設(shè)備精密點(diǎn)檢、振動(dòng)診斷

精密點(diǎn)檢知識(shí)講座

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)

主講人：朱白欽機(jī)動(dòng)部

2011年7月

第一章設(shè)備診斷技術(shù)概述第二章振動(dòng)測試知識(shí)第三章振動(dòng)診斷的實(shí)施步驟第四章提高設(shè)備診斷效率和誤診防范第五章設(shè)備振動(dòng)診斷標(biāo)準(zhǔn)第六章設(shè)備的常見振動(dòng)故障及診斷內(nèi)容提要精密點(diǎn)檢：指用檢測儀器、儀表，對設(shè)備進(jìn)行綜合性測試、檢查，或在設(shè)備未解體情況下運(yùn)用診斷技術(shù)、特殊儀器、工具或其他特殊方法測定設(shè)備的振動(dòng)、溫度、裂紋、變形、絕緣等狀態(tài)量，并對測犁數(shù)量對照標(biāo)準(zhǔn)和歷史記錄進(jìn)行分析、比較、判斷定，以確定設(shè)備的技術(shù)獎(jiǎng)況和劣化程度的一種檢測方法什么是狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷？在設(shè)備運(yùn)行中或在基本不拆卸的情況下，通過各種手段，掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，判定產(chǎn)生故障的部位和原因，并預(yù)測、預(yù)報(bào)設(shè)備未來的狀態(tài)。是防止事故和計(jì)劃外停機(jī)的有效手段。是設(shè)備維修的發(fā)展方向。狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的作用

監(jiān)測與保護(hù)

監(jiān)測機(jī)器工作狀態(tài)。發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)報(bào)警，并隔離故障。分析與診斷

判斷故障性質(zhì)、程度和部位。分析故障原因。處理與預(yù)防

給出消除故障的措施。防止發(fā)生同類故障狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的目的1、保證設(shè)備安全，防止突發(fā)故障；2、保證設(shè)備精度，提高產(chǎn)品質(zhì)量；3、實(shí)施狀態(tài)維修，節(jié)約維修費(fèi)用；4、避免設(shè)備事故造成的環(huán)境污染；5、給企業(yè)帶來大的經(jīng)濟(jì)效益。設(shè)備維修制度的發(fā)展事后維修，故障維修

(Breakdown)

設(shè)備壞了后才去修理。定期維修，預(yù)防維修

(Preventive)

定期地檢查和大修。預(yù)測維修，視情維修

(Predictive)

周期的監(jiān)測，必要時(shí)才去維修。狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的過程檢測縮小故障范圍狀態(tài)判別搜集征兆定期檢測故障定位原因分析維修決策趨勢分析正常參數(shù)開始尚可正常不可異常監(jiān)測和診斷的各種手段★振動(dòng)：適用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械、往復(fù)機(jī)械、軸承、齒輪等?！餃囟龋t外）：適用于工業(yè)爐窯、熱力機(jī)械、電機(jī)、電器等。★聲發(fā)射：適用于壓力容器、往復(fù)機(jī)械、軸承、齒輪等?！镉鸵海ㄨF譜）：適用于齒輪箱、設(shè)備潤滑系統(tǒng)、電力變壓器等?！餆o損檢測：采用物理化學(xué)方法，用于關(guān)鍵零部件的故障檢測。★壓力：適用于液壓系統(tǒng)、流體機(jī)械、內(nèi)燃機(jī)和液力耦合器等?！飶?qiáng)度：適用于工程結(jié)構(gòu)、起重機(jī)械、鍛壓機(jī)械等。★表面：適用于設(shè)備關(guān)鍵零部件表面檢查和管道內(nèi)孔檢查等。★工況參數(shù)：適用于流程工業(yè)和生產(chǎn)線上的主要設(shè)備等。★電氣：適用于電機(jī)、電器、輸變電設(shè)備、電工儀表等。第二章振動(dòng)測試知識(shí)1、機(jī)械振動(dòng)簡介1.1什么叫振動(dòng)？振動(dòng)是世界上的物質(zhì)或物體的一種運(yùn)動(dòng)形式。廣義來說，振動(dòng)就是物體（質(zhì)點(diǎn)）或某種狀態(tài)隨著時(shí)間往復(fù)變化的現(xiàn)象。1.2振動(dòng)的分類

