設(shè)備震動(dòng)故障診斷

1、設(shè)備震動(dòng)技術(shù)基設(shè)備震動(dòng)技術(shù)基 礎(chǔ)礎(chǔ) 知知 識(shí)識(shí) 振動(dòng)是物體運(yùn)動(dòng)的一種形式，通常是指物體經(jīng)過(guò)其平衡位置而往復(fù)變化的過(guò)程。 振動(dòng)有時(shí)對(duì)人類是有害的，但有時(shí)人們可以利用振動(dòng)來(lái)為我們服務(wù)。 只要是運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器，都或多或少地發(fā)生振動(dòng)，因此，振動(dòng)診斷在各種診斷方法中所占的比例最大，一般可達(dá)60%-70%。機(jī)械振動(dòng)低頻振動(dòng)：f 1000 Hz 構(gòu)成一個(gè)確定性振動(dòng)有3個(gè)基本要素，即振幅d、頻率f 和相位。 當(dāng)然，振幅不僅用位移，還可以用速度和加速度。要特別說(shuō)明一個(gè)與振動(dòng)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(gè)經(jīng)常用到的振動(dòng)測(cè)量參數(shù)。目前許多振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)都是采用振動(dòng)速度作為判別參數(shù)，因?yàn)樗钅軌蚍从?/p>

2、振動(dòng)的烈度。 幅值反映振動(dòng)的強(qiáng)度，振幅的平方常與物質(zhì)振動(dòng)的能量成正比，振動(dòng)診斷標(biāo)準(zhǔn)都是用振幅來(lái)表示的。 同樣的振幅其頻率越高，對(duì)機(jī)組損壞程度越大，因此不同轉(zhuǎn)速的機(jī)組定義的振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)值不同。 當(dāng)頻率和頻率一定時(shí)，相位的大幅偏移就是故障（異常）的征兆?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試診斷的實(shí)施步驟現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試診斷的實(shí)施步驟 診斷步驟概括為準(zhǔn)備工作、診斷實(shí)施和決策驗(yàn)診斷步驟概括為準(zhǔn)備工作、診斷實(shí)施和決策驗(yàn)證等證等3個(gè)環(huán)節(jié)，具體分為個(gè)環(huán)節(jié)，具體分為6個(gè)步驟來(lái)介紹。個(gè)步驟來(lái)介紹。 一一. 了解被診斷的對(duì)象了解被診斷的對(duì)象了解被診斷的對(duì)象是開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)診斷的第一步。概括起來(lái)，對(duì)一臺(tái)被列為診斷對(duì)象的設(shè)備要著重掌握4個(gè)方面的內(nèi)容：設(shè)備的結(jié)構(gòu)組

3、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(tái)完整的設(shè)備一般由三大部分組成，即：原動(dòng)機(jī)（也叫做輔機(jī)，大多數(shù)采用電動(dòng)機(jī)，也有用內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、水輪機(jī)）、工作機(jī)（也叫做主機(jī)）和傳動(dòng)系統(tǒng)。要分別查明它們的型號(hào)、規(guī)格、性能參數(shù)及聯(lián)接的形式，畫(huà)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。原動(dòng)機(jī)（電動(dòng)機(jī)）傳動(dòng)系統(tǒng)工作機(jī)（引風(fēng)機(jī)）、電動(dòng)機(jī)滾動(dòng)軸承、引風(fēng)機(jī)滾動(dòng)軸承 2） 必須查明各主要零部件（特別是運(yùn)動(dòng)零件）的型號(hào)、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(shuō)明。這些零件包括：軸承型式、滾動(dòng)軸承型號(hào)、齒輪的齒數(shù)，葉輪的葉片數(shù)、帶輪直徑、聯(lián)軸器型式等。 二二. . 確定診斷方案確定診斷方案 在此基礎(chǔ)上，接下來(lái)就要確定具體

