旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷課件整理

旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)監(jiān)視與故障診斷

旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)監(jiān)視與故障診斷主要內(nèi)容1轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)故障診斷2齒輪箱故障診斷3滾動(dòng)軸承故障診斷主要內(nèi)容1轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)故障診斷6.1轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)故障診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)故障分析常用方法轉(zhuǎn)子系統(tǒng)主要故障及其診斷6.1轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)故障診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試6.1轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)故障診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械是指主要功能由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)完成的機(jī)械，尤其是指主要部件作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的、轉(zhuǎn)速較高的機(jī)械。旋轉(zhuǎn)機(jī)械種類繁多，有汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、離心式壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)、水泵、水輪機(jī)、通風(fēng)機(jī)以及電動(dòng)機(jī)等。這類設(shè)備的主要部件有轉(zhuǎn)子、軸承系統(tǒng)、定子和機(jī)組殼體、聯(lián)軸器等組成，轉(zhuǎn)速?gòu)拿糠昼妿资綆兹f(wàn)、幾十萬(wàn)轉(zhuǎn)。6.1轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)故障診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械是指主要功能由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)6.1轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)故障診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障診斷，是在獲取機(jī)器的穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)、瞬態(tài)數(shù)據(jù)以及過(guò)程參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)等信息的基礎(chǔ)上，通過(guò)信號(hào)分析和數(shù)據(jù)處理提取機(jī)器特有的故障癥兆及故障敏感參數(shù)等，經(jīng)過(guò)綜合分析判斷，才能確定故障原因，做出符合實(shí)際的診斷結(jié)論，提出治理措施。6.1轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)故障診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障診斷，是在獲取機(jī)6.1轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)故障診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械的核心----轉(zhuǎn)子系統(tǒng)（轉(zhuǎn)軸組件），它包括：轉(zhuǎn)子（軸、齒輪傳動(dòng)件、葉輪、聯(lián)軸器）；滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承；支座（定子、機(jī)座）；密封、密封裝置。6.1轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)故障診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械的核心----轉(zhuǎn)子系統(tǒng)（1）轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動(dòng)分類：橫向振動(dòng)----振動(dòng)發(fā)生在包括轉(zhuǎn)軸的橫向xoy平面內(nèi)，大多數(shù)故障所激發(fā)的振動(dòng)為此類振動(dòng)；軸向振動(dòng)----振動(dòng)發(fā)生在轉(zhuǎn)軸軸線z方向上，某些故障如不對(duì)中將會(huì)激發(fā)軸向振動(dòng)；扭轉(zhuǎn)振動(dòng)----沿轉(zhuǎn)軸軸線發(fā)生的扭振，多盤轉(zhuǎn)子的柔性軸將會(huì)產(chǎn)生扭振。yxz0最簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)1）轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動(dòng)分類：yxz0最簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)2）系統(tǒng)分類——以臨界轉(zhuǎn)速分類⑴剛性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)----工作轉(zhuǎn)速在一階臨界轉(zhuǎn)速以下的系統(tǒng)：一階臨界轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)子系統(tǒng)有多個(gè)自振頻率，當(dāng)轉(zhuǎn)速逐漸增大到橫向振動(dòng)的一階自振頻率時(shí)，將發(fā)生一階共振，所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速稱為一階臨界轉(zhuǎn)速。判別依據(jù)：一般工作頻率<100Hz的機(jī)械系統(tǒng)屬于剛性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，該系統(tǒng)一般采用滾動(dòng)軸承。同步振動(dòng)：工作頻率=激振頻率。強(qiáng)迫振動(dòng)：對(duì)線性系統(tǒng)，在周期激振下的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)一般采用滾動(dòng)軸承2）系統(tǒng)分類——以臨界轉(zhuǎn)速分類⑴剛性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)----工作2）系統(tǒng)分類——以臨界轉(zhuǎn)速分類⑵柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)--工作轉(zhuǎn)速在一階臨界轉(zhuǎn)速以上的系統(tǒng)判別依據(jù)：一般工作頻率>100Hz的機(jī)械系統(tǒng)屬于柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。振動(dòng)特點(diǎn)：振動(dòng)頻率（自激振動(dòng)）<工作頻率，并與一階橫向自振頻率有關(guān)。自激振動(dòng)：振動(dòng)過(guò)程中，由于系統(tǒng)內(nèi)部不斷有能量輸入而產(chǎn)生的共振現(xiàn)象，在設(shè)備診斷中又稱為亞同步振動(dòng)。一般采用滑動(dòng)軸承。2）系統(tǒng)分類——以臨界轉(zhuǎn)速分類⑵柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)--工作轉(zhuǎn)速在兩種系統(tǒng)振動(dòng)特點(diǎn)比較強(qiáng)迫振動(dòng)（剛性系統(tǒng)）自激振動(dòng)（柔性系統(tǒng)）激振原因由于外部激振力或激振位移引起的在振動(dòng)過(guò)程中，由于系統(tǒng)內(nèi)部有能量輸入而引起的。頻率與工作頻率的關(guān)系振動(dòng)頻率與工作頻率同步振動(dòng)頻率一般低于工頻頻率與轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系振動(dòng)頻率隨轉(zhuǎn)速之變化而變化，顯比例關(guān)系。振動(dòng)頻率在一定范圍內(nèi)可能存在某種比例關(guān)系，但超過(guò)一定范圍后則主要與轉(zhuǎn)子的一階自振頻率有關(guān)振幅與轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系振幅隨轉(zhuǎn)速之增加而增加，達(dá)到臨界轉(zhuǎn)速時(shí)振幅出現(xiàn)峰值，然后則隨轉(zhuǎn)速之增加而減小，趨于某定值。隨轉(zhuǎn)速的變化振幅有突發(fā)變化的可能（增大或減小）兩種系統(tǒng)振動(dòng)特點(diǎn)比較強(qiáng)迫振動(dòng)（剛性系統(tǒng)）自激振動(dòng)（柔性系統(tǒng)）3）故障分類旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障分類3）故障分類旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障分類1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)1、振幅 2、振動(dòng)頻率3、相位 4、轉(zhuǎn)速5、時(shí)域波形 6、軸心軌跡7、軸向位置（軸位移） 1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試1、振幅振幅是描述設(shè)備振動(dòng)大小的一個(gè)重要參數(shù)。運(yùn)行正常的設(shè)備，其振動(dòng)幅值通常穩(wěn)定在一個(gè)允許的范圍內(nèi)，如果振幅發(fā)生了變化，便意味著設(shè)備的狀態(tài)有了改變。因此對(duì)振幅的監(jiān)測(cè)可以用來(lái)判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。振幅可以分為位移振幅、速度振幅、加速度振幅。

在旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)實(shí)際應(yīng)用中，位移振幅通常用雙振幅，即峰-峰值（P-P值）來(lái)表示；速度振幅通常用單振幅有效值，即振動(dòng)烈度（Vrms）來(lái)表示；加速度振幅通常用最大單峰值來(lái)表示。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試1、振幅1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試2．振動(dòng)頻率振動(dòng)頻率可分為基頻（周期的倒數(shù)）和倍頻（各次諧波頻率），它是描述機(jī)器狀態(tài)的另一個(gè)特征參量，也是測(cè)量和分析的主要參數(shù)。因?yàn)樘囟ǖ恼駝?dòng)頻率往往對(duì)應(yīng)一定的故障，所以對(duì)振動(dòng)頻率的監(jiān)測(cè)和分析在評(píng)定設(shè)備狀態(tài)過(guò)程中是必不可少的。在旋轉(zhuǎn)機(jī)械中，振動(dòng)頻率多以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的整數(shù)倍或分?jǐn)?shù)倍形式出現(xiàn)，因此振動(dòng)頻率除了可表示為每分鐘的周期數(shù)（r/min）或每秒鐘的周期數(shù)(Hz)表示外，還可以簡(jiǎn)單地表示為轉(zhuǎn)速的整數(shù)倍或分?jǐn)?shù)倍。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試2．振動(dòng)頻率1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試3．相位許多設(shè)備故障單從幅值譜圖上判斷是不易區(qū)分的，這時(shí)需要對(duì)相位信息進(jìn)行進(jìn)一步的分析，以做出正確判斷。例如，對(duì)于轉(zhuǎn)子臨時(shí)弓形彎曲、轉(zhuǎn)子缺損和滑動(dòng)軸承故障，其頻譜都以一倍頻為主，不易區(qū)分。如果進(jìn)一步對(duì)其相位進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，則可以比較容易地將它們區(qū)分開：轉(zhuǎn)子臨時(shí)弓形彎曲時(shí)相位比較穩(wěn)定地變化；轉(zhuǎn)子缺損時(shí)相位會(huì)發(fā)生突變，然后保持穩(wěn)定；軸承故障時(shí)相位在一定范圍內(nèi)不穩(wěn)定地變化。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試3．相位1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試4．轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)速變化與設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)有著非常密切的關(guān)系，它不僅表明了設(shè)備的負(fù)荷，而且當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，通常轉(zhuǎn)速也會(huì)有相應(yīng)的變化。例如：當(dāng)離心式壓縮機(jī)組發(fā)生喘振時(shí)，轉(zhuǎn)速會(huì)有大幅度的波動(dòng)；當(dāng)轉(zhuǎn)子與靜止件發(fā)生碰磨時(shí)，轉(zhuǎn)速也會(huì)表現(xiàn)得不穩(wěn)定。因此，轉(zhuǎn)速通常是設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷中比較重要的參數(shù)。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試4．轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動(dòng)檢測(cè)大型旋轉(zhuǎn)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，轉(zhuǎn)子振動(dòng)的變化比軸承座要敏感，其振動(dòng)信息更為直接、有效。對(duì)于軸承和齒輪等零部件的故障，軸系的振動(dòng)反映也明顯得多。因此在對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械進(jìn)行振動(dòng)檢測(cè)時(shí)，測(cè)量轉(zhuǎn)子振動(dòng)是首選，但在不具備條件時(shí)也可以測(cè)量外殼或軸承座的振動(dòng)情況。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動(dòng)檢測(cè)1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試測(cè)點(diǎn)數(shù)量與布置原則：通過(guò)對(duì)整個(gè)機(jī)組結(jié)構(gòu)特性的全面了解和認(rèn)真分析，以最少的傳感器，最靈敏地測(cè)出整個(gè)機(jī)組系統(tǒng)的工況。注意：對(duì)于在機(jī)殼（軸承座）上的振動(dòng)測(cè)量，測(cè)點(diǎn)的選擇應(yīng)考慮環(huán)境因素，避免選擇高溫、高濕度、出風(fēng)口和溫度變化劇烈的地方作為測(cè)量點(diǎn)，以保證測(cè)量的有效性。注意：為降低系統(tǒng)成本，對(duì)于高頻的隨機(jī)振動(dòng)和沖擊振動(dòng)可以只確定一個(gè)方向?yàn)闇y(cè)量點(diǎn)。但對(duì)于低頻段的確定性振動(dòng)（常為低頻振動(dòng)）必須同時(shí)測(cè)量水平和垂直兩個(gè)方向，有條件時(shí)還應(yīng)增加軸向測(cè)點(diǎn)。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試測(cè)點(diǎn)數(shù)量與布置1）軸的徑向振動(dòng)測(cè)量測(cè)量軸頸的徑向振動(dòng)通常是在一個(gè)平面內(nèi)相互垂直的兩個(gè)方向分別安裝一個(gè)傳感器。1）軸的徑向振動(dòng)測(cè)量2）機(jī)殼（軸承座）的振動(dòng)測(cè)量