工程中有大量的振動(dòng)問題需要研究、分析和處理，因此有必要簡單介紹振動(dòng)力學(xué)中的振動(dòng)分類方法，以便在振動(dòng)故障類型、原因、分析和故障排除方面提供考慮的基礎(chǔ)。

機(jī)械振動(dòng)的研究和使用方面有多種分類方法，目前，大致有如下幾種分類：

1、按振動(dòng)的規(guī)律分

簡諧振動(dòng)。非簡諧振動(dòng)和隨機(jī)振動(dòng)。有時(shí)又將前兩者稱為周期振動(dòng)，后者稱為非周期振動(dòng)；

2、按產(chǎn)生振動(dòng)的原因分

自由振動(dòng)、受迫振動(dòng)、自激振動(dòng)和參變振動(dòng)等；

3、按自由度分

單自由度系統(tǒng)振動(dòng)、多自由度系統(tǒng)振動(dòng)和彈性振動(dòng)；

4、按振動(dòng)位移特征分

角振動(dòng)和直線振動(dòng)；

5、按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)分

線性振動(dòng)和非線性振動(dòng)。

在機(jī)器的故障診斷中，從應(yīng)用角度看，應(yīng)著重掌握按振動(dòng)規(guī)律和產(chǎn)生原因這兩種分類。1.3振動(dòng)的常用術(shù)語1.3.1、機(jī)械振動(dòng)物體相對于平衡位置所作的的往復(fù)運(yùn)動(dòng)稱為機(jī)械振動(dòng)。簡稱振動(dòng)振動(dòng)用基本參數(shù)、即所謂的“振動(dòng)三要素”—振幅、頻率、相位加以描述1.3.2、渦動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)物體相對于平衡位置所作的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)稱為渦動(dòng)。物體渦動(dòng)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)一步在繞著某一平衡位置旋轉(zhuǎn)（公轉(zhuǎn)），所以渦動(dòng)又稱為進(jìn)動(dòng)。1.3.3.振幅（1）振幅振幅是物體動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)的幅度。振幅是振動(dòng)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)（2）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）。（3）振動(dòng)位移、振動(dòng)速度、振動(dòng)加速度振幅分別采用振動(dòng)的位移、速度或加速度值加以描述、度量

