設(shè)備故障診斷技術(shù)介紹

1、設(shè)備故障診斷技術(shù)簡(jiǎn)介上海華陽(yáng)檢測(cè)儀器有限公司Shanghai Huayang MeasuringInstruments Co., Ltd TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark0 o Current Document 設(shè)備故障診斷技術(shù)定義 （ 3 ）一二三四五六設(shè)備維修制度的發(fā)展 （ 4 ）檢測(cè)參數(shù)類型 （ 5 ）振動(dòng)檢測(cè)中位移、速度和加速度參數(shù)的選擇 （ 5 ）測(cè)點(diǎn)選擇原則 （ 6 ）測(cè)點(diǎn)編號(hào)原則 （ 7 ）評(píng)判標(biāo)準(zhǔn) （ 7 ）測(cè)量方向及代號(hào) （ 10）八搜集和掌握有關(guān)的知識(shí)和資料 （ 10）九故障分析與診斷 （ 11）十常見故障的識(shí)別 （ 14）1不平衡 （

2、14）2不對(duì)中 （ 14）3機(jī)械松動(dòng) （ 15）4. 轉(zhuǎn)子或軸裂紋 （ 15）5滾動(dòng)軸承 （ 15）6滑動(dòng)軸承 （ 16）7齒輪箱 （ 19）8傳動(dòng)皮帶 （ 20）9葉輪、葉片和旋翼 （ 21）10電機(jī) （ 22）11共振 （ 23）十一 . 故障分析方法 （ 25）1簡(jiǎn)易分析方法 （ 25）2頻譜分析方法 （ 26）設(shè)備故障診斷技術(shù)簡(jiǎn)介設(shè)備故障診斷技術(shù)定義： 是一種為了 了解和掌握設(shè)備在 使用過程中 的狀態(tài) （在設(shè)備基本 不拆卸、不解體 的情況下 ） 而采用一定的 檢測(cè)手段 ，根據(jù)檢 測(cè)的 數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn) 的積累，來 確定設(shè)備 整體或局部是正常或異常 、早期發(fā) 現(xiàn)設(shè)備故障及其原因、并能早期預(yù)報(bào)

3、設(shè)備故障發(fā)展趨勢(shì) 的一門技術(shù)。通俗地說，它是一種給設(shè)備“ 看病 ”的技術(shù)。這里所說的 設(shè)備 指的 是機(jī)械設(shè)備。它包括 各類機(jī)械 ，例如：風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等的 動(dòng)設(shè)備 和容器、管道、閥門、工業(yè)爐等的 靜設(shè)備 ，還包括某些 電器設(shè)備什么是故障？指的是 設(shè)備不能完成 其所規(guī)定的功能 ，稱作“故障” 然而這些功能 是能夠修復(fù)的 !若不能修復(fù)的 則稱作“ 失效 ”，對(duì)于“ 失效”的機(jī)械設(shè)備只能更換。 這里關(guān)鍵 是如何能抓住一切有用的信息 , 運(yùn)用知識(shí) 和經(jīng)驗(yàn) 作出適當(dāng) 的診斷結(jié)論。一設(shè)備維修制度的發(fā)展1事后維修 設(shè)備運(yùn)行至 故障 停車后才進(jìn)行修理 。2 預(yù)防維修按照預(yù)定的 檢修時(shí)間 間隔進(jìn)行維修（計(jì)劃維修）

