典型故障頻譜

1、2021-11-26華陽檢測儀器有限公司1設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和診斷培訓(xùn)教材設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和診斷培訓(xùn)教材(簡本）簡本）上海華陽檢測儀器有限公司上海華陽檢測儀器有限公司200200年月年月2021-11-26華陽檢測儀器有限公司2 常見故障及典型頻譜常見故障及典型頻譜 機(jī)械設(shè)備振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械設(shè)備振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn) 報(bào)告和文件使用報(bào)告和文件使用2021-11-26華陽檢測儀器有限公司3質(zhì)量不平衡質(zhì)量不平衡力不平衡力不平衡力偶不平衡力偶不平衡動(dòng)不平衡動(dòng)不平衡懸臂轉(zhuǎn)子不平衡懸臂轉(zhuǎn)子不平衡2021-11-26華陽檢測儀器有限公司4 懸臂轉(zhuǎn)子不平衡懸臂轉(zhuǎn)子不平衡力不平衡力不平衡力偶不平衡力偶不平衡動(dòng)不平衡動(dòng)不平衡2021-11

2、-26華陽檢測儀器有限公司5轉(zhuǎn)子不平衡故障的診斷轉(zhuǎn)子不平衡故障的診斷 波形為簡諧波，少毛刺。波形為簡諧波，少毛刺。軸心軌跡為圓或橢圓。軸心軌跡為圓或橢圓。1X1X頻率為主。頻率為主。軸向振動(dòng)不大。軸向振動(dòng)不大。振幅隨轉(zhuǎn)速升高而增大。振幅隨轉(zhuǎn)速升高而增大。過臨界轉(zhuǎn)速有共振峰過臨界轉(zhuǎn)速有共振峰。透平風(fēng)機(jī)TOTI齒輪箱2021-11-26華陽檢測儀器有限公司6不對(duì)中不對(duì)中 資料表明，資料表明，30305050的設(shè)備存在不對(duì)中問題的設(shè)備存在不對(duì)中問題. . 不對(duì)中既可產(chǎn)生徑向振動(dòng)，又會(huì)產(chǎn)生軸向振動(dòng)不對(duì)中既可產(chǎn)生徑向振動(dòng)，又會(huì)產(chǎn)生軸向振動(dòng)；既會(huì)造成臨近聯(lián)軸節(jié)處支承的振動(dòng)，也會(huì)造成遠(yuǎn)；既會(huì)造成臨近聯(lián)軸節(jié)處

3、支承的振動(dòng)，也會(huì)造成遠(yuǎn)離聯(lián)軸節(jié)的自由端的振動(dòng)。不對(duì)中易產(chǎn)生離聯(lián)軸節(jié)的自由端的振動(dòng)。不對(duì)中易產(chǎn)生2X2X振動(dòng)，振動(dòng)，嚴(yán)重的不對(duì)中有時(shí)會(huì)產(chǎn)生類似松動(dòng)的高次諧波振動(dòng)嚴(yán)重的不對(duì)中有時(shí)會(huì)產(chǎn)生類似松動(dòng)的高次諧波振動(dòng). . 相位是判斷不對(duì)中的重要判據(jù)之一。相位是判斷不對(duì)中的重要判據(jù)之一。角度不對(duì)中角度不對(duì)中平行度不對(duì)中平行度不對(duì)中轉(zhuǎn)軸彎曲轉(zhuǎn)軸彎曲轉(zhuǎn)子不對(duì)中轉(zhuǎn)子不對(duì)中2021-11-26華陽檢測儀器有限公司7轉(zhuǎn)子不對(duì)中的類型轉(zhuǎn)子不對(duì)中的類型正確對(duì)中正確對(duì)中 e e = 0, = 0, = = 0 0平行不對(duì)中平行不對(duì)中 e e 0, 0, = 0= 0角度不對(duì)中角度不對(duì)中 e e = 0, = 0, 0 0綜