測(cè)量點(diǎn)應(yīng)盡量靠近軸承的承載區(qū)，與被監(jiān)測(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分最好只有一個(gè)界面，盡可能避免多層相隔，使振動(dòng)信號(hào)在傳遞過(guò)程中減少中間環(huán)節(jié)和衰減量。測(cè)量點(diǎn)必須有足夠的剛度，軸承座底部和側(cè)面往往是較好的測(cè)量點(diǎn)。2）機(jī)殼（軸承座）的振動(dòng)測(cè)量測(cè)量點(diǎn)應(yīng)盡量靠3）旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)相位檢測(cè)是指基頻（以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為頻率）信號(hào)相對(duì)于轉(zhuǎn)軸上某一確定相位標(biāo)志之間的相位差。這樣定義是因?yàn)樾D(zhuǎn)機(jī)械的許多故障都與基頻有關(guān)。確定標(biāo)記在工程上通常是鍵相槽位置，而檢測(cè)鍵相槽位置所用的傳感器是電渦流傳感器，因此而被稱為“鍵相位傳感器”。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試3）旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)相位檢測(cè)1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試鍵相位傳感器的安裝鍵相位信號(hào)是通過(guò)對(duì)鍵相標(biāo)記（即在被測(cè)軸上設(shè)置的一個(gè)凹槽或凸鍵）測(cè)量得到的，當(dāng)這個(gè)凹槽或凸鍵轉(zhuǎn)到探頭安裝位置時(shí)，相當(dāng)于探頭與被測(cè)面間距突變，傳感器會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)。軸每轉(zhuǎn)一圈，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，通過(guò)將脈沖與軸的振動(dòng)信號(hào)比較，可以確定振動(dòng)的相位角，也可用于軸的動(dòng)平衡分析以及設(shè)備的故障分析與診斷等方面。凹槽或凸鍵要足夠大，以保證產(chǎn)生的脈沖峰值不小于5V。一般若采用φ8mm探頭，則這一凹槽或凸鍵寬度應(yīng)大于7.6mm，深度或高度應(yīng)大于1.5mm，長(zhǎng)度應(yīng)大于10mm。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試鍵相位傳感器的安裝鍵相位傳感器的安裝1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試鍵相位傳感器的安裝1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試相位角的定義定義如下：如圖所示，假設(shè)在軸上鍵槽位置為O’，傳感器安裝位置為O，O’轉(zhuǎn)至與O重合時(shí)得到一鍵相脈沖信號(hào)，這一脈沖信號(hào)即作為相位的參考脈沖信號(hào)。若將任意測(cè)點(diǎn)經(jīng)過(guò)濾波后的基頻信號(hào)描繪在同一時(shí)間軸上，就可以按參考脈沖信號(hào)來(lái)定出基頻信號(hào)的相位。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試相位角的定義定義如下：如圖所示，假設(shè)在軸上4）旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)速檢測(cè)1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試齒式輪盤測(cè)速轉(zhuǎn)速測(cè)量一般是在軸的測(cè)量圓周上設(shè)置多個(gè)凹槽或凸鍵標(biāo)己或者在軸上安裝一個(gè)齒輪盤使每轉(zhuǎn)產(chǎn)生多個(gè)脈沖。4）旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)速檢測(cè)1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試齒式5）軸向位移檢測(cè)

測(cè)量轉(zhuǎn)子的軸向位移時(shí)，測(cè)量面應(yīng)該與軸是一個(gè)整體，這個(gè)測(cè)量面以探頭中心線為中心。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試5）軸向位移檢測(cè)測(cè)量轉(zhuǎn)子的軸向位移時(shí)，測(cè)量面6）軸心軌跡測(cè)試軸心軌跡非常直觀地顯示了轉(zhuǎn)子在軸承中的旋轉(zhuǎn)和振動(dòng)情況，是故障診斷中常用的非常重要的特征信息。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試6）軸心軌跡測(cè)試1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試正向進(jìn)動(dòng)（軸轉(zhuǎn)向與軸心軌跡轉(zhuǎn)向一致）----例如：轉(zhuǎn)子不平衡、不對(duì)中、油膜失穩(wěn)產(chǎn)生的亞同步渦動(dòng)、內(nèi)摩擦激發(fā)的渦動(dòng)等均為正向進(jìn)動(dòng)。絕大多數(shù)為正向進(jìn)動(dòng)。逆向進(jìn)動(dòng)（軸轉(zhuǎn)向與軸心軌跡轉(zhuǎn)向相反）----干摩擦等少數(shù)情況下發(fā)生。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試正向進(jìn)動(dòng)（軸轉(zhuǎn)向與軸心軌跡轉(zhuǎn)向一致）----例如：7）軸承溫度測(cè)量

軸承溫度是指示軸承狀態(tài)和負(fù)荷變化的最敏感的參數(shù)，軸承溫度也是一個(gè)快速、靈敏、易于測(cè)量的參數(shù)。

測(cè)量徑向軸承軸瓦溫度的熱電偶溫度傳感器或者熱電阻溫度傳感器應(yīng)安裝在軸承下瓦塊的最大負(fù)荷區(qū)，一般在旋轉(zhuǎn)方向上偏離中心線大約20°處。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試7）軸承溫度測(cè)量軸承溫度是指示軸承狀態(tài)和負(fù)荷1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的準(zhǔn)備步驟及測(cè)試中應(yīng)注意的問(wèn)題(1)了解測(cè)試對(duì)象的原理和結(jié)構(gòu)，例如，被測(cè)對(duì)象是旋轉(zhuǎn)機(jī)械還是往復(fù)機(jī)械或其他機(jī)械，是滾動(dòng)軸承還是滑動(dòng)軸承，是否存在外來(lái)激勵(lì)振動(dòng)，可能出現(xiàn)的故障及故障反映在哪些部位，哪些參數(shù)的變化上最為敏感。(2)了解被測(cè)對(duì)象的運(yùn)行狀況，例如，易發(fā)故障，曾經(jīng)發(fā)生過(guò)的故障履歷。(3)確定滿足測(cè)量的目的需要哪些數(shù)據(jù)，應(yīng)對(duì)哪些參量進(jìn)行測(cè)定。(4)估計(jì)被測(cè)對(duì)象的振動(dòng)類型、振級(jí)和可能產(chǎn)生的最低和最高頻率，同時(shí)根據(jù)環(huán)境條件(如溫度、濕度、電磁場(chǎng)等)確定傳感器類型及與其相配套的中間變換器和顯示記錄儀器。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的準(zhǔn)備步驟及測(cè)試中應(yīng)1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試(5)畫出測(cè)試系統(tǒng)的工作框圖及儀器的連接草圖，標(biāo)出所用儀器的型號(hào)和序號(hào)，以便于測(cè)試系統(tǒng)的安裝、校準(zhǔn)和編制測(cè)試報(bào)告。(6)標(biāo)定和檢測(cè)整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)，特別是傳感器和與其相連的前置放大器。(7)確定傳感器的安裝位置、方法以及安裝固定件結(jié)構(gòu)，評(píng)價(jià)是否會(huì)因傳感器附加質(zhì)量的影響對(duì)測(cè)試對(duì)象造成影響(例如：改變?cè)姓駝?dòng)頻率、振幅)。(8)做好測(cè)試準(zhǔn)備，包括安裝傳感器、連接各儀器的連線、確認(rèn)各儀器控制旋鈕的位置、檢查電源等。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試(5)畫出測(cè)1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試(9)測(cè)試過(guò)程中應(yīng)對(duì)測(cè)試環(huán)境做出詳細(xì)記錄，以便在數(shù)據(jù)分析時(shí)參考和及時(shí)發(fā)現(xiàn)一些偶然因素。(10)在測(cè)試過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常檢查測(cè)試系統(tǒng)的“背景噪聲”，在分析時(shí)再除掉這部分因素，在實(shí)測(cè)中，背景噪聲至少應(yīng)小于所測(cè)振動(dòng)的1／3。也就是說(shuō)，“背景噪聲”至少應(yīng)低于所測(cè)振級(jí)的10dB。(11)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析時(shí)，應(yīng)查閱測(cè)試過(guò)程的原始記錄，如有特殊影響因素，應(yīng)采取手段消除其影響或剔除混有偽信號(hào)的數(shù)據(jù)，以保證得到正確的結(jié)果。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試(9)測(cè)試過(guò)2旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)1）以軸承振動(dòng)位移峰峰值作評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)位移的峰-峰值xp-p可以從一般的測(cè)振儀中讀出。

用于汽輪機(jī)、壓縮機(jī)初步狀態(tài)評(píng)判。x(t)t0

峰-峰值的測(cè)量方法xp-p2旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)1）以軸承振動(dòng)位移峰峰值作評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)1）以軸承振動(dòng)位移峰峰值作評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

1）以軸承振動(dòng)位移峰峰值作評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

2旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)2）以軸承振動(dòng)烈度作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)2旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)2）以軸承振動(dòng)烈度作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)2）以軸承振動(dòng)烈度作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)2）以軸承振動(dòng)烈度作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)2旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)3）以軸振動(dòng)的位移峰峰值作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)石油協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)：中小型渦輪機(jī)械軸2旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)3）以軸振動(dòng)的位移峰峰值作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)3旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)故障分析常用方法針對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械特點(diǎn)，有多種圖形分析方法：時(shí)域波形圖波特圖極坐標(biāo)圖瀑布圖軸心位置圖軸心軌跡圖頻譜圖相位分析圖趨勢(shì)分析圖3旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)故障分析常用方法針對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械特點(diǎn)，有多種圖形1）時(shí)域波形圖波形分析法是通過(guò)觀察振動(dòng)波形的特征來(lái)獲取診斷信息。振動(dòng)波形：振動(dòng)位移、速度或加速度隨時(shí)間變化的曲線。1）時(shí)域波形圖波形分析法是通過(guò)觀察振動(dòng)波形的特征來(lái)獲取診斷信1）時(shí)域波形圖與同步振動(dòng)有關(guān)的各種故障所激發(fā)的振動(dòng)都屬于周期函數(shù)，其基本成分是以基頻（工作頻率）成分為主及若干高次諧波函數(shù)再附加隨機(jī)噪聲所組成。x(t)to含有周期成分及隨機(jī)噪聲的振動(dòng)波形1）時(shí)域波形圖與同步振動(dòng)有關(guān)的各種故障所激發(fā)的振動(dòng)都屬于周期例：對(duì)曲線經(jīng)平滑處理后的振動(dòng)波形，如圖所示。若其頻率f=1/T與轉(zhuǎn)子的工作頻率相等，則可初步判定振動(dòng)與不平衡有關(guān)。x(t)to

