設(shè)備故障診斷技術(shù)

1、設(shè)備故障診斷技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)備故障診斷技術(shù)基礎(chǔ) n設(shè)備故障診斷技術(shù)的含義設(shè)備故障診斷技術(shù)的含義 在設(shè)備運(yùn)行中或基本不拆卸全部設(shè)備的情況下，掌握設(shè)備的 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)未來狀態(tài)的 技術(shù)。是防止事故的有效措施，也是設(shè)備維修的重要依據(jù)。 n應(yīng)用設(shè)備故障診斷技術(shù)的目的：應(yīng)用設(shè)備故障診斷技術(shù)的目的： 采用設(shè)備故障診斷技術(shù)，至少可以達(dá)到以下目的： 保證設(shè)備安全，防止突發(fā)事故； 保證設(shè)備精度，提高產(chǎn)品質(zhì)量； 實(shí)施狀態(tài)維修，節(jié)約維修費(fèi)用； 避免設(shè)備事故造成的環(huán)境污染； 提高企業(yè)設(shè)備的現(xiàn)代化管理水平，給企業(yè)帶來較大的經(jīng) 濟(jì)效益和良好的社會效益。 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限

2、公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 設(shè)備診斷技術(shù)的工作原理設(shè)備診斷技術(shù)的工作原理 分類比較 繼續(xù)監(jiān)測 預(yù)測預(yù)報(bào) 設(shè)備信號狀態(tài)待檢設(shè)備故障特征信號 發(fā)展趨勢 故障情況 狀態(tài)確認(rèn) 圖1-1 設(shè)備診斷技術(shù)的基本原理及工作程序圖 狀態(tài)信息庫建檔技術(shù)故障檔案庫 （基準(zhǔn)模式） 狀態(tài) 識別 特征 提取 信號 檢測 (初始模式)(待檢模式)(狀態(tài)模式) 正常 異常 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 一些必要的概念和解釋一些必要的概念和解釋 信號檢測 按照不同診斷目的和對象，選擇最便于診斷的狀態(tài)信號，使用傳感器、數(shù) 據(jù)采集器等技術(shù)手段，

3、加以監(jiān)測與采集。由此建立起來的是狀態(tài)信號的數(shù)據(jù)庫， 屬于初始模式。 特征提取 將初始模式的狀態(tài)信號通過信號處理，進(jìn)行放大或壓縮、形式變換、去除 噪聲干擾，以提取故障特征，形成待檢模式。 狀態(tài)識別 根據(jù)理論分析結(jié)合故障案例，并采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)所建立起來的故障檔案庫 為基準(zhǔn)模式。把待檢模式與基準(zhǔn)模式進(jìn)行比較和分類，即可區(qū)別設(shè)備的正常與 異常。 預(yù)報(bào)決策 經(jīng)過判別，對屬于正常狀態(tài)的可繼續(xù)監(jiān)視，重復(fù)以上程序；對屬于異常狀 態(tài)的，則要查明故障情況，做出趨勢分析，估計(jì)今后發(fā)展和可繼續(xù)運(yùn)行的時(shí)間， 以及根據(jù)問題所在提出控制措施和維修決策。 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診

4、斷工程有限公司培訓(xùn)資料 診斷技術(shù)的分類診斷技術(shù)的分類 點(diǎn)檢 簡易診斷技術(shù)（CST） 點(diǎn)檢技術(shù)（CCT） 監(jiān)視技術(shù)（CMT） 精密診斷技術(shù)（PDT） 判定技術(shù)（CIT） 預(yù)測技術(shù)（CPT） 診斷整修 圖1-2 設(shè)備診斷技術(shù)的基本構(gòu)成 CST ：Condition Survey Tech CCT：Condition Checking Tech CMT：Condition Monitoring Tech PDT： Precise Diagnosis Tech CIT： Condition Identification Tech CPT：Condition Prognosis Tech Exper t

5、 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 振動診斷的基本知識振動診斷的基本知識 n 振動是物體運(yùn)動的一種形式，通常是指物體 經(jīng)過其平衡位置而往復(fù)變化的過程。 n 振動有時(shí)對人類是有害的，但有時(shí)人們可以 利用振動來為我們服務(wù)。 n 只要是運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器，都或多或少地發(fā)生振動， 因此，振動診斷在各種診斷方法中所占的比例最大， 一般可達(dá)60%-70%。 n按振動頻率分類 Exper t 機(jī)械振動 低頻振動：f 1000 Hz 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 振動的一般分類振動的一般分類 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷

6、工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 振動三要素及其振動三要素及其 在振動診斷中的應(yīng)用在振動診斷中的應(yīng)用 n構(gòu)成一個(gè)確定性振動有3個(gè)基本要素，即振幅 ,頻率 和相 位 。 n振幅 式中D 最大振幅，2D即所謂峰峰值、雙峰值 或簡稱雙幅。t 時(shí)間; T 周期； 處相位。 當(dāng)然，振幅不僅用位移，還可以用速度和加速度。要特別說明 一個(gè)與振動有關(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 用到的振動測量參數(shù)。目前許多振動標(biāo)準(zhǔn) 都是采用 作為判別參數(shù)，因?yàn)樗钅?夠反映振動的烈度。 d f d t T Dd 2 sin rms V rms V Exper t 鄭州

7、恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 振動三要素及其振動三要素及其 在振動診斷中的應(yīng)用（續(xù)）在振動診斷中的應(yīng)用（續(xù)） 對于簡諧振動來講，速度的最大值 （峰值）與速度有效 值 、速度平均值 之間的關(guān)系如圖2-4所示。 可見速度有效值介于幅值和平均值之間的一個(gè)參數(shù)值。 可表示為 幅值反映振動的強(qiáng)度，振幅的平方常與 物質(zhì)振動的能量成正比，振動診斷標(biāo)準(zhǔn)都 是用振幅來表示的。 n頻率 n相位 p V rms V av V pparrms VVVV707. 0 2 2 2 2 f Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資

8、料 振動信號處理 n 所謂振動信號處理，就是對振動波形進(jìn)行加工處理，抽取與 設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)的特征，以便對設(shè)備狀態(tài)實(shí)施有效的判別。 n 信號處理的基本方法有：時(shí)域分析，幅域分析，頻域分析和 相域分析。 時(shí)域分析 - 就是對信號在時(shí)間域內(nèi)的分析或變換； 幅域分析 - 就是對信號在幅值上進(jìn)行各種分析； 頻域分析 - 就是要確定信號的頻率結(jié)構(gòu)，即弄清楚信號中都 包含有哪些頻率成分及各頻率成分的幅值大?。?相域分析 - 就是進(jìn)行相位值測量及對相位隨時(shí)間的變化進(jìn)行 分析。 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 n時(shí)域分析又包含有：波形圖，自相關(guān)，互

9、相關(guān)，軸心軌跡等。 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 n幅域分析又包含有：概率密度，均值，均方根值，方差等。 概率密度函數(shù)的表達(dá)式為 Exper t T T xx xxtxxp xp x Txx lim 1 limlim 00 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 n頻域分析又包含有： 幅值譜, 功率譜, 倒頻譜等。 Exper t 幅值譜幅值譜 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 n相域分析包含有：相位譜等 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公

10、司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 n另外，還有三維功率譜，細(xì)化 譜等等 三維功率譜三維功率譜又叫三維譜陣、轉(zhuǎn)速 譜 圖、功率譜場、瀑布圖等。是機(jī)器在起 動或停車過程中，不同轉(zhuǎn)速下功率譜圖 的迭加。縱坐標(biāo)為縱坐標(biāo)為機(jī)器的轉(zhuǎn)速，自零升 到額定轉(zhuǎn)速（起動）、或從額定轉(zhuǎn)速降 到零（停車）；橫坐標(biāo)為橫坐標(biāo)為頻率；豎坐標(biāo)豎坐標(biāo) 為為振幅。三維功率譜是描述機(jī)器瞬態(tài)過 程的有利工具。對機(jī)器振動做三維功率 譜分析，可以了解機(jī)器通過臨界轉(zhuǎn)速的 振動情況，用來確定監(jiān)測對象的固有頻 率判定是否存在不平衡等故障。 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資

11、料 n所謂細(xì)化譜所謂細(xì)化譜，就是把一般頻譜圖上的某部分頻段沿頻 率軸進(jìn)行放大后所得到的頻譜。采用細(xì)化譜分析的目 的是為了提高圖象的分辨率。從功能上看，細(xì)化譜的 作用類似于機(jī)械制圖中的“局部放大圖”。 Exper t 一般的頻譜圖一般的頻譜圖 其某頻段的其某頻段的 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 現(xiàn)場測試診斷的實(shí)施步驟現(xiàn)場測試診斷的實(shí)施步驟 診斷步驟概括為準(zhǔn)備工作、診斷實(shí)施診斷步驟概括為準(zhǔn)備工作、診斷實(shí)施 和決策驗(yàn)證等和決策驗(yàn)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)步驟個(gè)步驟 來介紹。來介紹。 一一. 了解被診斷的對象了解被診斷的對象 了解被診斷的

