變形，螺栓松動Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公

50、司培訓(xùn)資料表41 密封和間隙動力失穩(wěn)的振動特征12345678特征頻率常伴頻率振動穩(wěn)定性振動方向相位特征軸心軌跡進(jìn)動方向矢量區(qū)域小于（1/2）的次諧波1、（1/n)及n不穩(wěn)定強烈振動徑向不穩(wěn)定紊亂并擴散正進(jìn)動突變Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料表42 密封和間隙動力失穩(wěn)的故障原因123456振動隨轉(zhuǎn)速變化振動隨負(fù)荷變化振動隨油溫變化振動隨流量變化振動隨壓力變化其它識別方法在某閾值矢穩(wěn)很敏感明顯改變不變有影響1）分?jǐn)?shù)諧波及組合頻率2）工作轉(zhuǎn)速達(dá)到某閾值時突然振動劇烈Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限

51、公司培訓(xùn)資料表43 密封和間隙動力失穩(wěn)的故障原因故障來源1234設(shè)計、制造安裝、維修運行、操作機械劣化主要原因制造誤差造成密封或葉輪在內(nèi)腔的間隙不均勻轉(zhuǎn)子或密封安裝不當(dāng)，造成密封或葉輪在內(nèi)腔的間隙不均勻操作不當(dāng)，轉(zhuǎn)子升降速過快，升降壓過猛，超負(fù)荷運行轉(zhuǎn)軸彎曲或軸承磨損產(chǎn)生偏隙Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料表44 轉(zhuǎn)軸具有橫向裂紋的振動特征 1 2 3 4 5 6 7 8特征頻率 常伴頻率振動穩(wěn)定性振動方向 相位特征 軸心軌跡 進(jìn)動方向 矢量區(qū)域半臨界點的22、3等高頻譜波不穩(wěn)定徑向、軸向不規(guī)則變化雙橢圓或不規(guī)則正進(jìn)動改變Expert鄭州

52、恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料表45 轉(zhuǎn)軸具有橫向裂紋的敏感參數(shù)123456振動隨轉(zhuǎn)速變化振動隨負(fù)荷變化振動隨油溫變化振動隨流量變化振動隨壓力變化其它識別方法 變化不規(guī)則變化不變不變不變非線性振動。過半臨界點2諧波有共振峰值Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料表46 轉(zhuǎn)軸具有橫向裂紋的故障原因故 障來 源1234設(shè)計、制造安裝、維修運行、操作機器劣化 主 要 原 因材質(zhì)不良、應(yīng)力集中檢修時未能發(fā)現(xiàn)潛在裂紋及其頻繁啟動，升速、升壓過猛，轉(zhuǎn)子長期受交變力軸產(chǎn)生疲勞裂紋Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限

53、公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料轉(zhuǎn)子不平衡產(chǎn)生的原因及頻率特征轉(zhuǎn)子不平衡產(chǎn)生的原因及頻率特征Expert旋轉(zhuǎn)機械常見故障的振動診斷及實例旋轉(zhuǎn)機械常見故障的振動診斷及實例-轉(zhuǎn)子不平衡轉(zhuǎn)子不平衡鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料實例實例1： 某公司有一臺電動機，額定轉(zhuǎn)速某公司有一臺電動機，額定轉(zhuǎn)速3000r/min，運行中發(fā)現(xiàn)振動異常，運行中發(fā)現(xiàn)振動異常，測取軸承部位的振動信號作頻譜分析，其譜圖如右下圖所示。以電動機轉(zhuǎn)頻測取軸承部位的振動信號作頻譜分析，其譜圖如右下圖所示。以電動機轉(zhuǎn)頻（50Hz）最為突出，判斷電動機轉(zhuǎn)子存在不平衡。在作動

54、平衡測試時，轉(zhuǎn)）最為突出，判斷電動機轉(zhuǎn)子存在不平衡。在作動平衡測試時，轉(zhuǎn)子不平衡量達(dá)子不平衡量達(dá)5000g.cm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過標(biāo)準(zhǔn)允許值，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過標(biāo)準(zhǔn)允許值。經(jīng)動平衡處。經(jīng)動平衡處理后，振動狀態(tài)達(dá)到正常。理后，振動狀態(tài)達(dá)到正常。 這個實例，故障典這個實例，故障典 型，過程完整。它的型，過程完整。它的 價值在于印證了不平價值在于印證了不平 衡故障的一個最重要衡故障的一個最重要 特征，激振頻率等于特征，激振頻率等于 轉(zhuǎn)頻，又通過動平衡轉(zhuǎn)頻，又通過動平衡 測試處理進(jìn)一步驗證測試處理進(jìn)一步驗證 了診斷結(jié)論的正確性。了診斷結(jié)論的正確性。Expert旋轉(zhuǎn)機械常見故障的振動診斷及實例旋轉(zhuǎn)機械常見故障的振動診斷及

55、實例-轉(zhuǎn)子不平衡轉(zhuǎn)子不平衡鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料實例實例2： 某卷煙廠的鍋爐引風(fēng)機，型號某卷煙廠的鍋爐引風(fēng)機，型號Y2805-4型，轉(zhuǎn)速型，轉(zhuǎn)速1480r/min，功，功率率75kW，結(jié)構(gòu)簡圖見圖，結(jié)構(gòu)簡圖見圖4-8。1992年年5月月12日在設(shè)備巡檢中對其進(jìn)行振日在設(shè)備巡檢中對其進(jìn)行振動測量，機器各測點的速度有效值見表動測量，機器各測點的速度有效值見表4-1，測量結(jié)果表明，測點，測量結(jié)果表明，測點的水平的水平方向振值嚴(yán)重超差（標(biāo)準(zhǔn)允差為方向振值嚴(yán)重超差（標(biāo)準(zhǔn)允差為1.1m/s）。為了查明原因，利用）。為了查明原因，利用DZ2振動測量儀，配