4、。3 預(yù)知維修 對(duì)設(shè)備進(jìn)行 狀態(tài)監(jiān)測(cè) ，根據(jù) 設(shè)備監(jiān)測(cè)和診斷 的結(jié)果，視設(shè)備劣化或故障 的程度，安排在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間進(jìn)行必要的設(shè)備維修 。4預(yù)知維修優(yōu)點(diǎn)提高設(shè)備運(yùn)行安全性，防止不足維修而導(dǎo)致的事故 ; 提高維修經(jīng)濟(jì)效益，避免過剩維修造成的浪費(fèi) ; 提高設(shè)備使用合理性、運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性 ;延長(zhǎng)貴重設(shè)備使用壽命 ; 實(shí)現(xiàn)設(shè)備使用、維修、生產(chǎn)的現(xiàn)代化 。5應(yīng)用舉例日本：事故率減少 75，維修費(fèi)用降低 2550 ;英國(guó)： 2000個(gè)工業(yè)企業(yè)每年節(jié)省維修費(fèi)用 3 億英鎊，收益為投入的 6倍 6設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè) 是實(shí)現(xiàn)預(yù)知維修 的基礎(chǔ)。準(zhǔn)確、全面的設(shè)備監(jiān)測(cè)信息是實(shí) 現(xiàn)預(yù)知維修 的可靠保證 。7設(shè)備狀

5、態(tài)監(jiān)測(cè)方式 在線監(jiān)測(cè) ：投資成本高，監(jiān)測(cè)對(duì)象以 關(guān)鍵設(shè)備 為主。 離線 檢測(cè)：投資成本低，主要針對(duì)大量的 散在分布 的中小型設(shè)備二 檢測(cè)參數(shù)類型 :振動(dòng) 振動(dòng)位移 d (mm) 、振動(dòng)速度 v ( mm/s) 、振動(dòng)加速度 a (m/s 2) 、溫度t ( )、轉(zhuǎn) 速n (rpm) 、厚度 (mm) 、電流I (mA) 、電壓 U(mV) .1 振動(dòng)位移 是指一個(gè)物體 離開其平衡位置 (參考位置) 的距離 或位置。 (用 d 表示，單位 mm)。2. 振 動(dòng) 速 度 是 指 物 體 在 單 位 時(shí) 間 里 ， 離 開 其 平 衡 位 置 ， 作 往 復(fù) 運(yùn) 動(dòng)的快慢 程度。(用 v 表示，單位

6、 mm/s)。(單位時(shí)間內(nèi)的位移變 化率)。3 振動(dòng)加速度- 是指物體在單位時(shí)間里， 振動(dòng)速度 的變化程度(用 a 表示，單 位 m/s2 ) 。三 振動(dòng)檢測(cè)中位移、速度和加速度參數(shù)的選擇 一般認(rèn)為，對(duì)振動(dòng)頻率在 10Hz 以下，位移量較大的低頻振動(dòng)，選擇 位移 為檢測(cè)量。另外對(duì)于 某些高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)器 的振動(dòng)，旋轉(zhuǎn)精度要求較 高時(shí)，也用 位移 來衡量。對(duì)于多數(shù)機(jī)器來說，都用 速度 來評(píng)價(jià)其 振動(dòng)強(qiáng)度 。經(jīng)驗(yàn)表明在覆蓋 10Hz 1000Hz的頻帶上， 速度 測(cè)量完整地表示了機(jī)器振動(dòng)的嚴(yán)重程度。而 加速度 測(cè)量的適用范圍可以達(dá)到 10000Hz 以上，對(duì)于寬頻帶測(cè)量、 高頻振動(dòng)和存在沖擊振動(dòng)的場(chǎng)

7、合都測(cè)量加速度。當(dāng)齒輪、滾動(dòng)軸承、軸瓦等出現(xiàn)剝落、磨損等缺陷時(shí)，往往首先在 高頻段出現(xiàn)故障信息，只有當(dāng)故障比較明顯時(shí)，才能在低頻段反映出來。 因此，通過檢測(cè) 加速度 ，可以有效發(fā)現(xiàn)設(shè)備早期缺陷。 檢測(cè)實(shí)踐中， 往 往對(duì)位移、速度和加速度 進(jìn)行聯(lián)合測(cè)量。圖 3-1 位移、速度和加速度參數(shù)的選擇圖 3-1 描述的是同一部機(jī)器的同一工況用三種傳感器測(cè)量的幅頻圖，三 者均可用于機(jī)器狀況的監(jiān)測(cè)。但是速度計(jì)給出一個(gè)近似水平的譜，它所需的 動(dòng)態(tài)范圍小，因此，針對(duì)這一實(shí)際測(cè)量，速度計(jì)被稱為“最佳參數(shù)”。而對(duì) 用位移計(jì)、加速度計(jì)測(cè)量，為了描述所有分量的變化，必須采用大得多的動(dòng) 態(tài)范圍。四 測(cè)點(diǎn)選擇原則 （以振動(dòng)