12、對象是開展現(xiàn)場診斷的第一步。 概括起來，對一臺被列為診斷對象的設(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。一臺完整的設(shè)備一般由三大部分組 成，即：原動機(jī)（也叫做輔機(jī)，大多數(shù)采 用電動機(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)）和傳動系統(tǒng)。 要分別查明它們的型號、規(guī)格、性能參數(shù) 及聯(lián)接的形式，畫出結(jié)構(gòu)簡圖。 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 2） 必須查明各主要另部件（特別是運(yùn)動零件）的型號、規(guī)格、結(jié)構(gòu)參數(shù) 及 數(shù)量等，并在結(jié)構(gòu)圖上表明或另予說明。這些零件包

13、括：軸承型式、滾動軸承 型號、齒輪的齒數(shù)，葉輪的葉片數(shù)、帶輪直徑、聯(lián)軸器型式等。 2. 機(jī)器的工作原理及運(yùn)行特性機(jī)器的工作原理及運(yùn)行特性 主要了解以下內(nèi)容： 1）各主要零部件的運(yùn)動方式：旋轉(zhuǎn)運(yùn)動還是往復(fù)運(yùn)動； 2）機(jī)器的運(yùn)動特性：平穩(wěn)運(yùn)動還是沖擊性運(yùn)動； 3）轉(zhuǎn)子運(yùn)行速度：低速(1000 Hz1000 Hz) 勻速還是變速等等。 3. 機(jī)器的工作條件機(jī)器的工作條件 1）載荷性質(zhì)：均載還是沖擊載荷； 2）工作介質(zhì)：有無塵埃、顆粒性雜質(zhì)或腐蝕性氣體（液體）； 3）周圍環(huán)境：有無嚴(yán)重的干擾（或污染）源存在，如振源，粉塵、熱源等。 4.設(shè)備基礎(chǔ)型式及狀況設(shè)備基礎(chǔ)型式及狀況 搞清楚是剛性基礎(chǔ)還是彈性基礎(chǔ)

14、等等。 5.主要資料檔案資料主要資料檔案資料 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 二二. 確定診斷方案確定診斷方案 在此基礎(chǔ)上，接下來就要確定具體的診斷方案。診斷方案應(yīng)包括以下幾方面的內(nèi)容。 1. 選擇測點(diǎn)選擇測點(diǎn) 測點(diǎn)就是機(jī)器上被測量的部位，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，只有在對診斷對象充分了解的基礎(chǔ)上才能根 據(jù)診斷目的恰當(dāng)?shù)剡x擇測點(diǎn)，具體要求如下： 1）對振動反映敏感 所選測點(diǎn)在可能時(shí)要盡量靠近振源，避開或減少信號在傳播通道上的界面、空腔或 隔離物(如密封填料等)最好讓信號成直線

15、傳播。這樣可以減少信號在傳播途的能量損失。 2） 適合于診斷目的 上圖中如要診斷電動機(jī)的故障，就選擇和為測點(diǎn)。 3） 符合安全操作要求 因?yàn)闇y量時(shí)，設(shè)備在運(yùn)行，因此需要注意安全問題。 4） 適合于安置傳感器 有足夠的空間，有良好的接觸，測點(diǎn)部位有足夠的剛度等。 通常，軸承是監(jiān)測振動最理想的部位，因?yàn)檗D(zhuǎn)子上的振動載荷直接作用在軸承上， 并通過軸承把機(jī)器和基礎(chǔ)聯(lián)接成一個(gè)整體，因此軸承部位的振動信號還反映了基礎(chǔ)的狀 況。所以，在無特殊要求的情況下，軸承是首選測點(diǎn)。如果條件不允許，也應(yīng)使測點(diǎn)盡 量靠近軸承，以減小測點(diǎn)和軸承之間的機(jī)械阻抗。此外，設(shè)備的地腳、機(jī)殼、缸體、進(jìn) 出口管道、閥門、基礎(chǔ)等，也是測

16、振的常設(shè)測點(diǎn)。 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 有些設(shè)備的振動特征有明顯的方向性，不同方向的振動信號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）。 2. 預(yù)估頻率和振幅預(yù)估頻率和振幅 振動測量前，對所測振動信號的頻率范圍和幅值要做基本的 預(yù)估，防止漏檢某些可能存在的故障信號而造成誤判或漏診。通 ?？刹扇∫韵聨追N方法： 1）根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，估計(jì)各類常見多發(fā)故障的振動特征頻率和振幅。 2）根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、性能參數(shù)和工作原理計(jì)算出某些可能發(fā)生的 故障特征頻率。 3） 廣泛搜集診斷知識，掌握一些常用設(shè)備的故障特征頻