4、的診斷方案。診斷方案應(yīng)包括以下幾方面的內(nèi)容。 1. 1. 選擇測(cè)點(diǎn)選擇測(cè)點(diǎn) 測(cè)點(diǎn)就是機(jī)器上被測(cè)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(shí)完整的設(shè)備狀態(tài)信息，只有在對(duì)診斷對(duì)象充分了解的基礎(chǔ)上才能根據(jù)診斷目的恰當(dāng)?shù)剡x擇測(cè)點(diǎn)，具體要求如下： 有些設(shè)備的振動(dòng)特征有明顯的方向性，不同方向的振動(dòng)信號(hào)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）。 水平垂直軸向一般來(lái)說(shuō)水平振動(dòng)幅值大于垂直方向幅值，當(dāng)軸承蓋松動(dòng)時(shí)就會(huì)出現(xiàn)垂直方向幅值大的現(xiàn)象，并伴隨著高次頻率成份。4. 4. 選擇診斷儀器選擇診斷儀器 測(cè)振儀器的選擇除了重視質(zhì)量和可靠性外，最主要的還

5、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(hào)內(nèi)所有重要的頻率成分，一般來(lái)說(shuō)要在10-10000Hz或更寬一些。對(duì)于預(yù)示故障來(lái)說(shuō)，高頻成分是一個(gè)重要信息，機(jī)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(shí)，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(gè)頻段。 2）要考慮儀器的動(dòng)態(tài)范圍。要求測(cè)量?jī)x器在一定的頻率范圍內(nèi)能對(duì)所有可能出現(xiàn)的振動(dòng)數(shù)值，從最高到最低均能保證一定的顯示精度。這種能夠保證一定精度的數(shù)值范圍稱為儀器的動(dòng)態(tài)范圍儀器的動(dòng)態(tài)范圍。對(duì)多數(shù)機(jī)械來(lái)說(shuō)，其振動(dòng)水平通常是隨頻率變化的。 6. 6. 做好其它相關(guān)事項(xiàng)的準(zhǔn)備做好其它相關(guān)事項(xiàng)的準(zhǔn)備測(cè)量前的準(zhǔn)備工作一定要仔細(xì)。為

6、了防止測(cè)量失誤，最好在正式測(cè)量前做一次模擬測(cè)試，以檢驗(yàn)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(chǎng)常常發(fā)生因儀器無(wú)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“萬(wàn)事俱備”。 四四. . 實(shí)施狀態(tài)判斷實(shí)施狀態(tài)判斷 根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)和信號(hào)分析所得到的特征信息，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)做出判斷。首先，判斷機(jī)器是否處于正常狀態(tài)，然后對(duì)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。 一一. . 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷的特點(diǎn)旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷的特點(diǎn) 旋轉(zhuǎn)機(jī)械 指那些功能是由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)完成的機(jī)械。尤其指那些旋轉(zhuǎn)速度較高的機(jī)械，如電動(dòng)機(jī)、離心式壓縮機(jī)

7、、汽輪發(fā)電機(jī)、以及離心式鼓風(fēng)機(jī)、離心式水泵、真空泵等，都屬于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的范圍。在對(duì)它們進(jìn)行診斷時(shí)，必須注意它的以下幾個(gè)特點(diǎn)。 獲取旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障信號(hào)的主要途徑獲取旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障信號(hào)的主要途徑： 1 1） 振動(dòng)頻率分析振動(dòng)頻率分析 旋轉(zhuǎn)機(jī)械的每一種故障都各自的特征頻率，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)其振動(dòng)信號(hào)做頻率分析是診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障最有效的方法。 2 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(jī)械不同的故障類型在振動(dòng)表現(xiàn)上有比較明顯的方向特征。所以只要條件允許，對(duì)其測(cè)點(diǎn)進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量時(shí)，都應(yīng)該測(cè)量3個(gè)方向，因?yàn)椴煌姆较虮憩F(xiàn)出不同的故障特征。 3 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