8、為例 ）1 傳遞路徑最短 .2測(cè)點(diǎn)剛度最大 .3對(duì)測(cè)量參數(shù)響應(yīng)最敏感 .4少界面 .5不能有空腔 . 6能反映整個(gè)設(shè)備信息 .注: 為保證測(cè)量數(shù)據(jù) 的一致性,測(cè)點(diǎn)一旦確定之后請(qǐng)及時(shí)做好 永久性的 標(biāo)記,今后一般情況 下 不允許 再作變動(dòng) !五 測(cè)點(diǎn)編號(hào)原則 （以振動(dòng)為例 ）動(dòng)力源 輸出位置 （軸承部位 ）定為 2 # 測(cè)點(diǎn)、自左向右依次（均在軸承 部位）為： 3# 、4#、5# . （ 詳見圖 5-1 所示 ）圖 5-1 測(cè)點(diǎn)布置示意圖六評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)1絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)判法：例如振動(dòng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 2372以及 表 6-1 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 表 6-2注：用加速度檔，分別用頻率范圍 （10 1000）Hz 及 （

9、10 5000）Hz 進(jìn)行測(cè)量， 當(dāng)兩值不相等或相差懸殊（最大達(dá) 13 倍）時(shí),即表明該測(cè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的部件有 故障。 表 6-3 往復(fù)式壓縮機(jī)基礎(chǔ)振動(dòng)允許振幅壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速（ r/min ）400400200200允許振幅（ mm ）0.150.200.25 表 6-4 一般參考評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)參數(shù)進(jìn)口國(guó)產(chǎn)計(jì)量單位A 度）（加速20.030.0m s2V（速度）2.03.0mm sD（位移）50 m注: 表中 1 3 等級(jí)為優(yōu) . 2 3 等級(jí)為良 . 3 3 等級(jí)為合格2 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)判法 ：例如浴缸曲線表 6-4 旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)評(píng)判相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際值與初始值的比值 振動(dòng)頻率 （ 倍）1234567低頻振動(dòng)

10、（ 1000HZ） （ 指振動(dòng)速度和位移 ）良好注意危險(xiǎn)高頻振動(dòng) （ 1000HZ） （ 指振動(dòng)加速度 ）良好注意危險(xiǎn)3 類比標(biāo)準(zhǔn)評(píng)判法 ：例如，多臺(tái) 同型號(hào) 、同規(guī)格、在相同條件下工作的電動(dòng)機(jī)異常狀態(tài) 相互之間 同測(cè)點(diǎn)的測(cè)量值 相比 大于 1. 6 倍以上.對(duì)于正常狀態(tài) 超過 4 mm/s 的設(shè)備 和在正常狀態(tài) 不足 1 mm/s 的設(shè)備 , 是一種 良好的實(shí)用的判別方法七 測(cè)量方向及代號(hào) （以振動(dòng)為例 ）舉例： 4Ha - - - -意為 ：4# 測(cè)點(diǎn) 、水平位置、 加速度八搜集和掌握有關(guān)的知識(shí)和資料1 機(jī)器結(jié)構(gòu)性能資料 ： 包括機(jī)器的工作原理，機(jī)器在整個(gè)生產(chǎn)過程中的地位 和作用，重要的動(dòng)