經(jīng)平滑處理后的振動(dòng)波形T例：對(duì)曲線經(jīng)平滑處理后的振動(dòng)波形，如圖所示。若其頻率f=1/2）波特圖波德圖是描述某一頻帶下振幅和相位與頻率的關(guān)系曲線。2）波特圖波德圖是描述某一頻帶下振幅和相位與頻率的關(guān)系曲線3）極坐標(biāo)圖極坐標(biāo)圖實(shí)質(zhì)上就是振動(dòng)向量圖。極坐標(biāo)圖除了記錄轉(zhuǎn)子在升速或降速過(guò)程中系統(tǒng)幅值與相位的變化規(guī)律外，也可以描述在定速情況下，由于工作條件或負(fù)荷變化而導(dǎo)致的基頻或其他諧波幅值與相位的變化規(guī)律。3）極坐標(biāo)圖極坐標(biāo)圖實(shí)質(zhì)上就是振動(dòng)向量圖。極坐標(biāo)圖除了記錄轉(zhuǎn)4）軸心軌跡圖軸心軌跡----轉(zhuǎn)子軸心點(diǎn)相對(duì)于軸承座運(yùn)動(dòng)而形成的軌跡。放大器高通濾波器放大器高通濾波器軸心軌跡Y向渦流傳感器x向渦流傳感器y4）軸心軌跡圖軸心軌跡----轉(zhuǎn)子軸心點(diǎn)相對(duì)于軸承座運(yùn)動(dòng)而形4）軸心軌跡圖

一般情況下，軸心軌跡保持穩(wěn)定，一旦發(fā)生形狀大小的變化或軌跡紊亂。則揭示機(jī)器設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)已發(fā)生變化或進(jìn)入異常。4）軸心軌跡圖一般情況下，軸心軌跡保持穩(wěn)定，一旦發(fā)生形狀大5）軸心位置圖5）軸心位置圖6）瀑布圖瀑布圖是將振動(dòng)信號(hào)的功率譜或幅值譜隨著轉(zhuǎn)速的變化疊置而成的三維譜圖.它可以顯示各種諧波成分譜圖隨著轉(zhuǎn)速變化的情況。6）瀑布圖瀑布圖是將振動(dòng)信號(hào)的功率譜或幅值譜隨著轉(zhuǎn)速的變化疊機(jī)器在不同轉(zhuǎn)速下的功率譜疊置成的瀑布圖頻率分量轉(zhuǎn)速0機(jī)器在不同轉(zhuǎn)速下的功率譜疊置成的瀑布圖頻率分量轉(zhuǎn)速07）趨勢(shì)圖7）趨勢(shì)圖旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障多種多樣，常見故障類型包括：1、轉(zhuǎn)子不平衡2、轉(zhuǎn)子不對(duì)中3、轉(zhuǎn)子彎曲4、油膜振蕩（滑動(dòng)軸承）5、動(dòng)靜件摩擦6、轉(zhuǎn)軸裂紋3轉(zhuǎn)子系統(tǒng)主要故障及其診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障多種多樣，常見故障類型包括：3轉(zhuǎn)子系統(tǒng)主要故障3轉(zhuǎn)子系統(tǒng)主要故障及其診斷3轉(zhuǎn)子系統(tǒng)主要故障及其診斷3轉(zhuǎn)子系統(tǒng)主要故障及其診斷3轉(zhuǎn)子系統(tǒng)主要故障及其診斷1、不平衡的種類（1）原始不平衡是由于轉(zhuǎn)子制造誤差、裝配誤差以及材質(zhì)不均勻等原因造成的，如出廠時(shí)動(dòng)平衡沒(méi)有達(dá)到平衡精度要求，在投用之初，便會(huì)產(chǎn)生較大的振動(dòng)。（2）漸發(fā)性不平衡是由于轉(zhuǎn)子上不均勻結(jié)垢，介質(zhì)中粉塵的不均勻沉積，介質(zhì)中顆粒對(duì)葉片及葉輪的不均勻磨損以及工作介質(zhì)對(duì)轉(zhuǎn)子的磨蝕等因素造成的。其表現(xiàn)為振值隨運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸增大。（3）突發(fā)性不平衡是由于轉(zhuǎn)子上零部件脫落或葉輪流道有異物附著、卡塞造成，機(jī)組振值突然顯著增大后穩(wěn)定在—·定水平上。1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1、不平衡的種類1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷2、不平衡的故障機(jī)理由于有偏心質(zhì)量m和偏心距e的存在，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將產(chǎn)生離心力、離心力矩或兩者兼而有之。離心力的大小與偏心質(zhì)量m、偏心距e及旋轉(zhuǎn)角速度ω有關(guān)，即F=meω2。交變的力（方向、大小均周期性變化）會(huì)引起振動(dòng)，這就是不平衡引起振動(dòng)的原因。1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷F（t）te

c（a）轉(zhuǎn)子系統(tǒng)MFsinty(t)ck(b)振動(dòng)模型

轉(zhuǎn)子系統(tǒng)及其振動(dòng)模型2、不平衡的故障機(jī)理1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷F（t）設(shè)：偏心距e，轉(zhuǎn)子質(zhì)量M，軸剛度k，阻尼系數(shù)c，轉(zhuǎn)速n（r/min）,角速度=2n/60,離心力F=Me2,分解為兩方向的力為：設(shè)：偏心距e，轉(zhuǎn)子質(zhì)量M，軸剛度k，阻尼系數(shù)c，轉(zhuǎn)速n（r/旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷課件整理H（）----幅頻響應(yīng)函數(shù)，表示振幅Y隨頻率比/n的變化而變化的放大系數(shù)，當(dāng)/n

1時(shí)出現(xiàn)共振峰；

（）---相頻響應(yīng)函數(shù)，表示強(qiáng)迫振動(dòng)的相角隨轉(zhuǎn)速變化情況。H（）----幅頻響應(yīng)函數(shù)，表示振幅Y隨頻率比/n的3、轉(zhuǎn)子不平衡故障的主要振動(dòng)特征：（1）振動(dòng)的時(shí)域波形近似為正弦波。（2）頻譜圖中，諧波能量集中于基頻。并且會(huì)出現(xiàn)較小的高次諧波。1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷3、轉(zhuǎn)子不平衡故障的主要振動(dòng)特征：1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與(3)當(dāng)ω<ωn時(shí)，即在臨界轉(zhuǎn)速以下，振幅隨著轉(zhuǎn)速的增加而增大；當(dāng)ω>ωn后，即在臨界轉(zhuǎn)速以上，轉(zhuǎn)速增加時(shí)振幅趨于一個(gè)較小的穩(wěn)定值；當(dāng)ω接近于ωn時(shí)，即轉(zhuǎn)速接近臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，發(fā)生共振，振幅具有最大峰值。振動(dòng)幅值對(duì)轉(zhuǎn)速的變化很敏感。(4)當(dāng)工作轉(zhuǎn)速一定時(shí)，相位穩(wěn)定。(5)從軸心軌跡觀察其進(jìn)動(dòng)特征為同步正進(jìn)動(dòng)。1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷(3)當(dāng)ω<ωn時(shí)，即在臨界轉(zhuǎn)速以下，振幅隨4、診斷方法對(duì)于原始不平衡、漸變不平衡和突發(fā)性不平衡這三種形式，其共同點(diǎn)較多，但可以通過(guò)以下方法對(duì)其進(jìn)行甄別。(1)振動(dòng)趨勢(shì)不同原始不平衡：在運(yùn)行初期機(jī)組的振動(dòng)就處于較高的水平，見圖(a)；漸變不平衡：運(yùn)行初期機(jī)組振動(dòng)較低，隨著時(shí)間的推移，振值逐步升高，見圖(b)；突發(fā)不平衡：振動(dòng)值突然升高，然后穩(wěn)定在一個(gè)較高的水平，見圖(c)。1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷4、診斷方法1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷5、轉(zhuǎn)子不平衡故障原因分析及治理措施

1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷5、轉(zhuǎn)子不平衡故障原因分析及治理措施1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障6、診斷實(shí)例1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷6、診斷實(shí)例1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷1、不對(duì)中的類型

軸承不對(duì)中：軸頸在軸承中偏斜。軸系不對(duì)中：機(jī)組各轉(zhuǎn)子之間用聯(lián)軸節(jié)連接時(shí)，中心線不處在同一直線上。危害：滾動(dòng)軸承：振動(dòng)噪聲、過(guò)度磨損、“卡死”等；滑動(dòng)軸承：油膜承載失穩(wěn)，半速渦動(dòng)，油膜振蕩，嚴(yán)重時(shí)油膜破裂而燒損軸瓦。2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷1、不對(duì)中的類型危害：2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷(1)平行不對(duì)中軸系不對(duì)中一般可分為三種情況：2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷(1)平行不對(duì)中軸系不對(duì)中一2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷(2)角度不對(duì)中(3)綜合不對(duì)中2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷(2)角度不對(duì)中2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷2、不對(duì)中振動(dòng)的機(jī)理大型高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械常用齒式聯(lián)軸器；中小設(shè)備多用固定式剛性聯(lián)軸器。

1）齒式聯(lián)軸器連接不對(duì)中的振動(dòng)機(jī)理2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷2、不對(duì)中振動(dòng)的機(jī)理1）齒式聯(lián)2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷(1)平行不對(duì)中正常時(shí)：中間齒套與半聯(lián)軸器組成移動(dòng)副。存在徑向位移時(shí)：中間齒套作平面圓周運(yùn)動(dòng)，圓周直徑為徑向位移△y。2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷(1)平行不對(duì)2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷設(shè)A為主動(dòng)轉(zhuǎn)子的軸心投影；B為從動(dòng)轉(zhuǎn)子的軸心投影；K為中間齒套的軸心；AB長(zhǎng)為D,K點(diǎn)坐標(biāo)為K(x，y），取θ為自變量，則有2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷設(shè)A為主動(dòng)轉(zhuǎn)子2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷對(duì)θ求導(dǎo)，得K點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為轉(zhuǎn)子角速度的2倍，其徑向振動(dòng)頻率為轉(zhuǎn)子工頻的兩倍。

由于中間齒套平面運(yùn)動(dòng)的角速度()等于轉(zhuǎn)軸的角速度，即，所以K點(diǎn)繞圓周中心運(yùn)動(dòng)的角速度ωK為K點(diǎn)的線速度為2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷對(duì)θ求導(dǎo)，得K2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷(2)角度不對(duì)中