4、合不對(duì)中綜合不對(duì)中 e e 0, 0, 0 02021-11-26華陽檢測儀器有限公司8角度不對(duì)中角度不對(duì)中平行度不對(duì)中平行度不對(duì)中轉(zhuǎn)軸彎曲轉(zhuǎn)軸彎曲轉(zhuǎn)子不對(duì)中轉(zhuǎn)子不對(duì)中2021-11-26華陽檢測儀器有限公司9轉(zhuǎn)子不對(duì)中故障的診斷轉(zhuǎn)子不對(duì)中故障的診斷 出現(xiàn)出現(xiàn)2X2X頻率成分。頻率成分。軸心軌跡成香蕉形或軸心軌跡成香蕉形或8 8字形。字形。振動(dòng)有方向性。振動(dòng)有方向性。軸向振動(dòng)一般較大。軸向振動(dòng)一般較大。本例中，出現(xiàn)葉片通過頻率本例中，出現(xiàn)葉片通過頻率。電機(jī)電機(jī)水泵水泵POPIMOMI2021-11-26華陽檢測儀器有限公司10機(jī)械松動(dòng)機(jī)械松動(dòng) 松動(dòng)本身并不是純粹的故障，不會(huì)直接產(chǎn)生振動(dòng)。松動(dòng)本

5、身并不是純粹的故障，不會(huì)直接產(chǎn)生振動(dòng)。如不對(duì)中或是不平衡如不對(duì)中或是不平衡( (如果松動(dòng)存在如果松動(dòng)存在) )就會(huì)引起振動(dòng)。松就會(huì)引起振動(dòng)。松動(dòng)會(huì)使這種狀況更加惡化。動(dòng)會(huì)使這種狀況更加惡化。 機(jī)械松動(dòng)的類型有：機(jī)械松動(dòng)的類型有：結(jié)構(gòu)框架或底座松動(dòng)結(jié)構(gòu)框架或底座松動(dòng)軸承座松動(dòng)軸承座松動(dòng)軸承等部件配合松動(dòng)軸承等部件配合松動(dòng)2021-11-26華陽檢測儀器有限公司11A:A:結(jié)構(gòu)框架或結(jié)構(gòu)框架或 底座松動(dòng)底座松動(dòng)B:B:軸承座松動(dòng)軸承座松動(dòng)C:C:軸承等部件軸承等部件 配合松動(dòng)配合松動(dòng)2021-11-26華陽檢測儀器有限公司12轉(zhuǎn)子系統(tǒng)松動(dòng)故障的診斷轉(zhuǎn)子系統(tǒng)松動(dòng)故障的診斷 波形出現(xiàn)許多毛刺。波形出現(xiàn)

6、許多毛刺。譜圖中噪聲水平高。譜圖中噪聲水平高。出現(xiàn)精確出現(xiàn)精確2X2X，3X3X等等成分，最高可達(dá)成分，最高可達(dá)16X16X。松動(dòng)結(jié)合面兩邊，振松動(dòng)結(jié)合面兩邊，振幅有明顯差別。幅有明顯差別。電機(jī)電機(jī)水泵水泵POPOPIPI2021-11-26華陽檢測儀器有限公司13軸承部件松動(dòng)時(shí)的頻譜軸承部件松動(dòng)時(shí)的頻譜未松動(dòng)時(shí)的頻未松動(dòng)時(shí)的頻譜譜松動(dòng)時(shí)的頻譜松動(dòng)時(shí)的頻譜 出現(xiàn)出現(xiàn)0.5X0.5X，1.5X1.5X，2.5X2.5X，3.5X.3.5X.等等頻率成分頻率成分2021-11-26華陽檢測儀器有限公司14磨擦、不穩(wěn)定磨擦、不穩(wěn)定轉(zhuǎn)子磨損轉(zhuǎn)子磨損止推軸承磨損止推軸承磨損/ /間隙間隙油膜渦動(dòng)油膜渦動(dòng)

7、2021-11-26華陽檢測儀器有限公司15 止推軸承磨損止推軸承磨損 / /間隙間隙轉(zhuǎn)子磨損轉(zhuǎn)子磨損油膜渦動(dòng)油膜渦動(dòng)2021-11-26華陽檢測儀器有限公司16軸承缺陷、滾動(dòng)體、軸頸軸承缺陷、滾動(dòng)體、軸頸 滾動(dòng)軸承的四個(gè)失效階段：滾動(dòng)軸承的四個(gè)失效階段： 階段一：階段一： 最早預(yù)測軸承問題表現(xiàn)在超聲波范圍最早預(yù)測軸承問題表現(xiàn)在超聲波范圍(25kHz(25kHz- -35kHz)35kHz)。 階段二：階段二： 輕型軸承缺陷開始于環(huán)狀軸承部件固有頻率，這主要輕型軸承缺陷開始于環(huán)狀軸承部件固有頻率，這主要發(fā)生發(fā)生0.5kHz0.5kHz- -2kHz2kHz范圍。范圍。 階段三：階段三： 軸承缺