11、態(tài)參數(shù)，如驅(qū)動(dòng)功率、流量、壓力、轉(zhuǎn)速變化范圍、電流、 電壓、溫度等，機(jī)器結(jié)構(gòu)組成和參數(shù)，如軸承型式、密封結(jié)構(gòu)、聯(lián)軸節(jié)結(jié)構(gòu)、 齒輪齒數(shù)、葉片數(shù)、共振頻率、臨界轉(zhuǎn)速等等。2操作運(yùn)行情況 ：包括負(fù)荷及其變化情況、潤(rùn)滑情況、起動(dòng)和停機(jī)情況、工 藝參數(shù)變化情況等。3 機(jī)器周圍環(huán)境的影響 ：包括溫度、濕度、與其他機(jī)器的關(guān)聯(lián)、地基沉降、 電壓波動(dòng)等因素對(duì)機(jī)器性能的影響。4 故障與維修情況 ：包括上次大修時(shí)間、大修時(shí)作過哪些調(diào)整、運(yùn)轉(zhuǎn)以來發(fā) 生故障及對(duì)故障處理情況的記錄和檔案、機(jī)器的薄弱環(huán)節(jié)及預(yù)計(jì)容易發(fā)生故 障的類型和部位、同型號(hào)、同工作條件下其他機(jī)器的故障情況等。九 故障分析與診斷根據(jù)振動(dòng)信號(hào)識(shí)別設(shè)備故障是

12、件難度很大的工作。這主要因?yàn)椋和还收?可以表現(xiàn)出多種癥候，同一癥候可由不同故障引起，不同類 型的機(jī)器其故障與癥候的對(duì)應(yīng)關(guān)系可能不完全一樣，這種關(guān)系又與運(yùn)行條件、 環(huán)境條件、故障歷史及維修情況有密切聯(lián)系。在故障診斷中，熟悉和掌握機(jī) 器的結(jié)構(gòu)、特性、使用和維修情況以及實(shí)際診斷經(jīng)驗(yàn)都是很重要的。1 注意發(fā)展和變化在分析和診斷故障時(shí)，應(yīng)注意從發(fā)展變化中得出準(zhǔn)確的結(jié)論。 單獨(dú)一次 測(cè)量 往往難于對(duì)故障判斷 有較大把握 ，反復(fù)多次 的跟蹤測(cè)量、分析能使診斷更接近于真 實(shí)情況。為此， 應(yīng)注意積累和研究機(jī)器正常運(yùn)行狀態(tài)下的振動(dòng)數(shù)據(jù)， 包括基頻的幅 值和相位、次諧波和高次諧波的幅值和相位、其他重要頻率分量的幅

13、值、時(shí) 域波形以及軸心軌跡的形狀、大小和旋轉(zhuǎn)方向等。對(duì)當(dāng)前機(jī)器的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行各種觀察和分析時(shí)， 應(yīng)與正常運(yùn)行狀態(tài)下的 振動(dòng)進(jìn)行比較 ，注意哪些參數(shù)發(fā)生了變化及變化程度如何。例如：基頻分量變化不大 而 2f （ 注：f，倍頻之意。f = 機(jī)器轉(zhuǎn)速/ 60 ，單位為：赫芝 或Hz ，下同 ） 幅值明顯增大可能說明 不對(duì)中加?。?喘振 使軸向振動(dòng)變化明顯； 而不平衡增大 使 水平和垂直 方向振動(dòng)同步增長(zhǎng) 。趨勢(shì)分析 也是有效的方法，不但分析振動(dòng) 有效值 或峰- 峰值變化趨勢(shì)， 而且分析基頻、 12f 、2f 等各頻率分量的變化趨勢(shì)，從而得出振動(dòng)是穩(wěn) 定不變、逐漸上升、時(shí)升時(shí)降還是迅速增大等信息。例如