8、 旋轉(zhuǎn)機(jī)械有相當(dāng)一部分故障的振動(dòng)幅值與轉(zhuǎn)速變化有密切的關(guān)系，所以現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)，在必要的時(shí)候，要盡量創(chuàng)造條件，在改變轉(zhuǎn)速的過(guò)程中測(cè)量機(jī)器的振幅值。表1 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障的來(lái)源及主要原因故障來(lái)源主 要 原 因設(shè)計(jì)、制造1. 設(shè)計(jì)不當(dāng)，動(dòng)態(tài)特性不良，運(yùn)行時(shí)發(fā)生強(qiáng)迫 振動(dòng)或自激振動(dòng)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(yùn)行點(diǎn)接近或落入運(yùn)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(qiáng)度不夠，有制造缺陷7. 轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡不符合技術(shù)要求故障來(lái)源主 要 原 因安裝、維修1.機(jī)器安裝不當(dāng)，零部件錯(cuò)位，預(yù)負(fù)荷大2.軸系對(duì)中不良（對(duì)軸系熱態(tài)對(duì)中考慮不夠）3.機(jī)器幾何參數(shù)（如

9、配合間隙、過(guò)盈量及相對(duì)位置）調(diào)整位置不當(dāng)4.管道壓力大，機(jī)器在工作狀態(tài)下改變了動(dòng)態(tài)特性和安裝精度5.轉(zhuǎn)子長(zhǎng)期放置不當(dāng)，破壞了動(dòng)平衡精度6.安裝或維修工程破壞了機(jī)器原有的配合性質(zhì)和精度運(yùn)行操作1.機(jī)器在非設(shè)計(jì)狀態(tài)下運(yùn)行（如超轉(zhuǎn)速、超負(fù)荷或低負(fù)荷運(yùn)行），改變了機(jī)器工作特性2.潤(rùn)滑或冷卻不良3.旋轉(zhuǎn)體局部損壞或結(jié)垢4.工藝參數(shù)（如介質(zhì)的溫度、壓力、流量、負(fù)荷等）不當(dāng)，機(jī)器運(yùn)行失穩(wěn)5.啟動(dòng)、停機(jī)或升降速過(guò)程操作不當(dāng)，暖機(jī)不夠，熱膨脹不均勻或在臨界區(qū)停留時(shí)間長(zhǎng)故障來(lái)源主 要 原 因機(jī)器惡劣1.長(zhǎng)期運(yùn)行，轉(zhuǎn)子撓度增大2.旋轉(zhuǎn)體局部損壞、脫落或產(chǎn)生裂紋3.零、部件磨損、點(diǎn)蝕或腐蝕等4.配合面受力劣化，產(chǎn)生過(guò)

10、盈不足或松動(dòng)等，破壞了配合性質(zhì)和精度5.機(jī)器基礎(chǔ)沉降不均勻，機(jī)器殼體變形表2 轉(zhuǎn)子質(zhì)量偏心的振動(dòng)特征12345678特征頻率 常伴頻率 振動(dòng)穩(wěn)定性 振動(dòng)方向 相位特征軸心軌跡 進(jìn)動(dòng)方向矢量區(qū)域1穩(wěn)定徑向穩(wěn)定橢圓正進(jìn)動(dòng)不變表3 轉(zhuǎn)子質(zhì)量偏心的敏感參數(shù)123456振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速變化振動(dòng)隨負(fù)荷變化振動(dòng)隨油溫變化振動(dòng)隨流量變化振動(dòng)隨壓力變化其它識(shí)別方法明顯不明顯不變不變不變低速時(shí)振幅趨于零12345678特征頻率 常伴頻率 振動(dòng)穩(wěn)定性 振動(dòng)方向 相位特征軸心軌跡 進(jìn)動(dòng)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(dòng)突變后穩(wěn)定表4 轉(zhuǎn)子部件缺損的振動(dòng)特征表5 轉(zhuǎn)子部件缺損的敏感參數(shù)123456振動(dòng)隨轉(zhuǎn)