8、陷頻率和諧波的出現(xiàn)。當(dāng)磨損增加時(shí)，更多的軸承缺陷頻率和諧波的出現(xiàn)。當(dāng)磨損增加時(shí)，更多的缺陷頻率諧波出現(xiàn)，邊帶數(shù)目也增加，都在諧波和軸承固有缺陷頻率諧波出現(xiàn)，邊帶數(shù)目也增加，都在諧波和軸承固有 頻率周圍。頻率周圍。 階段四：階段四： 對(duì)于后階段，對(duì)于后階段，1 1倍倍RPMRPM的振幅產(chǎn)生，它增長時(shí)，一般引的振幅產(chǎn)生，它增長時(shí)，一般引 起許多轉(zhuǎn)速諧波也增長。起許多轉(zhuǎn)速諧波也增長。2021-11-26華陽檢測儀器有限公司172021-11-26華陽檢測儀器有限公司18D D 節(jié)圓直徑節(jié)圓直徑d d 滾珠直徑滾珠直徑 接觸角接觸角z z 滾珠數(shù)滾珠數(shù)n n 軸的轉(zhuǎn)速軸的轉(zhuǎn)速滾動(dòng)軸承故障的特征頻率滾動(dòng)

9、軸承故障的特征頻率 外環(huán)故障頻率外環(huán)故障頻率內(nèi)環(huán)故障頻率內(nèi)環(huán)故障頻率滾珠故障頻率滾珠故障頻率保持架碰外環(huán)保持架碰外環(huán)保持架碰內(nèi)環(huán)保持架碰內(nèi)環(huán)6012nDdzf)cos( 6012nDdzf)cos( 60122nDddDf cos)(60121nDdf)cos( 60121nDdf)cos( dD2021-11-26華陽檢測儀器有限公司19D D 節(jié)圓直徑節(jié)圓直徑d d 滾珠直徑滾珠直徑 接觸角接觸角z z 滾珠數(shù)滾珠數(shù)n n 軸的轉(zhuǎn)速軸的轉(zhuǎn)速滾動(dòng)軸承故障的特征頻率滾動(dòng)軸承故障的特征頻率 dD外環(huán)故障頻率外環(huán)故障頻率 f=0.4f=0.4Z Z n/60n/60內(nèi)環(huán)故障頻率內(nèi)環(huán)故障頻率 f=0

10、.6f=0.6Z Z n/60n/60滾珠故障頻率滾珠故障頻率 f=0.18f=0.18Z Z n/60 (Z n/60 (Z 10)10) f=0.23 f=0.23Z Z n/60 (Z n/60 (Z 10) 10)保持架碰外環(huán)保持架碰外環(huán) f=0.6 f=0.6 n/60n/60保持架碰內(nèi)環(huán)保持架碰內(nèi)環(huán) f=0.4 f=0.4 n/60n/602021-11-26華陽檢測儀器有限公司20滾動(dòng)軸承故障的診斷滾動(dòng)軸承故障的診斷 軸承每一種零件有其特殊的軸承每一種零件有其特殊的故障頻率。故障頻率。隨著故障發(fā)展，它的幅值增隨著故障發(fā)展，它的幅值增加，并有諧波；諧波兩邊產(chǎn)加，并有諧波；諧波兩邊產(chǎn)