1.3.5.相位相位是在給定時(shí)刻振動(dòng)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［°］。1.3.4.頻率頻率f是物體每秒鐘內(nèi)振動(dòng)循環(huán)的次數(shù)，單位是赫茲[Hz]。頻率是振動(dòng)特性的標(biāo)志，是分析振動(dòng)原因的重要依據(jù)（1）同相振動(dòng)、反相振動(dòng)當(dāng)兩個(gè)振動(dòng)的相位相同、即相位差為0°（或360°）時(shí)，則稱此兩振動(dòng)為同相振動(dòng)。當(dāng)兩個(gè)振動(dòng)的相位相反、即相位差為180°時(shí)，則稱此兩振動(dòng)為反相振動(dòng)。（2）相位的應(yīng)用相位在振動(dòng)領(lǐng)域有著許多重要的應(yīng)用，主要用于比較不同振動(dòng)運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系，比較不同部件的振動(dòng)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1.3.6.相對振動(dòng)、絕對振動(dòng)相對軸振動(dòng)是指轉(zhuǎn)子軸頸相對于軸承座的振動(dòng)，即通常所說的轉(zhuǎn)子的振動(dòng)，一般用非接觸式電渦流位移傳感器來測量。絕對軸振動(dòng)是指軸承座振動(dòng)它可用磁電式速度傳感器或壓電式加速度傳感器來測量1.3.7、徑向振動(dòng)、軸向振動(dòng)、扭轉(zhuǎn)振動(dòng)轉(zhuǎn)子的振動(dòng)從空間活動(dòng)度上分，有徑向振動(dòng)、軸向振動(dòng)、扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。徑向振動(dòng)是指轉(zhuǎn)子在垂直于軸線方向上的渦動(dòng)。軸向振動(dòng)是指轉(zhuǎn)子在軸線方向上的往復(fù)振動(dòng)。扭轉(zhuǎn)振動(dòng)是指轉(zhuǎn)子以軸線為轉(zhuǎn)軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。簡稱扭轉(zhuǎn)。1.3.8、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。1.3.9、剛度使彈性體產(chǎn)生單位變形y所需的力F稱為剛度k，k＝F/y。剛度反映了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(dòng)剛度兩個(gè)部分，靜剛度決定于結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、尺寸，而動(dòng)剛度既與靜剛度有關(guān)，也與支座剛度、連接剛度等有關(guān)1.3.10、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)。1.3.11、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（1/3X）…分量等。1.3.12、同步振動(dòng)、異步振動(dòng)、亞異步振動(dòng)、超異步振動(dòng)同步振動(dòng)是指頻率成分與轉(zhuǎn)速頻率成正比的振動(dòng)。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(dòng)都是同步振動(dòng)。異步振動(dòng)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(dòng)，也可稱為非同步運(yùn)動(dòng)。摩擦引起的振動(dòng)既有同步振動(dòng)又有異步振動(dòng)。亞異步振動(dòng)是指頻率成分低于轉(zhuǎn)速頻率的異步振動(dòng)。由油膜渦動(dòng)、密封流體激振、旋轉(zhuǎn)失速等所引起的振動(dòng)都是亞異步振動(dòng)。超異步振動(dòng)是指頻率成分高于轉(zhuǎn)速頻率的異步振動(dòng)。由滾動(dòng)軸承、齒輪缺陷所引起的振動(dòng)都是超異步振動(dòng)。1.3.13、動(dòng)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(dòng)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(dòng)壓軸承具有很長的使用壽命振幅A

(Amplitude)

偏離平衡位置的最大值。描述振動(dòng)的規(guī)模。頻率

f

(Frequency)

描述振動(dòng)的快慢。單位為次/秒(Hz)或次/分(c/min)。周期

T=1/f

為每振動(dòng)一次所需的時(shí)間，單位為秒。

圓頻率

=2

f

為每秒鐘轉(zhuǎn)過的角度，單位為弧度/秒初相角

(Initialphase)

描述振動(dòng)在起始瞬間的狀態(tài)。2、簡諧振動(dòng)的三要素振動(dòng)位移、速度、加速度之間的關(guān)系振動(dòng)位移

(Displacement)速度

(Velocity)加速度

(Acceleration)

位移、速度、加速度都是同頻率的簡諧波。三者的幅值相應(yīng)為A、A、A2。相位關(guān)系：加速度領(lǐng)先速度90o;速度領(lǐng)先位移90o。xvaxva正峰值負(fù)峰值平均絕對值有效值平均值峰峰值各幅值參數(shù)是常數(shù)，彼此間有確定關(guān)系峰值

xp=A;峰峰值

xp-p=2A平均絕對值

xav=0.637A有效值

xrms=0.707A平均值簡諧振動(dòng)的幅值參數(shù)復(fù)雜振動(dòng)的幅值參數(shù)各幅值參數(shù)隨時(shí)間變化，彼此間無明確定關(guān)系正峰值負(fù)峰值峰峰值xrms如何選擇測量參數(shù)？測量參數(shù)選擇原則

常用的振動(dòng)測量參數(shù)有加速度、速度和位移，一般按照下列原則選用：1、低頻振動(dòng)小于10Hz（轉(zhuǎn)速小于600r/min）采用位移，單位為微米（μm）。2、中頻振動(dòng)10～1000Hz（轉(zhuǎn)速600～60000r/min）采用速度（振動(dòng)烈度），單位為毫米/秒（mm/s）。