11、速變化振動(dòng)隨負(fù)荷變化振動(dòng)隨油溫變化振動(dòng)隨流量變化振動(dòng)隨壓力變化其它識(shí)別方法明顯不明顯不變不變不變振幅突然增加表6 轉(zhuǎn)子質(zhì)量偏心的故障原因故障來(lái)源1234設(shè)計(jì)、制造安裝、維修運(yùn)行、操作機(jī)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(dòng)平衡精度低轉(zhuǎn)子上零件安裝錯(cuò)位轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)體結(jié)垢（例如壓縮機(jī)流道內(nèi)結(jié)垢）轉(zhuǎn)子上零件配合松動(dòng)故障來(lái)源1234設(shè)計(jì)、制造安裝、維修運(yùn)行、操作機(jī)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1.超速、超負(fù)荷運(yùn)行2.零件局部損壞脫落轉(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12345678特征頻率 常伴頻率 振動(dòng)穩(wěn)定性 振動(dòng)方向相位特征軸心軌跡進(jìn)動(dòng)

12、方向矢量區(qū)域12穩(wěn)定徑向、軸向穩(wěn)定橢圓正進(jìn)動(dòng)矢量起始點(diǎn)大，隨運(yùn)行繼續(xù)增大表8 轉(zhuǎn)子弓形彎曲的振動(dòng)特征123456振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速變化振動(dòng)隨負(fù)荷變化振動(dòng)隨油溫變化振動(dòng)隨流量變化振動(dòng)隨壓力變化其它識(shí)別方法明顯不明顯不變不變不變1.機(jī)器開(kāi)始升速運(yùn)行時(shí)，在低速階段振動(dòng)幅值就較大2.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)12345678特征頻率常伴頻率振動(dòng)穩(wěn)定性振動(dòng)方向相位特征軸心軌跡進(jìn)動(dòng)方向矢量區(qū)域1穩(wěn)定徑向、軸向穩(wěn)定橢圓 正進(jìn)動(dòng)升速時(shí)矢量逐漸增大，穩(wěn)定運(yùn)行后矢量減小表10 轉(zhuǎn)子臨時(shí)性彎曲的振動(dòng)特征表11 轉(zhuǎn)子臨時(shí)性彎曲的敏感參數(shù)123456振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速變化振動(dòng)隨負(fù)荷變化振動(dòng)隨油溫變化振動(dòng)隨流量

13、變化振動(dòng)隨壓力變化其它識(shí)別方法明顯不明顯不變不變不變升速過(guò)程振幅大，往往不能正常啟動(dòng)故障來(lái)源1234設(shè)計(jì)、制造安裝、維修運(yùn)行、操作機(jī)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1.轉(zhuǎn)子長(zhǎng)期存放不當(dāng)，發(fā)生永久彎曲變形2.軸承安裝錯(cuò)位，轉(zhuǎn)子有較大預(yù)負(fù)荷高速、高溫機(jī)器，停車后未及時(shí)盤(pán)車轉(zhuǎn)子熱穩(wěn)定性差，長(zhǎng)期運(yùn)行后自然彎曲表12 轉(zhuǎn)子弓形彎曲的故障原因故障來(lái)源1234設(shè)計(jì)、制造安裝、維修運(yùn)行、操作機(jī)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(guò)快，加載太大轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性差表13 轉(zhuǎn)子臨時(shí)性彎曲的故障原因12345678特征頻率 常伴頻率 振動(dòng)穩(wěn)定性 振動(dòng)方向 相位特征軸心軌跡 進(jìn)