14、，不平衡加大使振 動(dòng)緩慢而穩(wěn)定上升，葉片斷落則使振動(dòng)幅值突然上升。2 輔助測(cè)試有些情況下，為了確定或排除某些可能的故障，需要進(jìn)行一些輔助測(cè)試。 這些輔助測(cè)試包括：變轉(zhuǎn)速 振動(dòng)測(cè)試；變負(fù)荷 振動(dòng)測(cè)試；變潤(rùn)滑系統(tǒng)參數(shù)（油溫、油壓）振動(dòng)測(cè)試； 起動(dòng)或停車過程振動(dòng)測(cè)試； 共振頻率 測(cè)試；機(jī)殼、基座或管道 某些部件的測(cè)試 。3分析振動(dòng)的方向性和幅值穩(wěn)定性般說來 ： 不平衡量增大 ，則徑向 水平、垂直 兩個(gè)方向的振幅 同時(shí)增長(zhǎng) ； 不對(duì)中徑向振幅增大 ，但同時(shí)還可引起軸向振動(dòng)； 基座松動(dòng)時(shí)垂直方向振動(dòng)明顯大于水平 方向振動(dòng)； 轉(zhuǎn)子組件松動(dòng) 引起的振動(dòng)，其 幅值不穩(wěn) 定； 油膜渦動(dòng)和油膜振蕩則以徑向振動(dòng)為主

15、 ，振幅不穩(wěn)定； 轉(zhuǎn)子裂紋 引起的 2倍頻振動(dòng)，水平方向和垂直方向的振幅 大小相近（ 4 分析各頻率成分的相位 不平衡引起的基頻振動(dòng)分量與轉(zhuǎn)軸相位標(biāo)志之間的角度（即基頻分量的相位）保持不變，水平方向與垂直方向振動(dòng) 相位相差約 90。平行不對(duì)中引起的徑向振動(dòng)在軸兩端反向，即相位相差180；角不對(duì)中引起的徑向振動(dòng)在軸兩端同向，即相位差為零。 ）5 觀察隨轉(zhuǎn)速的變化轉(zhuǎn)速變化 主要指設(shè)備在 起動(dòng)和停車 過程中所經(jīng)歷的各種轉(zhuǎn)速，振動(dòng)信號(hào) 能顯示出 故障 與轉(zhuǎn)速 的關(guān)系，以此可區(qū)分不同故障。例如： 不平衡 引起的振動(dòng)幅值 隨轉(zhuǎn)速 的增大而增大，并在通過 臨界轉(zhuǎn)速 時(shí)有 峰值出現(xiàn)； 不對(duì)中 引起的振動(dòng) 與轉(zhuǎn)

16、速關(guān)系不大。十 常見故障的識(shí)別1 不平衡 故障原因 當(dāng)轉(zhuǎn)子質(zhì)量中心偏離轉(zhuǎn)動(dòng)中心時(shí)出現(xiàn)不平衡。造成不平衡的原因 通常是：裝配不適當(dāng)、轉(zhuǎn)子上有附加物生成、轉(zhuǎn)子質(zhì)量磨損、轉(zhuǎn)子破裂或丟 失部件。 特征（ 1） 徑向振動(dòng)大 。（ 基頻幅值隨轉(zhuǎn)速增大而增大，這是不平衡的重要特征 。） （2）軸向振動(dòng)較小 。2 不對(duì)中 故障原因 兩個(gè)相連接的機(jī)器軸線不平行或不重合，一個(gè)或多個(gè)軸承安裝傾 斜或偏心，即為不對(duì)中。造成不對(duì)中的原因可以是裝配不當(dāng)，調(diào)整不夠，基 礎(chǔ)損壞，熱脹或聯(lián)軸節(jié)鎖死。 特征1）軸向振動(dòng)大 有穩(wěn)定的高峰，一般達(dá)到徑向振動(dòng)的 50%以上，若與徑向振動(dòng)一樣大或比徑向 振動(dòng)更大，表明情況嚴(yán)重。（2）徑向