當(dāng)轉(zhuǎn)子軸線之間存在偏角位移時(shí)，從動(dòng)轉(zhuǎn)子與主動(dòng)轉(zhuǎn)子的角速度是不同的。從動(dòng)轉(zhuǎn)子的角速度為為主動(dòng)轉(zhuǎn)子的角速度；為從動(dòng)轉(zhuǎn)子的角速度；為從動(dòng)轉(zhuǎn)子的偏斜角；為主動(dòng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角。式中2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷(2)角度不對(duì)2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷

從動(dòng)轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動(dòng)一周其轉(zhuǎn)速變化兩次，如下圖所示，變化范圍為轉(zhuǎn)速比的變化曲線2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷從動(dòng)轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動(dòng)2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷偏角不對(duì)中使聯(lián)軸器附加一個(gè)彎矩，轉(zhuǎn)軸每旋轉(zhuǎn)一周，彎矩作用方向交變一次，因此，偏角不對(duì)中增加了轉(zhuǎn)子的軸向力，使轉(zhuǎn)子在軸向產(chǎn)生工頻振動(dòng)。

2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷偏角不對(duì)中使聯(lián)軸2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷(3)綜合不對(duì)中轉(zhuǎn)子振動(dòng)的機(jī)理是平行不對(duì)中與角度不對(duì)中的綜合結(jié)果：激振頻率為角頻率的2倍；轉(zhuǎn)子軸向振動(dòng)的頻率與角頻率相同。

2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷(3)綜合不對(duì)2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷2）剛性聯(lián)軸器連接轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理剛性聯(lián)軸器連接的轉(zhuǎn)子對(duì)中不良時(shí)，由于強(qiáng)制連接所產(chǎn)生的力矩，使轉(zhuǎn)子發(fā)生彎曲變形。

激振頻率為角頻率的2倍；轉(zhuǎn)子軸向振動(dòng)的頻率與角頻率相同。

軸線平行位移軸線角度位移2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷2）剛性聯(lián)軸器2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷3）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障特征以齒式聯(lián)軸器不對(duì)中為例介紹其故障特征：

(1)故障的特征頻率為角頻率的2倍。(2)激勵(lì)力隨轉(zhuǎn)速的升高而加大；激勵(lì)力與不對(duì)中量成正比。(3)平行不對(duì)中：齒套軸心線回轉(zhuǎn)輪廓為圓柱體偏角不對(duì)中：雙錐體綜合位移不對(duì)中：綜合體回轉(zhuǎn)范圍由不對(duì)中量決定。(4)不對(duì)中量很大時(shí)，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生異常振動(dòng)，軸承過(guò)早損壞，對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)具有較大的破壞性。2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷3）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障特征2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷4）轉(zhuǎn)子不對(duì)中故障原因分析及治理措施1.設(shè)計(jì)原因：①熱膨脹量計(jì)算不準(zhǔn)②壓力變化對(duì)機(jī)殼的影響計(jì)算不準(zhǔn)③冷態(tài)對(duì)中數(shù)據(jù)不準(zhǔn)2.制造原因：①材質(zhì)不均勻3.安裝維修：①冷態(tài)對(duì)中數(shù)據(jù)不符合要求②檢修失誤造成熱態(tài)膨脹受阻③機(jī)殼保溫不良，熱脹不均勻2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷4）轉(zhuǎn)子不對(duì)中故障原因分析及治2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷4.操作運(yùn)行：①超負(fù)荷運(yùn)行②介質(zhì)溫度偏離設(shè)計(jì)值5.狀態(tài)劣化：①機(jī)組基礎(chǔ)或基座沉降不均勻②基礎(chǔ)滑板銹蝕，熱脹受阻③機(jī)殼變形治理措施：①核對(duì)設(shè)計(jì)給出的冷態(tài)對(duì)中數(shù)據(jù)②按技術(shù)要求檢查調(diào)整軸承對(duì)中③檢查熱態(tài)膨脹是否受限④檢查保溫是否完好⑤檢查調(diào)整基礎(chǔ)沉降2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷4.操作運(yùn)行：1、轉(zhuǎn)子彎曲的種類轉(zhuǎn)子彎曲有永久性彎曲和臨時(shí)性彎曲兩種情況。永久性彎曲是指轉(zhuǎn)子軸呈弓形彎曲后無(wú)法恢復(fù)。造成永久彎曲的原因有設(shè)計(jì)制造缺陷（轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)不合理、材質(zhì)性能不均勻）、長(zhǎng)期停放方法不當(dāng)、熱態(tài)停機(jī)時(shí)未及時(shí)盤車或遭涼水急冷等。臨時(shí)性彎曲是指可恢復(fù)的彎曲。造成臨時(shí)性彎曲的原因有預(yù)負(fù)荷過(guò)大、開機(jī)運(yùn)行時(shí)暖機(jī)不充分、升速過(guò)快局部碰磨產(chǎn)生溫升等致使轉(zhuǎn)子熱變形不均勻等。3）轉(zhuǎn)子彎曲的故障機(jī)理與診斷1、轉(zhuǎn)子彎曲的種類3）轉(zhuǎn)子彎曲的故障機(jī)理與診2、轉(zhuǎn)子彎曲的故障特征轉(zhuǎn)子永久性彎曲和轉(zhuǎn)子臨時(shí)性彎曲與轉(zhuǎn)子質(zhì)量偏心基本相同。其不同之處是，具有轉(zhuǎn)子永久性彎曲故障的機(jī)器，開機(jī)啟動(dòng)時(shí)振動(dòng)就較大；而轉(zhuǎn)子臨時(shí)性彎曲的機(jī)器，則是隨著開機(jī)升速過(guò)程振幅增大到某一值后有所減小，其振幅矢量域如圖所示。3）轉(zhuǎn)子彎曲的故障機(jī)理與診斷2、轉(zhuǎn)子彎曲的故障特征3）轉(zhuǎn)子彎曲的故障機(jī)理與診斷3）轉(zhuǎn)子彎曲的故障機(jī)理與診斷3）轉(zhuǎn)子彎曲的故障機(jī)理與診斷4、診斷實(shí)例3）轉(zhuǎn)子彎曲的故障機(jī)理與診斷4、診斷實(shí)例3）轉(zhuǎn)子彎曲的故障機(jī)理與診斷3）轉(zhuǎn)子彎曲的故障機(jī)理與診斷3）轉(zhuǎn)子彎曲的故障機(jī)理與診斷1、油膜的形成過(guò)程4）油膜振蕩的故障特征與診斷1、油膜的形成過(guò)程4）油膜振蕩的故障特征與診斷4）油膜振蕩的故障特征與診斷軸徑的半速渦動(dòng)當(dāng)軸徑兩端泄漏量為0時(shí)；4）油膜振蕩的故障特征與診斷軸徑的半速渦動(dòng)當(dāng)軸徑兩端泄漏量為2、油膜振蕩的形成過(guò)程渦動(dòng)頻率在轉(zhuǎn)子一階自振頻率以下時(shí)，半速渦動(dòng)是一種比較平靜的轉(zhuǎn)子渦動(dòng)運(yùn)動(dòng)，軸心軌跡為一穩(wěn)定的封閉圖形，轉(zhuǎn)子仍能平穩(wěn)地工作。隨著工作轉(zhuǎn)速的升高，半速渦動(dòng)頻率也不斷升高，頻譜中半頻諧波的振幅不斷增大，使轉(zhuǎn)子振動(dòng)加劇。如果轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速升高到第一臨界轉(zhuǎn)速的2倍以上時(shí)，半速渦動(dòng)頻率有可能達(dá)到第一臨界轉(zhuǎn)速，此時(shí)會(huì)發(fā)生共振，造成振幅突然驟增，振動(dòng)非常劇烈。同時(shí)軸心軌跡突然變成擴(kuò)散的不規(guī)則曲線，頻譜圖中的半頻諧波振幅值增大到接近或超過(guò)基頻振幅，頻譜會(huì)呈現(xiàn)組合頻率的特征。若繼續(xù)提高轉(zhuǎn)速，則轉(zhuǎn)子的渦動(dòng)頻率保持不變，始終等于轉(zhuǎn)子的一階臨界轉(zhuǎn)速，這種現(xiàn)象稱為油膜振蕩。4）油膜振蕩的故障特征與診斷2、油膜振蕩的形成過(guò)程4）油膜振蕩的故障特征與診斷4）油膜振蕩的故障特征與診斷4）油膜振蕩的故障特征與診斷2、油膜振蕩的特征

(1)油膜振蕩在一階臨界轉(zhuǎn)速的二倍以上時(shí)發(fā)生。一旦發(fā)生振蕩，振幅急劇加大，即使再提高轉(zhuǎn)速，振幅也不會(huì)下降。(2)油膜振蕩時(shí)，軸頸中心的渦動(dòng)頻率為轉(zhuǎn)子一階固有頻率，方向?yàn)檎M(jìn)動(dòng)。(3)油膜振蕩具有慣性效應(yīng)，升速時(shí)產(chǎn)生油膜振蕩的轉(zhuǎn)速和降速時(shí)油膜振蕩消失時(shí)的轉(zhuǎn)速不同。4）油膜振蕩的故障特征與診斷2、油膜振蕩的特征4）油膜振蕩的故障特征與診斷3、油膜渦動(dòng)與油膜振蕩的故障原因及治理措施

4）油膜振蕩的故障特征與診斷3、油膜渦動(dòng)與油膜振蕩的故障原因及治理措施44、油膜渦動(dòng)與油膜振蕩的診斷實(shí)例

4）油膜振蕩的故障特征與診斷4、油膜渦動(dòng)與油膜振蕩的診斷實(shí)例4）油膜振蕩4）油膜振蕩的故障特征與診斷4）油膜振蕩的故障特征與診斷5）動(dòng)靜件摩擦的故障特征與診斷在高速、高壓離心壓縮機(jī)或蒸汽透平等旋轉(zhuǎn)機(jī)械中，為了提高機(jī)組效率，往往把軸封、級(jí)間密封和葉片頂隙設(shè)計(jì)得較小，以減小氣體泄漏。但是，過(guò)小的小間隙除了會(huì)引起流體動(dòng)力激振之外，還會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)子與靜止部件的摩擦。5）動(dòng)靜件摩擦的故障特征與診斷在高速、高壓離心壓縮機(jī)或蒸汽透5）動(dòng)靜件摩擦的故障特征與診斷1.轉(zhuǎn)子與靜止件摩擦的分類轉(zhuǎn)子與靜止件發(fā)生摩擦有兩種情況：徑向摩擦：轉(zhuǎn)子在渦動(dòng)過(guò)程中軸頸或轉(zhuǎn)子外緣與靜止件接觸；軸向摩擦：轉(zhuǎn)子在軸向與靜止件接觸。轉(zhuǎn)子與靜止件發(fā)生的徑向摩擦分為：局部碰磨：轉(zhuǎn)子在渦動(dòng)過(guò)程中與靜子發(fā)生偶然性或周期性接觸；全周向接觸摩擦：轉(zhuǎn)子與靜子的摩擦接觸弧度較大，甚至達(dá)到360°。5）動(dòng)靜件摩擦的故障特征與診斷1.轉(zhuǎn)子與靜止件摩擦的分類2、動(dòng)靜件摩擦的故障特征局部摩擦引起的振動(dòng)頻率中包含有不平衡引起的轉(zhuǎn)速頻率，還包含有一些高次諧波和低次諧波成分。當(dāng)轉(zhuǎn)子與靜止件之間發(fā)生大面積干摩擦或發(fā)生全周的摩擦?xí)r，此時(shí)很高的摩擦力可使轉(zhuǎn)子由正向渦動(dòng)變?yōu)榉聪驕u動(dòng)。同時(shí)在波形圖上會(huì)發(fā)生單邊波峰“削波”現(xiàn)象，在頻譜上會(huì)出現(xiàn)渦動(dòng)頻率與旋轉(zhuǎn)頻率的組合頻率以及幅值較高的高次諧波。5）動(dòng)靜件摩擦的故障特征與診斷