14、動(dòng)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(dòng)不變表14 轉(zhuǎn)子不對(duì)中的振動(dòng)特征表15 轉(zhuǎn)子不對(duì)中的敏感參數(shù)123456振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速變化振動(dòng)隨負(fù)荷變化振動(dòng)隨油溫變化振動(dòng)隨流量變化振動(dòng)隨壓力變化其它識(shí)別方法明顯明顯有影響有影響有影響1.轉(zhuǎn)子軸向振動(dòng)較大2.聯(lián)軸器相鄰軸承處振動(dòng)較大3.隨機(jī)器負(fù)荷增加，振動(dòng)增大4.對(duì)環(huán)境溫度變化敏感故障來(lái)源1234設(shè)計(jì)、制造安裝、維修運(yùn)行、操作機(jī)器劣化主要原因?qū)C(jī)器熱膨脹量考慮不夠，給定的安裝對(duì)中技術(shù)要求不準(zhǔn)1.安裝精度未達(dá)到技術(shù)要求2.對(duì)熱態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)子不對(duì)中變化量考慮不夠1.超負(fù)荷運(yùn)行2.機(jī)組保溫不良，軸系各轉(zhuǎn)子熱變形不同1.機(jī)器基礎(chǔ)或機(jī)座沉降不均勻 ，時(shí)不對(duì)中

15、超差2.環(huán)境溫度變化大，機(jī)器熱變形不同表16 轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障原因表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1.轉(zhuǎn)子對(duì)中不良2.軸承安裝缺陷，兩半軸瓦錯(cuò)位，單邊接觸3.潤(rùn)滑不良，供油不足4.油膜振蕩或轉(zhuǎn)子失穩(wěn)時(shí)，由于異常振動(dòng)的大振幅造成嚴(yán)重磨損 疲勞損壞（疲勞裂紋）1.軸承過(guò)載，軸瓦局部應(yīng)力集中2.潤(rùn)滑不良，承載區(qū)油膜破裂3.軸承間隙不適當(dāng)4.軸承配合松動(dòng)，過(guò)盈不足5.轉(zhuǎn)子異常振動(dòng)，在軸承上產(chǎn)生交變載荷 腐 蝕 潤(rùn)滑劑的化學(xué)作用 氣 蝕1.轉(zhuǎn)子渦動(dòng)速度高，發(fā)生異常振動(dòng)2.潤(rùn)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

16、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(dòng)的振動(dòng)特征12345678特征頻率 常伴頻率 振動(dòng)穩(wěn)定性 振動(dòng)方向 相位特征軸心軌跡進(jìn)動(dòng)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(dòng)改變21123456振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速變化振動(dòng)隨負(fù)荷變化振動(dòng)隨油溫變化振動(dòng)隨流量變化振動(dòng)隨壓力變化其它識(shí)別方法明顯不明顯明顯不變不變渦動(dòng)頻率隨工作角頻率升降，保持表19 油膜渦動(dòng)的敏感參數(shù)故障來(lái)源1234設(shè)計(jì)、制造安裝、維修運(yùn)行、操作機(jī)器劣化主要原因軸承設(shè)計(jì)或制造不符合技術(shù)要求1.軸承間隙不當(dāng)2.軸承殼體配合過(guò)盈不足3.軸瓦參數(shù)不當(dāng)1.潤(rùn)滑油不良2.油溫或油壓不當(dāng)軸承

17、磨損，疲勞損壞，腐蝕及氣蝕等表20 油膜渦動(dòng)的故障原因21表21 油膜振蕩的振動(dòng)特征12345678特征頻率 常伴頻率 振動(dòng)穩(wěn)定性 振動(dòng)方向 相位特征 軸心軌跡 進(jìn)動(dòng)方向矢量區(qū)域 （0.430.48)組合頻率不穩(wěn)定徑向 不穩(wěn)定（突變）擴(kuò)散不規(guī)則正進(jìn)動(dòng)改變表22 油膜振蕩的敏感參數(shù)123456振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速變化振動(dòng)隨負(fù)荷變化振動(dòng)隨油溫變化振動(dòng)隨流量變化振動(dòng)隨壓力變化其它識(shí)別方法振動(dòng)發(fā)生后，升高轉(zhuǎn)速，振動(dòng)不變不明顯明顯不變不變1.工作角頻率等于或高于 時(shí)突然發(fā)生2.振動(dòng)強(qiáng)烈，有低沉吼叫聲3.振蕩發(fā)生前發(fā)生油膜渦動(dòng)4.異常振動(dòng)有非線性特征n221故障來(lái)源1234設(shè)計(jì)、制造安裝、維修運(yùn)行、操作機(jī)器劣化主要