17、振動(dòng)大3. 機(jī)械松動(dòng) 故障原因機(jī)械松動(dòng)分為結(jié)構(gòu)松動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)部件松動(dòng)。造成機(jī)械松動(dòng)的原因是：安裝 不良、長(zhǎng)期工作造成過渡磨損、基礎(chǔ)或基座損壞或零部件破壞。 特征（1）徑向 （特別是垂直方向 ）振動(dòng)大 振動(dòng)可能具有高度的方向性。 時(shí)域波形可能較雜亂，有明顯的不穩(wěn)定的非周期信號(hào)?？赡苡写蟮臎_擊信號(hào)。（ 2） 軸向振動(dòng)小或正常 。4. 轉(zhuǎn)子或軸裂紋大功率發(fā)電機(jī)組超壽命運(yùn)行，有時(shí)轉(zhuǎn)子或軸上會(huì)出現(xiàn)裂紋，及時(shí)確定裂紋 的存在，可防止突然斷裂的災(zāi)難性事故。（1）轉(zhuǎn)子或軸裂紋日漸擴(kuò)展和加深，使 1 f 、2f 分量的幅值隨時(shí)間而穩(wěn)定地增 長(zhǎng)，這是存在裂紋與其他產(chǎn)生 1f 、2f 分量的故障之間最大的區(qū)別。應(yīng)在對(duì)轉(zhuǎn)

18、子 1 f 、 2 f 分量進(jìn)行長(zhǎng)期狀態(tài)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行趨勢(shì)分析，當(dāng)確認(rèn)上述二分量的幅值隨時(shí)間 呈穩(wěn)定增長(zhǎng)趨勢(shì)時(shí)，可能存在轉(zhuǎn)子或軸裂紋。（2）在升速或降速過程中，當(dāng)轉(zhuǎn)速通過 1/2 倍一階臨界轉(zhuǎn)速 時(shí)， 2f 分量由于共振 而對(duì)裂紋非常敏感，其幅值會(huì)發(fā)生顯著變化。同理，轉(zhuǎn)速通過 1/3 倍一階臨界轉(zhuǎn)速時(shí)， 3 f 分量的幅值也會(huì)發(fā)生顯著變化。因此，應(yīng)當(dāng)監(jiān)測(cè) 2f 和 3 f 分量隨轉(zhuǎn)速的變化。 當(dāng)確認(rèn)轉(zhuǎn)速等于 1/2 或 1/3 倍一階臨界轉(zhuǎn)速 而 2 f 和 3f 分量顯著改變時(shí)，可能存在 轉(zhuǎn)子或軸裂紋。5滾動(dòng)軸承 故障原因 滾動(dòng)軸承的早期故障是滾子和滾道剝落、凹痕、破裂、腐蝕和雜物嵌入。

19、產(chǎn)生原因包括搬運(yùn)粗心、安裝不當(dāng)、不對(duì)中、軸承傾斜、軸承選用不正確、 潤(rùn)滑不足或密封失效、負(fù)載不合適以及制造缺陷。 軸承故障 特征頻率 的計(jì)算公式 如下所 示 內(nèi)環(huán)滾動(dòng)，外環(huán)靜止 （最常見情形 ） ：2）外滾道 f2 60R d cos0R 0.4N ；3）內(nèi)滾道2 60d cos 0R0.6N4）滾fb子2 60 d DN10)1 Rd R1)保持架 f c= 1cos 0.4 2 60D60式中 ： R 轉(zhuǎn)速（ RPM） ;d 滾子直徑；D 節(jié)園直徑； 接觸角；N 滾子數(shù)。6 滑動(dòng)軸承 . 故障原因 滑動(dòng)軸承可能有多種故障，其中包括間隙過大，油膜渦動(dòng)和油膜振蕩以 及摩擦。造成這些故障的原因是