2、動(dòng)靜件摩擦的故障特征5）動(dòng)靜件摩擦的故障特征與診斷3、診斷實(shí)例5）動(dòng)靜件摩擦的故障特征與診斷

大型煙氣輪機(jī)組，在開車啟動(dòng)過(guò)程中發(fā)生異常振動(dòng)，導(dǎo)致無(wú)法升速。3、診斷實(shí)例5）動(dòng)靜件摩擦的故障特征與診斷大5）動(dòng)靜件摩擦的故障特征與診斷振動(dòng)波形有削波現(xiàn)象；頻譜圖中有豐富的次諧波及高頻諧波；軸心軌跡的渦動(dòng)方向?yàn)榉聪驕u動(dòng)。

5）動(dòng)靜件摩擦的故障特征與診斷振動(dòng)波形有削波5）動(dòng)靜件摩擦的故障特征與診斷

診斷意見：根據(jù)摩擦故障的機(jī)理及振動(dòng)特征可知，機(jī)組在升速過(guò)程中發(fā)生了嚴(yán)重摩擦故障。

處理措施：由于機(jī)組振動(dòng)值非常高，表明內(nèi)部動(dòng)靜件摩擦比較嚴(yán)重，為安全起見，決定停機(jī)拆檢。

生產(chǎn)驗(yàn)證：停機(jī)解體檢修發(fā)現(xiàn)，機(jī)組轉(zhuǎn)子彎曲，動(dòng)平衡精度嚴(yán)重超差，在升速過(guò)程中因振動(dòng)大造成轉(zhuǎn)子與密封之間摩擦。不僅密封損壞，而且轉(zhuǎn)子嚴(yán)重偏磨。5）動(dòng)靜件摩擦的故障特征與診斷診斷意見：根據(jù)摩5）動(dòng)靜件摩擦的故障特征與診斷4.動(dòng)靜件摩擦的故障原因與對(duì)策

1.設(shè)計(jì)原因①設(shè)計(jì)間隙不當(dāng)，偏小2.制造原因①制造誤差導(dǎo)致間隙偏小3.安裝維修①轉(zhuǎn)子與定子不同心②對(duì)中不良③轉(zhuǎn)子擾度大4.操作運(yùn)行①機(jī)組熱膨脹不均勻5）動(dòng)靜件摩擦的故障特征與診斷4.動(dòng)靜件摩擦的故障原因與對(duì)策5）動(dòng)靜件摩擦的故障特征與診斷5.狀態(tài)劣化①殼體變形②基礎(chǔ)變形6.治理措施①調(diào)整參數(shù)，保證機(jī)組熱膨脹均勻②檢修時(shí)保證各間隙符合技術(shù)要求③調(diào)整轉(zhuǎn)子定心④調(diào)整基礎(chǔ)，消除沉降影響5）動(dòng)靜件摩擦的故障特征與診斷5.狀態(tài)劣化6）轉(zhuǎn)軸裂紋的故障特征與診斷1、故障機(jī)理轉(zhuǎn)軸裂紋對(duì)振動(dòng)的響應(yīng)與裂紋所處的軸向位置、裂紋深度及受力情況有關(guān)。裂紋呈現(xiàn)三種形態(tài):(1)閉裂紋轉(zhuǎn)軸在壓應(yīng)力情況下旋轉(zhuǎn)時(shí)，裂紋始終處于閉合狀態(tài)。(2)開裂紋當(dāng)裂紋區(qū)處于拉應(yīng)力狀態(tài)時(shí)，軸裂紋始終處于張開狀態(tài)。(3)開閉裂紋當(dāng)裂紋區(qū)的應(yīng)力是由自重或其他徑向載荷產(chǎn)生時(shí)，軸每旋轉(zhuǎn)一周，裂紋就會(huì)開閉一次，對(duì)振動(dòng)的影響比較復(fù)雜。6）轉(zhuǎn)軸裂紋的故障特征與診斷1、故障機(jī)理6）轉(zhuǎn)軸裂紋的故障特征與診斷

2、轉(zhuǎn)軸裂紋的故障特征(1)轉(zhuǎn)軸上一旦存在開裂紋，振動(dòng)出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)頻率的2×、3×、…等高倍頻分量。裂紋擴(kuò)展時(shí)，高倍頻分量的幅值也隨之增大，其相位角會(huì)發(fā)生不規(guī)則波動(dòng)。(2)開、停機(jī)過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)分頻共振，即轉(zhuǎn)子在經(jīng)過(guò)1/2、1/3、…臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，振動(dòng)響應(yīng)會(huì)出現(xiàn)峰值。(3)軸上出現(xiàn)裂紋時(shí)，初期擴(kuò)展速度很慢，徑向振動(dòng)值的增長(zhǎng)也很慢，但裂紋的擴(kuò)展速度會(huì)隨著裂紋深度的增大而加劇，相應(yīng)地也會(huì)出現(xiàn)1x及2x振幅迅速增加的現(xiàn)象，同時(shí)1×及2×的相位角也會(huì)出現(xiàn)異常的波動(dòng)。6）轉(zhuǎn)軸裂紋的故障特征與診斷2、轉(zhuǎn)軸裂紋的故障特征3、轉(zhuǎn)軸裂紋的故障原因及對(duì)策

5）轉(zhuǎn)軸裂紋的故障特征與診斷

3、轉(zhuǎn)軸裂紋的故障原因及對(duì)策5）轉(zhuǎn)軸裂紋的故4、轉(zhuǎn)軸裂紋的診斷實(shí)例

5）轉(zhuǎn)軸裂紋的故障特征與診斷

大型高速泵在運(yùn)行過(guò)程中軸振動(dòng)逐漸增大。4、轉(zhuǎn)軸裂紋的診斷實(shí)例5）轉(zhuǎn)軸裂紋的故障特征5）轉(zhuǎn)軸裂紋的故障特征與診斷(1)頻譜圖中振幅在2×、3×諧波處有共振峰值。5）轉(zhuǎn)軸裂紋的故障特征與診斷(1)頻譜圖中振幅在2×、3×諧4、轉(zhuǎn)軸裂紋的診斷實(shí)例

5）轉(zhuǎn)軸裂紋的故障特征與診斷

4、轉(zhuǎn)軸裂紋的診斷實(shí)例5）轉(zhuǎn)軸裂紋的故障特征感謝親觀看此幻燈片，此課件部分內(nèi)容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系我們刪除，謝謝配合！感謝親觀看此幻燈片，此課件部分內(nèi)容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)，

旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)監(jiān)視與故障診斷

旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)監(jiān)視與故障診斷主要內(nèi)容1轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)故障診斷2齒輪箱故障診斷3滾動(dòng)軸承故障診斷主要內(nèi)容1轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)故障診斷6.1轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)故障診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)故障分析常用方法轉(zhuǎn)子系統(tǒng)主要故障及其診斷6.1轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)故障診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試6.1轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)故障診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械是指主要功能由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)完成的機(jī)械，尤其是指主要部件作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的、轉(zhuǎn)速較高的機(jī)械。旋轉(zhuǎn)機(jī)械種類繁多，有汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、離心式壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)、水泵、水輪機(jī)、通風(fēng)機(jī)以及電動(dòng)機(jī)等。這類設(shè)備的主要部件有轉(zhuǎn)子、軸承系統(tǒng)、定子和機(jī)組殼體、聯(lián)軸器等組成，轉(zhuǎn)速?gòu)拿糠昼妿资綆兹f(wàn)、幾十萬(wàn)轉(zhuǎn)。6.1轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)故障診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械是指主要功能由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)6.1轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)故障診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障診斷，是在獲取機(jī)器的穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)、瞬態(tài)數(shù)據(jù)以及過(guò)程參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)等信息的基礎(chǔ)上，通過(guò)信號(hào)分析和數(shù)據(jù)處理提取機(jī)器特有的故障癥兆及故障敏感參數(shù)等，經(jīng)過(guò)綜合分析判斷，才能確定故障原因，做出符合實(shí)際的診斷結(jié)論，提出治理措施。6.1轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)故障診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障診斷，是在獲取機(jī)6.1轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)故障診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械的核心----轉(zhuǎn)子系統(tǒng)（轉(zhuǎn)軸組件），它包括：轉(zhuǎn)子（軸、齒輪傳動(dòng)件、葉輪、聯(lián)軸器）；滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承；支座（定子、機(jī)座）；密封、密封裝置。6.1轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)故障診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械的核心----轉(zhuǎn)子系統(tǒng)（1）轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動(dòng)分類：橫向振動(dòng)----振動(dòng)發(fā)生在包括轉(zhuǎn)軸的橫向xoy平面內(nèi)，大多數(shù)故障所激發(fā)的振動(dòng)為此類振動(dòng)；軸向振動(dòng)----振動(dòng)發(fā)生在轉(zhuǎn)軸軸線z方向上，某些故障如不對(duì)中將會(huì)激發(fā)軸向振動(dòng)；扭轉(zhuǎn)振動(dòng)----沿轉(zhuǎn)軸軸線發(fā)生的扭振，多盤轉(zhuǎn)子的柔性軸將會(huì)產(chǎn)生扭振。yxz0最簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)1）轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動(dòng)分類：yxz0最簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)2）系統(tǒng)分類——以臨界轉(zhuǎn)速分類⑴剛性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)----工作轉(zhuǎn)速在一階臨界轉(zhuǎn)速以下的系統(tǒng)：一階臨界轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)子系統(tǒng)有多個(gè)自振頻率，當(dāng)轉(zhuǎn)速逐漸增大到橫向振動(dòng)的一階自振頻率時(shí)，將發(fā)生一階共振，所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速稱為一階臨界轉(zhuǎn)速。判別依據(jù)：一般工作頻率<100Hz的機(jī)械系統(tǒng)屬于剛性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，該系統(tǒng)一般采用滾動(dòng)軸承。同步振動(dòng)：工作頻率=激振頻率。強(qiáng)迫振動(dòng)：對(duì)線性系統(tǒng)，在周期激振下的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)一般采用滾動(dòng)軸承2）系統(tǒng)分類——以臨界轉(zhuǎn)速分類⑴剛性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)----工作2）系統(tǒng)分類——以臨界轉(zhuǎn)速分類⑵柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)--工作轉(zhuǎn)速在一階臨界轉(zhuǎn)速以上的系統(tǒng)判別依據(jù)：一般工作頻率>100Hz的機(jī)械系統(tǒng)屬于柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。振動(dòng)特點(diǎn)：振動(dòng)頻率（自激振動(dòng)）<工作頻率，并與一階橫向自振頻率有關(guān)。自激振動(dòng)：振動(dòng)過(guò)程中，由于系統(tǒng)內(nèi)部不斷有能量輸入而產(chǎn)生的共振現(xiàn)象，在設(shè)備診斷中又稱為亞同步振動(dòng)。一般采用滑動(dòng)軸承。2）系統(tǒng)分類——以臨界轉(zhuǎn)速分類⑵柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)--工作轉(zhuǎn)速在兩種系統(tǒng)振動(dòng)特點(diǎn)比較強(qiáng)迫振動(dòng)（剛性系統(tǒng)）自激振動(dòng)（柔性系統(tǒng)）激振原因由于外部激振力或激振位移引起的在振動(dòng)過(guò)程中，由于系統(tǒng)內(nèi)部有能量輸入而引起的。頻率與工作頻率的關(guān)系振動(dòng)頻率與工作頻率同步振動(dòng)頻率一般低于工頻頻率與轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系振動(dòng)頻率隨轉(zhuǎn)速之變化而變化，顯比例關(guān)系。振動(dòng)頻率在一定范圍內(nèi)可能存在某種比例關(guān)系，但超過(guò)一定范圍后則主要與轉(zhuǎn)子的一階自振頻率有關(guān)振幅與轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系振幅隨轉(zhuǎn)速之增加而增加，達(dá)到臨界轉(zhuǎn)速時(shí)振幅出現(xiàn)峰值，然后則隨轉(zhuǎn)速之增加而減小，趨于某定值。隨轉(zhuǎn)速的變化振幅有突發(fā)變化的可能（增大或減?。﹥煞N系統(tǒng)振動(dòng)特點(diǎn)比較強(qiáng)迫振動(dòng)（剛性系統(tǒng)）自激振動(dòng)（柔性系統(tǒng)）3）故障分類旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障分類3）故障分類旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障分類1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)1、振幅 2、振動(dòng)頻率3、相位 4、轉(zhuǎn)速5、時(shí)域波形 6、軸心軌跡7、軸向位置（軸位移） 1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試1、振幅振幅是描述設(shè)備振動(dòng)大小的一個(gè)重要參數(shù)。運(yùn)行正常的設(shè)備，其振動(dòng)幅值通常穩(wěn)定在一個(gè)允許的范圍內(nèi)，如果振幅發(fā)生了變化，便意味著設(shè)備的狀態(tài)有了改變。因此對(duì)振幅的監(jiān)測(cè)可以用來(lái)判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。振幅可以分為位移振幅、速度振幅、加速度振幅。

在旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)實(shí)際應(yīng)用中，位移振幅通常用雙振幅，即峰-峰值（P-P值）來(lái)表示；速度振幅通常用單振幅有效值，即振動(dòng)烈度（Vrms）來(lái)表示；加速度振幅通常用最大單峰值來(lái)表示。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試1、振幅1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試2．振動(dòng)頻率振動(dòng)頻率可分為基頻（周期的倒數(shù)）和倍頻（各次諧波頻率），它是描述機(jī)器狀態(tài)的另一個(gè)特征參量，也是測(cè)量和分析的主要參數(shù)。因?yàn)樘囟ǖ恼駝?dòng)頻率往往對(duì)應(yīng)一定的故障，所以對(duì)振動(dòng)頻率的監(jiān)測(cè)和分析在評(píng)定設(shè)備狀態(tài)過(guò)程中是必不可少的。在旋轉(zhuǎn)機(jī)械中，振動(dòng)頻率多以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的整數(shù)倍或分?jǐn)?shù)倍形式出現(xiàn)，因此振動(dòng)頻率除了可表示為每分鐘的周期數(shù)（r/min）或每秒鐘的周期數(shù)(Hz)表示外，還可以簡(jiǎn)單地表示為轉(zhuǎn)速的整數(shù)倍或分?jǐn)?shù)倍。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試2．振動(dòng)頻率1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試3．相位許多設(shè)備故障單從幅值譜圖上判斷是不易區(qū)分的，這時(shí)需要對(duì)相位信息進(jìn)行進(jìn)一步的分析，以做出正確判斷。例如，對(duì)于轉(zhuǎn)子臨時(shí)弓形彎曲、轉(zhuǎn)子缺損和滑動(dòng)軸承故障，其頻譜都以一倍頻為主，不易區(qū)分。如果進(jìn)一步對(duì)其相位進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，則可以比較容易地將它們區(qū)分開：轉(zhuǎn)子臨時(shí)弓形彎曲時(shí)相位比較穩(wěn)定地變化；轉(zhuǎn)子缺損時(shí)相位會(huì)發(fā)生突變，然后保持穩(wěn)定；軸承故障時(shí)相位在一定范圍內(nèi)不穩(wěn)定地變化。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試3．相位1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試4．轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)速變化與設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)有著非常密切的關(guān)系，它不僅表明了設(shè)備的負(fù)荷，而且當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，通常轉(zhuǎn)速也會(huì)有相應(yīng)的變化。例如：當(dāng)離心式壓縮機(jī)組發(fā)生喘振時(shí)，轉(zhuǎn)速會(huì)有大幅度的波動(dòng)；當(dāng)轉(zhuǎn)子與靜止件發(fā)生碰磨時(shí)，轉(zhuǎn)速也會(huì)表現(xiàn)得不穩(wěn)定。因此，轉(zhuǎn)速通常是設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷中比較重要的參數(shù)。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試4．轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動(dòng)檢測(cè)大型旋轉(zhuǎn)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，轉(zhuǎn)子振動(dòng)的變化比軸承座要敏感，其振動(dòng)信息更為直接、有效。對(duì)于軸承和齒輪等零部件的故障，軸系的振動(dòng)反映也明顯得多。因此在對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械進(jìn)行振動(dòng)檢測(cè)時(shí)，測(cè)量轉(zhuǎn)子振動(dòng)是首選，但在不具備條件時(shí)也可以測(cè)量外殼或軸承座的振動(dòng)情況。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動(dòng)檢測(cè)1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試測(cè)點(diǎn)數(shù)量與布置原則：通過(guò)對(duì)整個(gè)機(jī)組結(jié)構(gòu)特性的全面了解和認(rèn)真分析，以最少的傳感器，最靈敏地測(cè)出整個(gè)機(jī)組系統(tǒng)的工況。注意：對(duì)于在機(jī)殼（軸承座）上的振動(dòng)測(cè)量，測(cè)點(diǎn)的選擇應(yīng)考慮環(huán)境因素，避免選擇高溫、高濕度、出風(fēng)口和溫度變化劇烈的地方作為測(cè)量點(diǎn)，以保證測(cè)量的有效性。注意：為降低系統(tǒng)成本，對(duì)于高頻的隨機(jī)振動(dòng)和沖擊振動(dòng)可以只確定一個(gè)方向?yàn)闇y(cè)量點(diǎn)。但對(duì)于低頻段的確定性振動(dòng)（常為低頻振動(dòng)）必須同時(shí)測(cè)量水平和垂直兩個(gè)方向，有條件時(shí)還應(yīng)增加軸向測(cè)點(diǎn)。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試測(cè)點(diǎn)數(shù)量與布置1）軸的徑向振動(dòng)測(cè)量測(cè)量軸頸的徑向振動(dòng)通常是在一個(gè)平面內(nèi)相互垂直的兩個(gè)方向分別安裝一個(gè)傳感器。1）軸的徑向振動(dòng)測(cè)量2）機(jī)殼（軸承座）的振動(dòng)測(cè)量

測(cè)量點(diǎn)應(yīng)盡量靠近軸承的承載區(qū)，與被監(jiān)測(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分最好只有一個(gè)界面，盡可能避免多層相隔，使振動(dòng)信號(hào)在傳遞過(guò)程中減少中間環(huán)節(jié)和衰減量。測(cè)量點(diǎn)必須有足夠的剛度，軸承座底部和側(cè)面往往是較好的測(cè)量點(diǎn)。2）機(jī)殼（軸承座）的振動(dòng)測(cè)量測(cè)量點(diǎn)應(yīng)盡量靠3）旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)相位檢測(cè)是指基頻（以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為頻率）信號(hào)相對(duì)于轉(zhuǎn)軸上某一確定相位標(biāo)志之間的相位差。這樣定義是因?yàn)樾D(zhuǎn)機(jī)械的許多故障都與基頻有關(guān)。確定標(biāo)記在工程上通常是鍵相槽位置，而檢測(cè)鍵相槽位置所用的傳感器是電渦流傳感器，因此而被稱為“鍵相位傳感器”。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試3）旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)相位檢測(cè)1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試鍵相位傳感器的安裝鍵相位信號(hào)是通過(guò)對(duì)鍵相標(biāo)記（即在被測(cè)軸上設(shè)置的一個(gè)凹槽或凸鍵）測(cè)量得到的，當(dāng)這個(gè)凹槽或凸鍵轉(zhuǎn)到探頭安裝位置時(shí)，相當(dāng)于探頭與被測(cè)面間距突變，傳感器會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)。軸每轉(zhuǎn)一圈，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，通過(guò)將脈沖與軸的振動(dòng)信號(hào)比較，可以確定振動(dòng)的相位角，也可用于軸的動(dòng)平衡分析以及設(shè)備的故障分析與診斷等方面。凹槽或凸鍵要足夠大，以保證產(chǎn)生的脈沖峰值不小于5V。一般若采用φ8mm探頭，則這一凹槽或凸鍵寬度應(yīng)大于7.6mm，深度或高度應(yīng)大于1.5mm，長(zhǎng)度應(yīng)大于10mm。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試鍵相位傳感器的安裝鍵相位傳感器的安裝1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試鍵相位傳感器的安裝1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試相位角的定義定義如下：如圖所示，假設(shè)在軸上鍵槽位置為O’，傳感器安裝位置為O，O’轉(zhuǎn)至與O重合時(shí)得到一鍵相脈沖信號(hào)，這一脈沖信號(hào)即作為相位的參考脈沖信號(hào)。若將任意測(cè)點(diǎn)經(jīng)過(guò)濾波后的基頻信號(hào)描繪在同一時(shí)間軸上，就可以按參考脈沖信號(hào)來(lái)定出基頻信號(hào)的相位。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試相位角的定義定義如下：如圖所示，假設(shè)在軸上4）旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)速檢測(cè)1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試齒式輪盤測(cè)速轉(zhuǎn)速測(cè)量一般是在軸的測(cè)量圓周上設(shè)置多個(gè)凹槽或凸鍵標(biāo)己或者在軸上安裝一個(gè)齒輪盤使每轉(zhuǎn)產(chǎn)生多個(gè)脈沖。4）旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)速檢測(cè)1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試齒式5）軸向位移檢測(cè)