56、接振動測量儀，配接PF1簡易頻率分析儀對測點簡易頻率分析儀對測點、進(jìn)行了簡易頻率分析，進(jìn)行了簡易頻率分析，（見圖（見圖3-4）。其主要頻率的速度有效值見表）。其主要頻率的速度有效值見表4-2。測點。測點水平方向振動信水平方向振動信號的頻譜結(jié)構(gòu)如圖號的頻譜結(jié)構(gòu)如圖4-9所示。所示。 從頻率結(jié)構(gòu)看，測點從頻率結(jié)構(gòu)看，測點水平方向的頻率結(jié)構(gòu)非常簡單，幾乎只存在水平方向的頻率結(jié)構(gòu)非常簡單，幾乎只存在風(fēng)機的轉(zhuǎn)速頻率（風(fēng)機的轉(zhuǎn)速頻率（26Hz近似于轉(zhuǎn)頻）。對比表近似于轉(zhuǎn)頻）。對比表4-1中測點中測點、振值，可振值，可見測點見測點的振值比測點的振值比測點要小得多。測點要小得多。測點最靠近風(fēng)機葉輪，其振動值最

57、能最靠近風(fēng)機葉輪，其振動值最能反映風(fēng)機葉輪的振動狀態(tài)。據(jù)此判斷風(fēng)機葉輪存在不平衡故障。反映風(fēng)機葉輪的振動狀態(tài)。據(jù)此判斷風(fēng)機葉輪存在不平衡故障。 為了進(jìn)一步驗證判斷結(jié)論，又在機器停車和起動過程中進(jìn)行了振動為了進(jìn)一步驗證判斷結(jié)論，又在機器停車和起動過程中進(jìn)行了振動測試，觀察振儀指針的擺動情況。在風(fēng)機停車過程中，測點測試，觀察振儀指針的擺動情況。在風(fēng)機停車過程中，測點水平方向的振水平方向的振值呈連續(xù)平緩下降直至零的勢態(tài)，而在風(fēng)機起動過程中，振動值則由零連續(xù)值呈連續(xù)平緩下降直至零的勢態(tài)，而在風(fēng)機起動過程中，振動值則由零連續(xù)上升至最大值。說明其振動形態(tài)呈不平衡特征。用戶根據(jù)診斷結(jié)論進(jìn)行了對上升至最大值。

58、說明其振動形態(tài)呈不平衡特征。用戶根據(jù)診斷結(jié)論進(jìn)行了對癥處理。癥處理。Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料Expert鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料轉(zhuǎn)子不對中的基本形式及頻率特征轉(zhuǎn)子不對中的基本形式及頻率特征Expert旋轉(zhuǎn)機械常見故障的振動診斷及實例旋轉(zhuǎn)機械常見故障的振動診斷及實例-轉(zhuǎn)子不對中轉(zhuǎn)子不對中鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料實例：實例： 某廠一臺離心壓縮機，結(jié)構(gòu)如圖某廠一臺離心壓縮機，結(jié)構(gòu)如圖4-14所示。電動機轉(zhuǎn)速所示。電動機轉(zhuǎn)速1500r/

59、min（轉(zhuǎn)頻為（轉(zhuǎn)頻為25Hz）。該機自更換減速機后振動增大，）。該機自更換減速機后振動增大，A點水平點水平方向振動值為方向振動值為Vrms6.36mm/s，位移，位移D=150m，超出正常水平。，超出正常水平。 為了查明故障原因，首先對為了查明故障原因，首先對A點水平方向的振動信號作頻譜分析，點水平方向的振動信號作頻譜分析，譜圖為圖譜圖為圖415a所示。所示。 從頻譜圖上看出，從頻譜圖上看出，A點水平方向點水平方向1倍轉(zhuǎn)頻（倍轉(zhuǎn)頻（25Hz），），2倍轉(zhuǎn)頻倍轉(zhuǎn)頻（50Hz）都很突出；此外還有）都很突出；此外還有3倍頻（倍頻（75Hz）和）和5倍頻（倍頻（129Hz）也有）也有表現(xiàn)。呈現(xiàn)出典型

60、的不對中頻率特征，見圖表現(xiàn)。呈現(xiàn)出典型的不對中頻率特征，見圖415a。考慮到?？紤]到A點靠近聯(lián)軸點靠近聯(lián)軸器，所以判斷電動機與減速器軸線不對中。器，所以判斷電動機與減速器軸線不對中。 在停機檢查時，發(fā)現(xiàn)聯(lián)軸器對中性嚴(yán)重超差，在垂直方向，兩軸心在停機檢查時，發(fā)現(xiàn)聯(lián)軸器對中性嚴(yán)重超差，在垂直方向，兩軸心偏移量達(dá)偏移量達(dá)0.15mm。通過調(diào)整改善聯(lián)軸器的對中性后，。通過調(diào)整改善聯(lián)軸器的對中性后，A點振動值下降，點振動值下降，Vrms2.12mm/s ，D6m。其時頻譜結(jié)構(gòu)也發(fā)生了顯著的變化，。其時頻譜結(jié)構(gòu)也發(fā)生了顯著的變化，3倍頻已經(jīng)消失，倍頻已經(jīng)消失，2倍頻分量的幅值變得非常弱小，倍頻分量的幅值變