18、原因軸承設(shè)計(jì)或制造不符合技術(shù)要求1.軸承間隙不當(dāng)2.軸承殼體配合過(guò)盈不足3.軸瓦參數(shù)不當(dāng)1.潤(rùn)滑油不良2.油溫或油壓不當(dāng)軸承磨損，疲勞損壞，腐蝕及氣蝕等表23 油膜振蕩的故障原因表24 旋轉(zhuǎn)失速的振動(dòng)特征12345678特征頻率 常伴頻率 振動(dòng)穩(wěn)定性 振動(dòng)方向 相位特征軸心軌跡進(jìn)動(dòng)方向 矢量區(qū)域 及 的成對(duì)次諧波組合頻率振幅大幅度波動(dòng)徑向、軸向不穩(wěn)定雜亂正進(jìn)動(dòng)突變s）（s表25 旋轉(zhuǎn)失速的敏感參數(shù)123456振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速變化振動(dòng)隨負(fù)荷變化振動(dòng)隨油溫變化振動(dòng)隨流量變化振動(dòng)隨壓力變化其它識(shí)別方法明顯很明顯不變很明顯變化1.機(jī)器出口壓力波動(dòng)大2.機(jī)器入口氣體壓力及流量波動(dòng)表26 旋轉(zhuǎn)失速的故障原因故障

19、來(lái)源1234設(shè)計(jì)、制造安裝、維修運(yùn)行、操作機(jī)器劣化主要原因機(jī)器的各級(jí)流道設(shè)計(jì)不匹配1.入口濾清器堵塞2.葉輪流道或氣流流道堵塞機(jī)器的工作介質(zhì)流量調(diào)整不當(dāng)，工藝參數(shù)不匹配機(jī)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(dòng)特征頻率與工作轉(zhuǎn)速的關(guān)系振動(dòng)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(dòng)特征頻率與機(jī)器進(jìn)口流量的關(guān)系振動(dòng)強(qiáng)烈程度隨流量改變而變化振動(dòng)強(qiáng)烈程度不隨流量變化壓力脈動(dòng)頻率的特點(diǎn)壓力脈動(dòng)頻率與工作流速頻率相等壓力脈動(dòng)頻率與轉(zhuǎn)子固有頻率接近表28 喘振的振動(dòng)特征12345678特征頻率 常伴頻率振動(dòng)穩(wěn)定性 振動(dòng)

20、方向 相位特征軸心軌跡進(jìn)動(dòng)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(dòng)突變表29 喘振的敏感參數(shù)123456振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速變化振動(dòng)隨負(fù)荷變化振動(dòng)隨油溫變化振動(dòng)隨流量變化振動(dòng)隨壓力變化其它識(shí)別方法改變改變改變明顯改變 明顯改變1.振動(dòng)劇烈2.出口壓力和進(jìn)口流量波動(dòng)大3.噪聲大，低沉吼叫，聲音異常表30 喘振的故障原因故障來(lái)源1234設(shè)計(jì)、制造安裝、維修運(yùn)行、操作機(jī)器劣化主要原因設(shè)計(jì)制造不當(dāng)，實(shí)際流量小于喘振流量，壓縮機(jī)工作點(diǎn)離防喘線太近1.入口濾清器堵塞2.葉輪流道或氣流流道堵塞1.壓縮機(jī)的實(shí)際運(yùn)行流量小于喘振流量2.壓縮機(jī)出口壓力低于管網(wǎng)壓力3.氣源不足，進(jìn)氣壓力太低，進(jìn)氣溫