測(cè)量轉(zhuǎn)子的軸向位移時(shí)，測(cè)量面應(yīng)該與軸是一個(gè)整體，這個(gè)測(cè)量面以探頭中心線為中心。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試5）軸向位移檢測(cè)測(cè)量轉(zhuǎn)子的軸向位移時(shí)，測(cè)量面6）軸心軌跡測(cè)試軸心軌跡非常直觀地顯示了轉(zhuǎn)子在軸承中的旋轉(zhuǎn)和振動(dòng)情況，是故障診斷中常用的非常重要的特征信息。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試6）軸心軌跡測(cè)試1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試正向進(jìn)動(dòng)（軸轉(zhuǎn)向與軸心軌跡轉(zhuǎn)向一致）----例如：轉(zhuǎn)子不平衡、不對(duì)中、油膜失穩(wěn)產(chǎn)生的亞同步渦動(dòng)、內(nèi)摩擦激發(fā)的渦動(dòng)等均為正向進(jìn)動(dòng)。絕大多數(shù)為正向進(jìn)動(dòng)。逆向進(jìn)動(dòng)（軸轉(zhuǎn)向與軸心軌跡轉(zhuǎn)向相反）----干摩擦等少數(shù)情況下發(fā)生。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試正向進(jìn)動(dòng)（軸轉(zhuǎn)向與軸心軌跡轉(zhuǎn)向一致）----例如：7）軸承溫度測(cè)量

軸承溫度是指示軸承狀態(tài)和負(fù)荷變化的最敏感的參數(shù)，軸承溫度也是一個(gè)快速、靈敏、易于測(cè)量的參數(shù)。

測(cè)量徑向軸承軸瓦溫度的熱電偶溫度傳感器或者熱電阻溫度傳感器應(yīng)安裝在軸承下瓦塊的最大負(fù)荷區(qū)，一般在旋轉(zhuǎn)方向上偏離中心線大約20°處。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試7）軸承溫度測(cè)量軸承溫度是指示軸承狀態(tài)和負(fù)荷1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的準(zhǔn)備步驟及測(cè)試中應(yīng)注意的問(wèn)題(1)了解測(cè)試對(duì)象的原理和結(jié)構(gòu)，例如，被測(cè)對(duì)象是旋轉(zhuǎn)機(jī)械還是往復(fù)機(jī)械或其他機(jī)械，是滾動(dòng)軸承還是滑動(dòng)軸承，是否存在外來(lái)激勵(lì)振動(dòng)，可能出現(xiàn)的故障及故障反映在哪些部位，哪些參數(shù)的變化上最為敏感。(2)了解被測(cè)對(duì)象的運(yùn)行狀況，例如，易發(fā)故障，曾經(jīng)發(fā)生過(guò)的故障履歷。(3)確定滿足測(cè)量的目的需要哪些數(shù)據(jù)，應(yīng)對(duì)哪些參量進(jìn)行測(cè)定。(4)估計(jì)被測(cè)對(duì)象的振動(dòng)類型、振級(jí)和可能產(chǎn)生的最低和最高頻率，同時(shí)根據(jù)環(huán)境條件(如溫度、濕度、電磁場(chǎng)等)確定傳感器類型及與其相配套的中間變換器和顯示記錄儀器。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的準(zhǔn)備步驟及測(cè)試中應(yīng)1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試(5)畫出測(cè)試系統(tǒng)的工作框圖及儀器的連接草圖，標(biāo)出所用儀器的型號(hào)和序號(hào)，以便于測(cè)試系統(tǒng)的安裝、校準(zhǔn)和編制測(cè)試報(bào)告。(6)標(biāo)定和檢測(cè)整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)，特別是傳感器和與其相連的前置放大器。(7)確定傳感器的安裝位置、方法以及安裝固定件結(jié)構(gòu)，評(píng)價(jià)是否會(huì)因傳感器附加質(zhì)量的影響對(duì)測(cè)試對(duì)象造成影響(例如：改變?cè)姓駝?dòng)頻率、振幅)。(8)做好測(cè)試準(zhǔn)備，包括安裝傳感器、連接各儀器的連線、確認(rèn)各儀器控制旋鈕的位置、檢查電源等。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試(5)畫出測(cè)1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試(9)測(cè)試過(guò)程中應(yīng)對(duì)測(cè)試環(huán)境做出詳細(xì)記錄，以便在數(shù)據(jù)分析時(shí)參考和及時(shí)發(fā)現(xiàn)一些偶然因素。(10)在測(cè)試過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常檢查測(cè)試系統(tǒng)的“背景噪聲”，在分析時(shí)再除掉這部分因素，在實(shí)測(cè)中，背景噪聲至少應(yīng)小于所測(cè)振動(dòng)的1／3。也就是說(shuō)，“背景噪聲”至少應(yīng)低于所測(cè)振級(jí)的10dB。(11)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析時(shí)，應(yīng)查閱測(cè)試過(guò)程的原始記錄，如有特殊影響因素，應(yīng)采取手段消除其影響或剔除混有偽信號(hào)的數(shù)據(jù)，以保證得到正確的結(jié)果。1旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)特征參數(shù)與測(cè)試(9)測(cè)試過(guò)2旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)1）以軸承振動(dòng)位移峰峰值作評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)位移的峰-峰值xp-p可以從一般的測(cè)振儀中讀出。

用于汽輪機(jī)、壓縮機(jī)初步狀態(tài)評(píng)判。x(t)t0

峰-峰值的測(cè)量方法xp-p2旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)1）以軸承振動(dòng)位移峰峰值作評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)1）以軸承振動(dòng)位移峰峰值作評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

1）以軸承振動(dòng)位移峰峰值作評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

2旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)2）以軸承振動(dòng)烈度作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)2旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)2）以軸承振動(dòng)烈度作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)2）以軸承振動(dòng)烈度作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)2）以軸承振動(dòng)烈度作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)2旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)3）以軸振動(dòng)的位移峰峰值作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)石油協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)：中小型渦輪機(jī)械軸2旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)3）以軸振動(dòng)的位移峰峰值作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)3旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)故障分析常用方法針對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械特點(diǎn)，有多種圖形分析方法：時(shí)域波形圖波特圖極坐標(biāo)圖瀑布圖軸心位置圖軸心軌跡圖頻譜圖相位分析圖趨勢(shì)分析圖3旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)故障分析常用方法針對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械特點(diǎn)，有多種圖形1）時(shí)域波形圖波形分析法是通過(guò)觀察振動(dòng)波形的特征來(lái)獲取診斷信息。振動(dòng)波形：振動(dòng)位移、速度或加速度隨時(shí)間變化的曲線。1）時(shí)域波形圖波形分析法是通過(guò)觀察振動(dòng)波形的特征來(lái)獲取診斷信1）時(shí)域波形圖與同步振動(dòng)有關(guān)的各種故障所激發(fā)的振動(dòng)都屬于周期函數(shù)，其基本成分是以基頻（工作頻率）成分為主及若干高次諧波函數(shù)再附加隨機(jī)噪聲所組成。x(t)to含有周期成分及隨機(jī)噪聲的振動(dòng)波形1）時(shí)域波形圖與同步振動(dòng)有關(guān)的各種故障所激發(fā)的振動(dòng)都屬于周期例：對(duì)曲線經(jīng)平滑處理后的振動(dòng)波形，如圖所示。若其頻率f=1/T與轉(zhuǎn)子的工作頻率相等，則可初步判定振動(dòng)與不平衡有關(guān)。x(t)to

經(jīng)平滑處理后的振動(dòng)波形T例：對(duì)曲線經(jīng)平滑處理后的振動(dòng)波形，如圖所示。若其頻率f=1/2）波特圖波德圖是描述某一頻帶下振幅和相位與頻率的關(guān)系曲線。2）波特圖波德圖是描述某一頻帶下振幅和相位與頻率的關(guān)系曲線3）極坐標(biāo)圖極坐標(biāo)圖實(shí)質(zhì)上就是振動(dòng)向量圖。極坐標(biāo)圖除了記錄轉(zhuǎn)子在升速或降速過(guò)程中系統(tǒng)幅值與相位的變化規(guī)律外，也可以描述在定速情況下，由于工作條件或負(fù)荷變化而導(dǎo)致的基頻或其他諧波幅值與相位的變化規(guī)律。3）極坐標(biāo)圖極坐標(biāo)圖實(shí)質(zhì)上就是振動(dòng)向量圖。極坐標(biāo)圖除了記錄轉(zhuǎn)4）軸心軌跡圖軸心軌跡----轉(zhuǎn)子軸心點(diǎn)相對(duì)于軸承座運(yùn)動(dòng)而形成的軌跡。放大器高通濾波器放大器高通濾波器軸心軌跡Y向渦流傳感器x向渦流傳感器y4）軸心軌跡圖軸心軌跡----轉(zhuǎn)子軸心點(diǎn)相對(duì)于軸承座運(yùn)動(dòng)而形4）軸心軌跡圖

一般情況下，軸心軌跡保持穩(wěn)定，一旦發(fā)生形狀大小的變化或軌跡紊亂。則揭示機(jī)器設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)已發(fā)生變化或進(jìn)入異常。4）軸心軌跡圖一般情況下，軸心軌跡保持穩(wěn)定，一旦發(fā)生形狀大5）軸心位置圖5）軸心位置圖6）瀑布圖瀑布圖是將振動(dòng)信號(hào)的功率譜或幅值譜隨著轉(zhuǎn)速的變化疊置而成的三維譜圖.它可以顯示各種諧波成分譜圖隨著轉(zhuǎn)速變化的情況。6）瀑布圖瀑布圖是將振動(dòng)信號(hào)的功率譜或幅值譜隨著轉(zhuǎn)速的變化疊機(jī)器在不同轉(zhuǎn)速下的功率譜疊置成的瀑布圖頻率分量轉(zhuǎn)速0機(jī)器在不同轉(zhuǎn)速下的功率譜疊置成的瀑布圖頻率分量轉(zhuǎn)速07）趨勢(shì)圖7）趨勢(shì)圖旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障多種多樣，常見故障類型包括：1、轉(zhuǎn)子不平衡2、轉(zhuǎn)子不對(duì)中3、轉(zhuǎn)子彎曲4、油膜振蕩（滑動(dòng)軸承）5、動(dòng)靜件摩擦6、轉(zhuǎn)軸裂紋3轉(zhuǎn)子系統(tǒng)主要故障及其診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障多種多樣，常見故障類型包括：3轉(zhuǎn)子系統(tǒng)主要故障3轉(zhuǎn)子系統(tǒng)主要故障及其診斷3轉(zhuǎn)子系統(tǒng)主要故障及其診斷3轉(zhuǎn)子系統(tǒng)主要故障及其診斷3轉(zhuǎn)子系統(tǒng)主要故障及其診斷1、不平衡的種類（1）原始不平衡是由于轉(zhuǎn)子制造誤差、裝配誤差以及材質(zhì)不均勻等原因造成的，如出廠時(shí)動(dòng)平衡沒(méi)有達(dá)到平衡精度要求，在投用之初，便會(huì)產(chǎn)生較大的振動(dòng)。（2）漸發(fā)性不平衡是由于轉(zhuǎn)子上不均勻結(jié)垢，介質(zhì)中粉塵的不均勻沉積，介質(zhì)中顆粒對(duì)葉片及葉輪的不均勻磨損以及工作介質(zhì)對(duì)轉(zhuǎn)子的磨蝕等因素造成的。其表現(xiàn)為振值隨運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸增大。（3）突發(fā)性不平衡是由于轉(zhuǎn)子上零部件脫落或葉輪流道有異物附著、卡塞造成，機(jī)組振值突然顯著增大后穩(wěn)定在—·定水平上。1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1、不平衡的種類1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷2、不平衡的故障機(jī)理由于有偏心質(zhì)量m和偏心距e的存在，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將產(chǎn)生離心力、離心力矩或兩者兼而有之。離心力的大小與偏心質(zhì)量m、偏心距e及旋轉(zhuǎn)角速度ω有關(guān)，即F=meω2。交變的力（方向、大小均周期性變化）會(huì)引起振動(dòng)，這就是不平衡引起振動(dòng)的原因。1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷F（t）te