3、高頻振動(dòng)大于1000Hz采用加速度，單位為米/秒平方（m/s2）。常用的幅值參數(shù)及其單位

位移峰峰值。單位為微米（m）

速度

有效值。單位為毫米/秒（mm/s）

加速度

峰值。單位為米/秒平方（m/s2）3、常用的傳感器1、磁電速度傳感器2、壓電加速度傳感器3、渦流位移傳感器磁電式速度傳感器①工作原理傳感器內(nèi)部慣性質(zhì)量塊下有一線圈，當(dāng)傳感器與被測物體一起振動(dòng)時(shí)，慣性質(zhì)量塊相對于外殼運(yùn)動(dòng)，亦即在永久磁鐵的磁路縫隙中按同樣的規(guī)律運(yùn)動(dòng)。根據(jù)電磁感應(yīng)的原理，線圈上將產(chǎn)生與相對運(yùn)行速度成正比的電動(dòng)勢，當(dāng)傳感器結(jié)構(gòu)一定時(shí)，測得電動(dòng)勢即可測得振動(dòng)速度值。②傳感器系統(tǒng)組成磁電式速度傳感器無需供電，可直接輸出至測量儀器或系統(tǒng)采集單元。③使用范圍通用設(shè)備的振動(dòng)烈度檢測巡檢儀器配套使用磁電速度傳感器接收形式：慣性式變換形式：磁電效應(yīng)典型頻率范圍：10Hz~1000Hz典型線性范圍：0~2mm典型靈敏度：20mV/mm/s

測量非轉(zhuǎn)動(dòng)部件的絕對振動(dòng)的速度。不適于測量瞬態(tài)振動(dòng)和很快的變速過程。輸出阻抗低，抗干擾能力強(qiáng)。傳感器質(zhì)量較大，對小型對象有影響。典型的磁電速度傳感器

壓電式加速度傳感器

工作原理壓電加速度傳感器中的主要換能部件是壓電晶體，當(dāng)壓電晶體承受機(jī)械應(yīng)力作用時(shí)，在其表面出現(xiàn)極性相反的等量電荷，其電荷大小與受力大小成正比。受力的大小等于慣性質(zhì)量與加速度的乘積，在慣性質(zhì)量一定的情況下，電荷大小與基座振動(dòng)加速度成正比。壓電加速度傳感器按照壓電晶體在傳感器中的受力方式分為壓縮式和剪切式兩類。

傳感器系統(tǒng)組成一般加速度傳感器要配合電荷放大器使用，內(nèi)裝電荷放大器的ICP加速度傳感器應(yīng)配合指定規(guī)格的恒流源使用。

使用范圍滾動(dòng)軸承振動(dòng)檢測齒輪振動(dòng)檢測普通測振儀配套使用壓電加速度傳感器接收形式：慣性式變換形式：壓電效應(yīng)典型頻率范圍：0.2Hz~10kHz線性范圍和靈敏度隨各種不同型號可在很大范圍內(nèi)變化。測量非轉(zhuǎn)動(dòng)部件的絕對振動(dòng)的加速度。適應(yīng)高頻振動(dòng)和瞬態(tài)振動(dòng)的測量。傳感器質(zhì)量小，可測很高振級?，F(xiàn)場測量要注意電磁場、聲場和接地回路的干擾。典型的壓電加速度傳感器晶體片晶體片質(zhì)量塊預(yù)緊環(huán)出線口底座出線口三角剪切型中心壓縮型預(yù)壓簧片三角柱壓電傳感器的安裝頻率電渦流傳感器

工作原理傳感器探頭內(nèi)部線圈有高頻電流通過時(shí)，產(chǎn)生高頻電磁場。此交變磁場通過附件的金屬導(dǎo)體（被測軸徑）時(shí)，在其表層內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，即電渦流。電渦流產(chǎn)生的交變磁場方向與探頭線圈原磁場方向相反，這兩個(gè)磁場互相疊加改變了線圈的阻抗，當(dāng)傳感器的結(jié)構(gòu)確定后，線圈阻抗成為距離的單值函數(shù)。因此電渦流傳感器是一種位移傳感器。電渦流傳感器系統(tǒng)組成整套傳感器系統(tǒng)由探頭、延伸電纜和前置器三部分組成。探頭直徑有8mm、11mm、25mm和50mm等規(guī)格，一般直徑越大，靈敏度越低，測量范圍越大。進(jìn)行傳感器系統(tǒng)部件更換時(shí)，延伸電纜和前置器必須與原系統(tǒng)中的規(guī)格指標(biāo)一致。使用范圍徑向振動(dòng)和軸心軌跡測量軸向位置和軸向振動(dòng)等渦流位移傳感器接收形式：相對式變換形式：電渦流典型頻率范圍：0~20kHz典型線性范圍：0~2mm典型靈敏度：8.0V/mm(對象為鋼)