20、裝配不當(dāng)，潤(rùn)滑不良，負(fù)荷欠妥，長(zhǎng)久磨損 及軸承設(shè)計(jì)不當(dāng)。（1） . 間隙過大（無渦動(dòng)） 軸與軸承間隙過大，這種情況類似于 不對(duì)中 和 機(jī)械松動(dòng) ，應(yīng)注意其區(qū)別： a徑向振動(dòng)較大，特別是垂直方向； b可能有較大的軸向振動(dòng)，特別對(duì)于止推軸承；c徑向和軸向時(shí)域波形為穩(wěn)定的周期波形占優(yōu)勢(shì)，每轉(zhuǎn)一圈有1、2或 3個(gè)峰值。沒有較大的加速度的沖擊現(xiàn)象。若軸向振動(dòng)與徑向振動(dòng)大小相近， 表明問題嚴(yán)重。分析 ：間隙過大與不對(duì)中的區(qū)分可根據(jù)以下兩點(diǎn)： a間隙過大時(shí)垂直方向振動(dòng)比水平方向更大； b而不對(duì)中時(shí)垂直與水平方向振動(dòng)相同； 間隙過大與機(jī)械松動(dòng)的區(qū)分可根據(jù)以下兩點(diǎn)： a間隙過大時(shí)其時(shí)域波形為穩(wěn)定的周期波形占優(yōu)勢(shì)

21、，且沒有大的沖擊現(xiàn) 象；而機(jī)械松動(dòng)時(shí)其時(shí)域波形較雜亂，有明顯的非周期性信號(hào)使波形不穩(wěn) 定；.b間隙過大時(shí)軸向振動(dòng)可能較大，特別是止推軸承！而機(jī)械松動(dòng)時(shí)軸向 振動(dòng)較小或正常。一般應(yīng)在 排除機(jī)械松動(dòng) 的可能性之后再確認(rèn)間隙過大 。（ 2） 油膜渦動(dòng)和油膜振蕩 在軸與軸承間隙太大或機(jī)組熱態(tài)不對(duì)中等引起較大振動(dòng)的情況下，若加 之軸承設(shè)計(jì)不當(dāng)、潤(rùn)滑不良或由于載荷、轉(zhuǎn)速的突變破壞了 正常潤(rùn)滑狀態(tài)，可能產(chǎn)生油膜渦動(dòng) （042048）f 。在此情同 況下，如果轉(zhuǎn)速高于 軸系 一階臨界轉(zhuǎn)速 的 2 倍，則渦動(dòng)可能發(fā)展成更危險(xiǎn)的 油膜振蕩。較大的徑向振動(dòng)； 軸向振動(dòng)在渦動(dòng)頻率處的分量較小；. 若在 一階臨界轉(zhuǎn)速頻

22、率 處出現(xiàn)顯著峰值，則表明已出現(xiàn)油膜振蕩；. 時(shí)域波形中穩(wěn)定的周期信號(hào)占優(yōu)勢(shì)，每轉(zhuǎn)一周少于一個(gè)峰值，沒有 較大的加速度沖擊。（3） . 摩擦 軸頸與軸承表面直接接觸就發(fā)生磨擦，摩擦可以是間斷的或連續(xù)的。引 起摩擦的原因是潤(rùn)滑不足，間隙不適當(dāng)，載荷不正確或其他故障造成的較大 振動(dòng)。摩擦往往造成軸的反向渦動(dòng)。特征 . 對(duì)于間斷性摩擦：徑向振動(dòng) 較大；時(shí)域波形中有不穩(wěn)定的 沖擊信號(hào)占優(yōu)勢(shì) ，軸每轉(zhuǎn)一圈只有少于一個(gè)的峰值；軸向振動(dòng) 小。 . 對(duì)于連續(xù)摩擦：徑向振動(dòng)大（止推軸承除外），高頻部分能量較大；時(shí)域波形中有不穩(wěn)定的“噪聲”信號(hào)；軸向振動(dòng)?。▽?duì)于止推軸承，有摩擦?xí)r其軸向振動(dòng)大于徑向振動(dòng)）。7 齒輪