11、生邊頻。生邊頻。還可用非頻率域的診斷方法還可用非頻率域的診斷方法，如共振解調(diào)。，如共振解調(diào)。電機(jī)離心泵PIPO2021-11-26華陽檢測儀器有限公司21滑動(dòng)軸承機(jī)械的頻譜特點(diǎn)滑動(dòng)軸承機(jī)械的頻譜特點(diǎn)2021-11-26華陽檢測儀器有限公司22滾動(dòng)軸承機(jī)械的頻譜特點(diǎn)滾動(dòng)軸承機(jī)械的頻譜特點(diǎn) 2021-11-26華陽檢測儀器有限公司23齒輪故障的診斷 齒輪嚙合頻率齒輪嚙合頻率GMFGMF等于齒等于齒數(shù)乘以齒輪轉(zhuǎn)速頻率。數(shù)乘以齒輪轉(zhuǎn)速頻率。齒輪嚙合頻率兩邊有邊頻，齒輪嚙合頻率兩邊有邊頻，間距為間距為1X1X。隨著齒輪故障發(fā)展，邊頻隨著齒輪故障發(fā)展，邊頻越來越豐富，幅值增加越來越豐富，幅值增加?？捎玫诡l

12、譜作進(jìn)一步分析可用倒頻譜作進(jìn)一步分析。OUBSISOL齒輪箱齒輪箱上輥上輥下輥下輥輸入軸輸入軸嚙合頻率GMF上邊頻下邊頻2X2021-11-26華陽檢測儀器有限公司24齒輪單齒有無故障的時(shí)域曲線齒輪單齒有無故障的時(shí)域曲線單齒無故障的時(shí)域曲線單齒無故障的時(shí)域曲線單齒有故障的時(shí)域曲線單齒有故障的時(shí)域曲線有幅值調(diào)制現(xiàn)象 齒輪磨損試驗(yàn)齒輪磨損試驗(yàn)2021-11-26華陽檢測儀器有限公司25齒輪磨損的頻譜分析齒輪磨損的頻譜分析磨損前的功率譜磨損前的功率譜磨損后的功率譜磨損后的功率譜磨損后的功率譜隨著嚙合頻率諧波次數(shù)磨損后的功率譜隨著嚙合頻率諧波次數(shù)n n的增加，其幅值也相的增加，其幅值也相應(yīng)的增加應(yīng)的增

13、加 ，即圖示紅線斜率增加，即圖示紅線斜率增加。 2021-11-26華陽檢測儀器有限公司26齒輪正常、異常的時(shí)、頻域曲線齒輪正常、異常的時(shí)、頻域曲線返回返回2021-11-26華陽檢測儀器有限公司27機(jī)械設(shè)備振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械設(shè)備振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)ISOISO振動(dòng)判定標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)判定標(biāo)準(zhǔn)絕對(duì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的范圍絕對(duì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的范圍( (適用中適用中/ /高速滾動(dòng)軸承高速滾動(dòng)軸承) )風(fēng)機(jī)類振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)機(jī)類振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)壓縮機(jī)振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)壓縮機(jī)振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)(15kw(15kw以下、以下、 15kw 15kw以上、以上、90kw90kw以上的電動(dòng)機(jī)以上的電動(dòng)機(jī)) )2021-11-26華陽檢測儀器有限公司28IS

14、OISO振動(dòng)判定標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)判定標(biāo)準(zhǔn)2021-11-26華陽檢測儀器有限公司29絕對(duì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的范圍絕對(duì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的范圍( (適用中適用中/ /高速滾動(dòng)軸承高速滾動(dòng)軸承)2021-11-26華陽檢測儀器有限公司30風(fēng)機(jī)類振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)機(jī)類振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)2021-11-26華陽檢測儀器有限公司31壓縮機(jī)振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)壓縮機(jī)振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)壓縮機(jī)類振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備名稱測點(diǎn)位置功率(kW)轉(zhuǎn)速(r/min)振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)制氧原料空壓機(jī)軸(P-P)氧氣壓縮機(jī)低壓段軸3300956040m(P-P)氧氣壓縮機(jī)高壓段軸33001341035m(P-P)氮?dú)鈮嚎s機(jī)軸(P-P)初軋壓縮機(jī)本體軸承55m(P-P)初軋壓縮機(jī)增速機(jī)軸承27m(P-P)2021-11-26華陽檢測儀器有限公司32電動(dòng)機(jī)振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn) 15kw15kw以下電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)以下電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)2021-11-26華陽檢測儀器有限公司33 15kw15kw以上電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)以上電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)2021-11-26華陽檢