不接觸測量，特別適合測量轉(zhuǎn)軸和其他小型對象的相對位移。有零頻率響應(yīng)，可測靜態(tài)位移和軸承油膜厚度。靈敏度與被測對象的電導(dǎo)率和導(dǎo)磁率有關(guān)。渦流位移傳感器

及其前置器渦流傳感器的工作原理輸出電壓u

正比于間隙d且于測量對象的材質(zhì)有關(guān)渦流位移傳感器的特性傳感器與轉(zhuǎn)軸之間的間隙前置器輸出電壓（直流伏）軸承振動(dòng)的測點(diǎn)布置軸振動(dòng)的測點(diǎn)布置軸承振動(dòng)與軸振動(dòng)的比較第三章振動(dòng)診斷的實(shí)施步驟實(shí)踐表明，對機(jī)器設(shè)備實(shí)施振動(dòng)診斷，必須遵循正確的診斷程序，才能使診斷工作有條不絮地進(jìn)行，并取得良好的效果。診斷步驟概括為3個(gè)環(huán)節(jié)，6個(gè)步驟進(jìn)行。

3個(gè)環(huán)節(jié)為準(zhǔn)備工作、診斷實(shí)施、決策與驗(yàn)證。6個(gè)步驟如下:6個(gè)步驟一、了解診斷對象。

1、設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成；

2、機(jī)器的工作原理和運(yùn)行特性；

3、機(jī)器工作條件；

4、設(shè)備基礎(chǔ)形式及狀況；

5、主要技術(shù)檔案資料。二、確定診斷方案

1、選擇測點(diǎn)

2、預(yù)估頻率和振幅

3、確定測量參數(shù)

4、選擇診斷儀器

5、選擇與安裝傳感器

6、做好其他相關(guān)事項(xiàng)的準(zhǔn)備傳感器如何安裝？磁座使用方便而性能適中，是最常用的方法怎樣選擇測量點(diǎn)？在狀態(tài)監(jiān)測工作中，應(yīng)盡量在三個(gè)方向上進(jìn)行測量，至少在工作的初期應(yīng)該如此。低頻振動(dòng)常常具有方向性（如不平衡在水平方向上，不同軸在軸向上，松動(dòng)在垂直方向上比較容易發(fā)生）。三、進(jìn)行振動(dòng)測量與信號分析

1、測量系統(tǒng)選擇

2、振動(dòng)測量與信號分析

3、數(shù)據(jù)記錄整理

四、實(shí)施狀態(tài)判別根據(jù)測量數(shù)據(jù)和信號分析所得到的信息，對設(shè)備狀態(tài)作出判斷。五、作出診斷決策通過測量分析、狀態(tài)識(shí)別等程序，弄清設(shè)備的實(shí)際狀態(tài)，為處理決策創(chuàng)造條件。六、檢查驗(yàn)收第四章提高設(shè)備診斷效率和誤診防范一、熟悉診斷對象是防止誤診的前提

1、不了解設(shè)備結(jié)構(gòu)而誤布置測點(diǎn)或布置不合理；

2、不了解設(shè)備的工作原理而誤用診斷手段；

3、把頻率分析與設(shè)備特點(diǎn)分析結(jié)合起來，防止單獨(dú)采用頻率分析而造成誤診；

4、不了解設(shè)備零件的結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí)，容易造成漏診或胡判。

5、分析設(shè)備傳動(dòng)機(jī)構(gòu)特點(diǎn)，防止誤判故障部位。二、真實(shí)充分地獲取足夠數(shù)量的診斷信息是防止誤診的關(guān)鍵1、振動(dòng)信號失真的因素和防范。2、信息不充分造成誤診及其防范。3、防止測量數(shù)據(jù)失誤的幾項(xiàng)措施。三、準(zhǔn)確識(shí)別機(jī)械圖像，正確應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，是防止誤診的重要環(huán)節(jié)1、用孤立的眼光看待機(jī)械圖像，缺乏邏輯分析，往往是造成誤診的重要原因。2、堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)，靈活運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)，是防止誤判的重要條件。四、防止采用單一方法判斷造成誤診在故障診斷時(shí)，采用多種診斷手段，避免診斷錯(cuò)誤或失誤。第五章設(shè)備振動(dòng)診斷標(biāo)準(zhǔn)