21、度或氣體相對(duì)分子質(zhì)量變化大，轉(zhuǎn)速變化太快及升壓速度過(guò)快、過(guò)猛1.管道阻力增大2.管網(wǎng)阻力增加3.管路逆止閥失靈等表31 轉(zhuǎn)子與靜止件徑向摩擦的振動(dòng)特征12345678特征頻率常伴頻率振動(dòng)穩(wěn)定性振動(dòng)方向相位特征軸心軌跡進(jìn)動(dòng)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1.連續(xù)摩擦：反向位移、跳動(dòng)、突變2.局部摩擦：反向位移1.連續(xù)摩擦：擴(kuò)散2.局部摩擦：紊亂1.連續(xù)摩擦：反進(jìn)動(dòng)2.局部摩擦：正進(jìn)動(dòng)突變表32 轉(zhuǎn)子與靜止件徑向摩擦的敏感參數(shù)123456振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速變化振動(dòng)隨負(fù)荷變化振動(dòng)隨油溫變化振動(dòng)隨流量變化振動(dòng)隨壓力變化其它識(shí)別方法不明顯不明顯不變不變 不變時(shí)域波形嚴(yán)重削波表33 轉(zhuǎn)子與

22、靜止件徑向摩擦的故障原因故障來(lái)源1234設(shè)計(jì)、制造安裝、維修運(yùn)行、操作機(jī)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)1.轉(zhuǎn)子與定子偏心2.轉(zhuǎn)子對(duì)中不良3.轉(zhuǎn)子動(dòng)撓度大1.機(jī)器運(yùn)行時(shí)熱膨脹嚴(yán)重不均勻2.轉(zhuǎn)子位移基礎(chǔ)或殼體變形大表34 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)出現(xiàn)各次諧波的可能性振動(dòng)頻率（040）（4050）（50100）不規(guī)則出現(xiàn)的可能性（）40401010 表35 轉(zhuǎn)子過(guò)盈配合件過(guò)盈不足的振動(dòng)特征12345678特征頻率常伴頻率振動(dòng)穩(wěn)定性振動(dòng)方向相位特征軸心軌跡進(jìn)動(dòng)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(dòng)改變表36 轉(zhuǎn)子過(guò)盈配合件過(guò)盈不足的敏感參數(shù)123456振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速變化振動(dòng)隨

23、負(fù)荷變化振動(dòng)隨油溫變化振動(dòng)隨流量變化振動(dòng)隨壓力變化其它識(shí)別方法有變化有變化不變不變不變1）轉(zhuǎn)子失穩(wěn)渦動(dòng)頻率2）振動(dòng)大小與轉(zhuǎn)子不平衡量成正比nt表37 轉(zhuǎn)子過(guò)盈配合件過(guò)盈不足的故障原因故障來(lái)源1234設(shè)計(jì)、制造安裝、維修運(yùn)行、操作機(jī)械劣化主要原因轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)體配合面過(guò)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(yùn)行配合件蠕變表38 轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)聯(lián)接松動(dòng)的振動(dòng)特征12345678特征頻率 常伴頻率振動(dòng)穩(wěn)定性振動(dòng)方向相位特征軸心軌跡進(jìn)動(dòng)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(shí)，振幅突然增大或減小松動(dòng)方向振動(dòng)大不穩(wěn)定紊亂正進(jìn)動(dòng)變動(dòng)表39 轉(zhuǎn)子

24、支承系統(tǒng)聯(lián)接松動(dòng)的敏感參數(shù)123456振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速變化振動(dòng)隨負(fù)荷變化振動(dòng)隨油溫變化振動(dòng)隨流量變化振動(dòng)隨壓力變化其它識(shí)別方法很敏感敏感不變不變不變非線性振動(dòng)特征表40 轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)聯(lián)接松動(dòng)的故障原因故障來(lái)源1234設(shè)計(jì)、制造安裝、維修運(yùn)行、操作機(jī)械劣化主要原因配合尺寸加工誤差大，改變了設(shè)計(jì)所要求的配合性質(zhì)支承系統(tǒng)配合間隙過(guò)大或緊固不良、防松動(dòng)措施不當(dāng)超負(fù)荷運(yùn)行支承系統(tǒng)配合性質(zhì)改變，機(jī)殼或基礎(chǔ)變形，螺栓松動(dòng)表41 密封和間隙動(dòng)力失穩(wěn)的振動(dòng)特征12345678特征頻率常伴頻率振動(dòng)穩(wěn)定性振動(dòng)方向相位特征軸心軌跡進(jìn)動(dòng)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(qiáng)烈振動(dòng)徑向不穩(wěn)定紊亂并擴(kuò)散正進(jìn)