c（a）轉(zhuǎn)子系統(tǒng)MFsinty(t)ck(b)振動(dòng)模型

轉(zhuǎn)子系統(tǒng)及其振動(dòng)模型2、不平衡的故障機(jī)理1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷F（t）設(shè)：偏心距e，轉(zhuǎn)子質(zhì)量M，軸剛度k，阻尼系數(shù)c，轉(zhuǎn)速n（r/min）,角速度=2n/60,離心力F=Me2,分解為兩方向的力為：設(shè)：偏心距e，轉(zhuǎn)子質(zhì)量M，軸剛度k，阻尼系數(shù)c，轉(zhuǎn)速n（r/旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷課件整理H（）----幅頻響應(yīng)函數(shù)，表示振幅Y隨頻率比/n的變化而變化的放大系數(shù)，當(dāng)/n

1時(shí)出現(xiàn)共振峰；

（）---相頻響應(yīng)函數(shù)，表示強(qiáng)迫振動(dòng)的相角隨轉(zhuǎn)速變化情況。H（）----幅頻響應(yīng)函數(shù)，表示振幅Y隨頻率比/n的3、轉(zhuǎn)子不平衡故障的主要振動(dòng)特征：（1）振動(dòng)的時(shí)域波形近似為正弦波。（2）頻譜圖中，諧波能量集中于基頻。并且會(huì)出現(xiàn)較小的高次諧波。1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷3、轉(zhuǎn)子不平衡故障的主要振動(dòng)特征：1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與(3)當(dāng)ω<ωn時(shí)，即在臨界轉(zhuǎn)速以下，振幅隨著轉(zhuǎn)速的增加而增大；當(dāng)ω>ωn后，即在臨界轉(zhuǎn)速以上，轉(zhuǎn)速增加時(shí)振幅趨于一個(gè)較小的穩(wěn)定值；當(dāng)ω接近于ωn時(shí)，即轉(zhuǎn)速接近臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，發(fā)生共振，振幅具有最大峰值。振動(dòng)幅值對(duì)轉(zhuǎn)速的變化很敏感。(4)當(dāng)工作轉(zhuǎn)速一定時(shí)，相位穩(wěn)定。(5)從軸心軌跡觀察其進(jìn)動(dòng)特征為同步正進(jìn)動(dòng)。1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷(3)當(dāng)ω<ωn時(shí)，即在臨界轉(zhuǎn)速以下，振幅隨4、診斷方法對(duì)于原始不平衡、漸變不平衡和突發(fā)性不平衡這三種形式，其共同點(diǎn)較多，但可以通過(guò)以下方法對(duì)其進(jìn)行甄別。(1)振動(dòng)趨勢(shì)不同原始不平衡：在運(yùn)行初期機(jī)組的振動(dòng)就處于較高的水平，見圖(a)；漸變不平衡：運(yùn)行初期機(jī)組振動(dòng)較低，隨著時(shí)間的推移，振值逐步升高，見圖(b)；突發(fā)不平衡：振動(dòng)值突然升高，然后穩(wěn)定在一個(gè)較高的水平，見圖(c)。1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷4、診斷方法1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷5、轉(zhuǎn)子不平衡故障原因分析及治理措施

1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷5、轉(zhuǎn)子不平衡故障原因分析及治理措施1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障6、診斷實(shí)例1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷6、診斷實(shí)例1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷1）轉(zhuǎn)子不平衡的故障機(jī)理與診斷2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷1、不對(duì)中的類型

軸承不對(duì)中：軸頸在軸承中偏斜。軸系不對(duì)中：機(jī)組各轉(zhuǎn)子之間用聯(lián)軸節(jié)連接時(shí)，中心線不處在同一直線上。危害：滾動(dòng)軸承：振動(dòng)噪聲、過(guò)度磨損、“卡死”等；滑動(dòng)軸承：油膜承載失穩(wěn)，半速渦動(dòng)，油膜振蕩，嚴(yán)重時(shí)油膜破裂而燒損軸瓦。2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷1、不對(duì)中的類型危害：2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷(1)平行不對(duì)中軸系不對(duì)中一般可分為三種情況：2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷(1)平行不對(duì)中軸系不對(duì)中一2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷(2)角度不對(duì)中(3)綜合不對(duì)中2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷(2)角度不對(duì)中2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷2、不對(duì)中振動(dòng)的機(jī)理大型高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械常用齒式聯(lián)軸器；中小設(shè)備多用固定式剛性聯(lián)軸器。

1）齒式聯(lián)軸器連接不對(duì)中的振動(dòng)機(jī)理2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷2、不對(duì)中振動(dòng)的機(jī)理1）齒式聯(lián)2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷(1)平行不對(duì)中正常時(shí)：中間齒套與半聯(lián)軸器組成移動(dòng)副。存在徑向位移時(shí)：中間齒套作平面圓周運(yùn)動(dòng)，圓周直徑為徑向位移△y。2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷(1)平行不對(duì)2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷設(shè)A為主動(dòng)轉(zhuǎn)子的軸心投影；B為從動(dòng)轉(zhuǎn)子的軸心投影；K為中間齒套的軸心；AB長(zhǎng)為D,K點(diǎn)坐標(biāo)為K(x，y），取θ為自變量，則有2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷設(shè)A為主動(dòng)轉(zhuǎn)子2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷對(duì)θ求導(dǎo)，得K點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為轉(zhuǎn)子角速度的2倍，其徑向振動(dòng)頻率為轉(zhuǎn)子工頻的兩倍。

由于中間齒套平面運(yùn)動(dòng)的角速度()等于轉(zhuǎn)軸的角速度，即，所以K點(diǎn)繞圓周中心運(yùn)動(dòng)的角速度ωK為K點(diǎn)的線速度為2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷對(duì)θ求導(dǎo)，得K2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷(2)角度不對(duì)中

當(dāng)轉(zhuǎn)子軸線之間存在偏角位移時(shí)，從動(dòng)轉(zhuǎn)子與主動(dòng)轉(zhuǎn)子的角速度是不同的。從動(dòng)轉(zhuǎn)子的角速度為為主動(dòng)轉(zhuǎn)子的角速度；為從動(dòng)轉(zhuǎn)子的角速度；為從動(dòng)轉(zhuǎn)子的偏斜角；為主動(dòng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角。式中2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷(2)角度不對(duì)2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷

從動(dòng)轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動(dòng)一周其轉(zhuǎn)速變化兩次，如下圖所示，變化范圍為轉(zhuǎn)速比的變化曲線2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷從動(dòng)轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動(dòng)2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷偏角不對(duì)中使聯(lián)軸器附加一個(gè)彎矩，轉(zhuǎn)軸每旋轉(zhuǎn)一周，彎矩作用方向交變一次，因此，偏角不對(duì)中增加了轉(zhuǎn)子的軸向力，使轉(zhuǎn)子在軸向產(chǎn)生工頻振動(dòng)。

2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷偏角不對(duì)中使聯(lián)軸2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷(3)綜合不對(duì)中轉(zhuǎn)子振動(dòng)的機(jī)理是平行不對(duì)中與角度不對(duì)中的綜合結(jié)果：激振頻率為角頻率的2倍；轉(zhuǎn)子軸向振動(dòng)的頻率與角頻率相同。

2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷(3)綜合不對(duì)2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷2）剛性聯(lián)軸器連接轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理剛性聯(lián)軸器連接的轉(zhuǎn)子對(duì)中不良時(shí)，由于強(qiáng)制連接所產(chǎn)生的力矩，使轉(zhuǎn)子發(fā)生彎曲變形。

激振頻率為角頻率的2倍；轉(zhuǎn)子軸向振動(dòng)的頻率與角頻率相同。

軸線平行位移軸線角度位移2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷2）剛性聯(lián)軸器2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷3）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障特征以齒式聯(lián)軸器不對(duì)中為例介紹其故障特征：

(1)故障的特征頻率為角頻率的2倍。(2)激勵(lì)力隨轉(zhuǎn)速的升高而加大；激勵(lì)力與不對(duì)中量成正比。(3)平行不對(duì)中：齒套軸心線回轉(zhuǎn)輪廓為圓柱體偏角不對(duì)中：雙錐體綜合位移不對(duì)中：綜合體回轉(zhuǎn)范圍由不對(duì)中量決定。(4)不對(duì)中量很大時(shí)，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生異常振動(dòng)，軸承過(guò)早損壞，對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)具有較大的破壞性。2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷3）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障特征2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷4）轉(zhuǎn)子不對(duì)中故障原因分析及治理措施1.設(shè)計(jì)原因：①熱膨脹量計(jì)算不準(zhǔn)②壓力變化對(duì)機(jī)殼的影響計(jì)算不準(zhǔn)③冷態(tài)對(duì)中數(shù)據(jù)不準(zhǔn)2.制造原因：①材質(zhì)不均勻3.安裝維修：①冷態(tài)對(duì)中數(shù)據(jù)不符合要求②檢修失誤造成熱態(tài)膨脹受阻③機(jī)殼保溫不良，熱脹不均勻2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷4）轉(zhuǎn)子不對(duì)中故障原因分析及治2）轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障機(jī)理與診斷4.操作運(yùn)行：①超負(fù)荷運(yùn)行②介質(zhì)溫度偏離設(shè)計(jì)值5.狀態(tài)劣化：①機(jī)組基礎(chǔ)或基座沉降不均勻②基礎(chǔ)滑板銹蝕，熱脹受阻