一、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)：1.ISO7919-1~5非往復(fù)式機(jī)器的機(jī)械振動(dòng)----在旋轉(zhuǎn)軸上的測量和評價(jià)第一部分總則(GB/T11348.1-89)

第二部分陸地安裝的大型汽輪發(fā)電機(jī)組(GB/T11348.2-1997)

第三部分耦合的工業(yè)機(jī)器(GB/T11348.3)

第四部分燃?xì)廨啓C(jī)組(GB/T11348.4)

第五部分水力發(fā)電廠和泵站機(jī)組2.ISO10816-1~6機(jī)械振動(dòng)----在非旋轉(zhuǎn)部件上測量和評價(jià)機(jī)器振動(dòng)第一部分總則第二部分陸地安裝的功率超過50MW的大型汽輪發(fā)電機(jī)組第三部分額定功率大于15KW額定轉(zhuǎn)速在12015000轉(zhuǎn)/分在現(xiàn)場測量的工業(yè)機(jī)器第四部分不包括航空器類的燃?xì)廨啓C(jī)組第五部分水力發(fā)電廠和泵站機(jī)組第六部分額定功率超過100KW的往復(fù)式機(jī)器3.ISO5348(GB/T14412-93)機(jī)械振動(dòng)與沖擊----振動(dòng)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(dòng)----對測量振動(dòng)烈度儀器的要求5.ISO5347(GB/T13823.1-93)振動(dòng)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(dòng)----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(dòng)----規(guī)定評定標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)10.ISO3945(GB11347-89)工作轉(zhuǎn)速在10200赫茲的機(jī)器的機(jī)械振動(dòng)----現(xiàn)場振動(dòng)烈度的測量和評定11.ISO10817-1旋轉(zhuǎn)軸振動(dòng)測量系統(tǒng)--第一部分：測量徑向方向相對振動(dòng)信號和絕對振動(dòng)信號12.ISO10817-2Rotatingshaftvibrationmeasurementsystems-Part2:Signalprocessing旋轉(zhuǎn)軸振動(dòng)測量系統(tǒng)第二部分：信號處理ISO2372和ISO3945機(jī)械振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)

旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)

電機(jī)振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)ISO2372和DIN45665電機(jī)振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)汽輪機(jī)及汽輪發(fā)電機(jī)振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)

離心鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)標(biāo)準(zhǔn)

對于沒有合適參考標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，采用類比法和相對法確定設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)。第六章設(shè)備的常見振動(dòng)故障及診斷一、振動(dòng)診斷的常用圖譜1、波形圖波形圖顯示了振動(dòng)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，即顯示通頻振動(dòng)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。）2、頻譜圖頻譜圖顯示了各振動(dòng)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。各種振動(dòng)的頻譜圖名稱波形頻譜名稱波形頻譜3、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(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)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(gè)較為穩(wěn)定的橢圓形。對中不良時(shí)，為月牙狀、香蕉狀，嚴(yán)重時(shí)為8字形4、振動(dòng)趨勢圖振動(dòng)趨勢圖顯示了振幅及相位與時(shí)間的關(guān)系。通過振動(dòng)趨勢圖可以看到異常振動(dòng)的起始時(shí)間、終止時(shí)間、持續(xù)時(shí)間。通過振動(dòng)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、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以下信息：①轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在各種轉(zhuǎn)速下的振幅和相位；②轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速；③轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)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(dòng)態(tài)放大系數(shù)過大，很可能是不安全的；④轉(zhuǎn)子的振型；⑤系統(tǒng)阻尼的大??；⑥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(dòng)平衡狀況。二、常見振動(dòng)故障及診斷1、轉(zhuǎn)子不平衡故障2、轉(zhuǎn)子不對中故障3、設(shè)備松動(dòng)故障4、滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承故障5、齒輪故障6、電氣故障診斷轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械常見故障的頻率特征強(qiáng)迫振動(dòng)類故障自激振動(dòng)類故障R:

轉(zhuǎn)動(dòng)頻率轉(zhuǎn)子不平衡故障的頻譜波形為簡諧波，少毛刺。軸心軌跡為圓或橢圓。1X頻率為主。軸向振動(dòng)不大。振幅隨轉(zhuǎn)速升高而增大。過臨界轉(zhuǎn)速有共振峰。透平風(fēng)機(jī)TOTI齒輪箱1X頻率(水平)1X頻率(水平)1X頻率(鉛垂)1X頻率(鉛垂)軸向很小軸向很小轉(zhuǎn)子不平衡的類型轉(zhuǎn)子不對中故障的頻譜出現(xiàn)2X頻率成分。軸心軌跡成香蕉形或8字形。軸向振動(dòng)一般較大。本例中，出現(xiàn)葉片通過頻率。電機(jī)水泵POPIMOMI1X頻率2X頻率葉片通過頻率轉(zhuǎn)子不對中的類型正確對中e=0,

=0平行不對中e0,=0角度不對中e=0,0綜合不對中e0,0不同聯(lián)軸節(jié)的情況聯(lián)軸節(jié)類型不對中形式振動(dòng)特征剛性聯(lián)軸節(jié)平行不對中有2X成分角度不對中軸向振動(dòng)1X成分大

軸向振動(dòng)大，有2X及高次諧波齒式聯(lián)軸節(jié)徑向振動(dòng)可能有2X、3X、4X…

聯(lián)軸節(jié)兩側(cè)振動(dòng)的相位常相反膜片聯(lián)軸節(jié)有nX

成分（n為螺釘數(shù)）松動(dòng)故障引起的間入諧量未松動(dòng)時(shí)的頻譜松動(dòng)時(shí)的頻譜

出現(xiàn)0.5X，1.5X，2.5X，3.5X...等頻率成分松動(dòng)結(jié)合面兩邊振動(dòng)差別大50353815101218402558松動(dòng)！松動(dòng)！不松動(dòng)不松動(dòng)D

—節(jié)圓直徑d—滾珠直徑

—接觸角z—滾珠數(shù)R—軸的轉(zhuǎn)速頻率滾動(dòng)軸承故障的特征頻率dD外環(huán)故障頻率內(nèi)環(huán)故障頻率滾珠故障頻率保持架碰外環(huán)保持架碰內(nèi)環(huán)滾動(dòng)軸承故障的頻譜軸承每一種零件有其特殊的故障頻率。隨著故障發(fā)展，它的幅值增加，并有諧波；諧波兩邊產(chǎn)生邊頻。還可用如共振解調(diào)、倒頻譜等診斷方法。電機(jī)離心泵PIPO1X2X頻率故障基本頻率6.71X基本頻率的四個(gè)諧波帶滾動(dòng)軸承的機(jī)械的頻譜特點(diǎn)不平衡不對中松動(dòng)滾動(dòng)軸承故障頻率05101520253035404550×RFrequencyinorder3.53.02.52.01.51.00.50Velocityinmm/spk帶滑動(dòng)軸承的機(jī)械的頻譜特點(diǎn)不對中松動(dòng)引起的諧波不平衡油膜渦動(dòng)、碰摩0246810121416FrequencyinorderDisplacementinmpktopk12.510.07.55.02.50齒輪故障的頻譜齒輪嚙合頻率

GMF

齒數(shù)齒輪轉(zhuǎn)速頻率齒輪嚙合頻率兩邊有邊頻，間距為1X。隨著齒輪故障發(fā)展，邊頻越來越豐富，幅值增加?？捎玫诡l譜作進(jìn)一步分析。OUBSISOL齒輪箱上輥下輥輸入軸嚙合頻率GMF上邊頻下邊頻2X趨勢分析法的理論根據(jù)監(jiān)視機(jī)器的劣化過程預(yù)測機(jī)器的失效時(shí)間正常使用期耗損期磨合期故障率時(shí)間“浴盆曲線”停機(jī)日期