25、動(dòng)突變表42 密封和間隙動(dòng)力失穩(wěn)的故障原因123456振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速變化振動(dòng)隨負(fù)荷變化振動(dòng)隨油溫變化振動(dòng)隨流量變化振動(dòng)隨壓力變化其它識(shí)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(shí)突然振動(dòng)劇烈表43 密封和間隙動(dòng)力失穩(wěn)的故障原因故障來(lái)源1234設(shè)計(jì)、制造安裝、維修運(yùn)行、操作機(jī)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(guò)快，升降壓過(guò)猛，超負(fù)荷運(yùn)行轉(zhuǎn)軸彎曲或軸承磨損產(chǎn)生偏隙表44 轉(zhuǎn)軸具有橫向裂紋的振動(dòng)特征 1 2 3 4 5 6 7 8特征頻率 常伴頻率振動(dòng)穩(wěn)定性振動(dòng)方向 相

26、位特征 軸心軌跡 進(jìn)動(dòng)方向 矢量區(qū)域半臨界點(diǎn)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(dòng)改變表45 轉(zhuǎn)軸具有橫向裂紋的敏感參數(shù)123456振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速變化振動(dòng)隨負(fù)荷變化振動(dòng)隨油溫變化振動(dòng)隨流量變化振動(dòng)隨壓力變化其它識(shí)別方法 變化不規(guī)則變化不變不變不變非線性振動(dòng)。過(guò)半臨界點(diǎn)2諧波有共振峰值表46 轉(zhuǎn)軸具有橫向裂紋的故障原因故 障來(lái) 源1234設(shè)計(jì)、制造安裝、維修運(yùn)行、操作機(jī)器劣化主 要 原 因材質(zhì)不良、應(yīng)力集中檢修時(shí)未能發(fā)現(xiàn)潛在裂紋及其頻繁啟動(dòng)，升速、升壓過(guò)猛，轉(zhuǎn)子長(zhǎng)期受交變力軸產(chǎn)生疲勞裂紋轉(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旋轉(zhuǎn)機(jī)械常見(jiàn)故障的振動(dòng)診斷

27、及實(shí)例旋轉(zhuǎn)機(jī)械常見(jiàn)故障的振動(dòng)診斷及實(shí)例轉(zhuǎn)子不平衡轉(zhuǎn)子不平衡不平衡不平衡類類 型型不平衡不平衡頻頻 譜譜實(shí)例實(shí)例1： 某公司有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，額定轉(zhuǎn)速某公司有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，額定轉(zhuǎn)速3000r/min，運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)振動(dòng)異常，測(cè)取軸承部位的振動(dòng)信號(hào)作頻運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)振動(dòng)異常，測(cè)取軸承部位的振動(dòng)信號(hào)作頻譜分析，其譜圖如右下圖所示。以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)頻譜分析，其譜圖如右下圖所示。以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)頻（50Hz）最為突出，判斷電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子存在不平衡。）最為突出，判斷電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子存在不平衡。在作動(dòng)平衡測(cè)試時(shí)，轉(zhuǎn)子不平衡量達(dá)在作動(dòng)平衡測(cè)試時(shí)，轉(zhuǎn)子不平衡量達(dá)5000g.cm，遠(yuǎn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)允許值遠(yuǎn)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)允許值150g.cm。經(jīng)動(dòng)平衡處理后，振。經(jīng)動(dòng)平衡處理后，振動(dòng)狀