23、箱 故障原因 齒輪箱會(huì)有一些特殊的故障，如節(jié)線偏斜、偏心、齒距誤差、齒面磨損、 點(diǎn)蝕和剝落、斷齒等。造成上述故障的原因有：制造缺陷、安裝調(diào)整不當(dāng)、 過量磨損、潤(rùn)滑不足、污染、金屬疲勞和超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)等。上述故障雖然可在 頻譜 上反映出來，但由于齒輪箱 頻譜看起來比較復(fù)雜， 辨認(rèn)比較困難。一個(gè)有效可行的方法是，針對(duì)每個(gè)齒輪箱，在狀態(tài)良好、工 作正常情況下采集得到其 基準(zhǔn)頻譜 ，并在狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷中通過 對(duì)比基 準(zhǔn)頻譜 發(fā)現(xiàn)問題。 基準(zhǔn)頻譜 齒輪嚙合頻率 的計(jì)算（1）齒輪嚙合頻率 計(jì)算：設(shè)兩軸轉(zhuǎn)速分別為 f 1、f 2，兩齒輪齒數(shù)分別為 Z1、Z2，則：嚙合頻率 fc= f 1 Z1= f 2 Z

24、2（ 2）由邊頻間距代表的調(diào)制頻率可以是：. 各軸轉(zhuǎn)速（輸入軸、輸出軸、中間軸）；. 外部轉(zhuǎn)速或負(fù)荷的波動(dòng)頻率；. 波動(dòng)嚙合頻率 等于 （嚙合頻率 f c）（f 1與 f 2的最小公倍數(shù) ） ；（3）若同時(shí)存在兩種以上的故障，則 各故障頻率 之和或之差 也可能成為 調(diào)制頻率 ，這也稱為“ 中間調(diào)制 ”頻率。8傳動(dòng)皮帶 故障原因造成傳動(dòng)皮帶故障的原因由：皮帶輪不對(duì)中，皮帶輪偏心、安裝不當(dāng)，皮 帶張力調(diào)節(jié)不當(dāng)，皮帶過量磨損或制造上的缺陷（尤其是加強(qiáng)皮帶）。 特征（1）徑向 振動(dòng)出現(xiàn)在 皮帶頻率 的 2、4、6 倍頻處，若有較大峰值，則存 在故障；（2）軸向 振動(dòng)，若與 徑向 一樣，也在 皮帶頻率

25、2 倍頻處有較大峰值， 則為皮帶輪不對(duì)中；（3）在時(shí)域波形上每轉(zhuǎn)一周出現(xiàn) 2、4 或 6 個(gè)峰值。s = 1 - n n 1皮帶頻率 由下式計(jì)算 :皮帶輪速度 皮帶輪直徑皮帶頻率 = 皮帶長(zhǎng)度9 葉輪、葉片和旋翼 故障原因以流體力驅(qū)動(dòng)的機(jī)器或者用于抽動(dòng)、壓縮、傳輸流體的機(jī)器，都有葉輪、 葉片和旋翼。由于流體或熱力的影響，它們易于受到破壞或磨損。故障原因 有：部件破損，裝配不當(dāng)，流動(dòng)不規(guī)則，熱力不平衡，污物進(jìn)入，葉輪、葉 片和旋翼的磨損。 特征（1）葉片通過頻率分量及其諧波分量大而且有邊帶，徑向和軸向振動(dòng)同 是這樣；（2）葉片損壞可造成不平衡，其特征類似于不平衡特征）；（3）葉輪松動(dòng)的特征類似于機(jī)械松動(dòng)；（4）轉(zhuǎn)子與機(jī)殼間的摩擦其特征類似于滑動(dòng)軸承的摩擦。葉輪及葉片 通過頻率 由下式計(jì)算 ：通過頻率 =（ 軸轉(zhuǎn)速 60 ）葉片數(shù)10電機(jī)1電機(jī)故障 電機(jī)與其他旋轉(zhuǎn)機(jī)械一樣，可能產(chǎn)生不平衡、不對(duì)中、機(jī)械松動(dòng)、軸承 故障及共振等問題。本節(jié)就電機(jī)特有的故障，介紹其診斷方法。這些特有故 障包括：轉(zhuǎn)子斷條或裂紋、轉(zhuǎn)子偏心、相位不平衡、轉(zhuǎn)子或定子鐵芯 松動(dòng)、 轉(zhuǎn) 子彎曲或轉(zhuǎn)子偏離磁場(chǎng)中心。2轉(zhuǎn)