17、率和相 應(yīng)的振幅大小。 3. 確定測量參數(shù)確定測量參數(shù) 經(jīng)驗(yàn)表明，根據(jù)診斷對象振動信號的頻率特征來選擇參數(shù)。通常的振動測量參數(shù)有 加速度、速度和位移。一般按下列原則選用： 低頻振動（1000Hz） 采用位移。 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 對大多數(shù)機(jī)器來說，最佳診斷參數(shù)是速度，因?yàn)樗欠从痴駝訌?qiáng)度的理想?yún)?shù)， 國際上許多振動標(biāo)準(zhǔn)都采用速度有效值作為判斷參數(shù)，而國內(nèi)一些行業(yè)大多采用位移作 為診斷參數(shù)。所以在選擇測量參數(shù)時(shí)，還須與所采用的判斷標(biāo)準(zhǔn)使用的參數(shù)相一致，否 則判斷狀態(tài)時(shí)將無據(jù)可依。 4. 選擇診斷儀器選擇診斷儀器 測振儀器的

18、選擇除了重視質(zhì)量和可靠性外，最主要的還要考慮兩條： 1） 儀器的頻率范圍要足夠的寬，要求能記錄下信號內(nèi)所有重要的頻率成分，一般 來說要在10-10000Hz或更寬一些。對于預(yù)示故障來說，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） 要考慮儀器的動態(tài)范圍。要求測量儀器在一定的頻率范圍內(nèi)能對所有可能出現(xiàn) 的振動數(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態(tài)范圍儀器的動態(tài)范圍。對多數(shù)機(jī)械來說，其振動水平通常是隨頻率變化 的。 5. 選擇與安裝傳感器選擇與安裝

19、傳感器 用于測量振動的傳感器有三種類型，一般都是根據(jù)所測量的參數(shù)類型來選用：測量 位移采用渦流式位移傳感器，測量速度采用電動式速度傳感器，測量加速度采用壓電式 加速度傳感器。在現(xiàn)場主要是使用壓電式加速度傳感器壓電式加速度傳感器測量軸承的絕對振動。 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 由于壓電式加速度傳 感器的頻響范圍比較寬， 所以現(xiàn)場測量時(shí)在沒有特 殊要求的情況下，常用它 同時(shí)測量位移、速度和加 速度三個(gè)參數(shù)，基本上能 滿足要求。 壓電式加速度傳感器 的安裝形式有多種多樣， 安裝形式不同，其適用的 場合也一樣。其中以采用 鋼制螺栓安裝最

20、為理想。 在現(xiàn)場測量時(shí)，尤其是大范圍的普查測試時(shí)，以采用永久磁性座安裝最簡便。 另外還要說明的是，在測量轉(zhuǎn)子振動時(shí)，有兩種不同的測量方式，即測量絕對振 動 和相對振動。由轉(zhuǎn)子交變力激起的軸承的振動稱為絕對振動；在激振力作用下，轉(zhuǎn)子相 對于軸承的振動稱為相對振動。壓電式加速度傳感器是用于測量絕對振動的，而測量轉(zhuǎn) 子相對振動必須使用渦流式位移傳感器，其安裝形式與壓電式加速度傳感器是不一樣的。 在現(xiàn)場主要是使用壓電式加速度傳感器壓電式加速度傳感器測量軸承的絕對振動。 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 壓電式加速度傳感器的幾種安裝形式 Exp

21、er t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 n壓電式加速度傳感器的安裝壓電式加速度傳感器的安裝 采用壓電式加速度傳感器進(jìn)行振動 測 量，要選擇合適的安裝位置。其基本原則 是傳感器所在部位剛性要好，且在振動信 號直接傳遞的通道上盡量靠近振源的地方， 如右圖所示。 轉(zhuǎn)子部位1產(chǎn)生的振動通過軸承3傳 給軸承座2。顯然A、B、D都不是測量的 理想位置。A處因受軸承蓋界面的影響而 削減了振動；B點(diǎn)不但有軸承蓋界面對振 動的削減，而且振動傳遞距離增加，軸承 蓋的彈性也會產(chǎn)生附加振動而降低了信噪 比；D位不但增加了信號傳遞通道上的界 面，而且傳遞距離最長，信號能量

22、損耗大， 影響測量的準(zhǔn)確性。唯有C點(diǎn)距軸承最短， 軸承振動信號傳遞到此只有一個(gè)界面，所 以C點(diǎn)點(diǎn)是最合適的測點(diǎn)。 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 n6. 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 測量前的準(zhǔn)備工作一定要仔細(xì)。為了防止測量失誤，最好在正式測量前做一次模擬 測試，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)場常常發(fā)生因儀器無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“完事俱備”。 三三. 進(jìn)行振動測量與信號分析進(jìn)行振動測量與信號分析 1.

23、 測量系統(tǒng)測量系統(tǒng) 目前，有兩種基本的簡易振動診斷系統(tǒng)可用于現(xiàn)場，它們分別代表了 簡易診斷發(fā)展 的不同的發(fā)展階段。一種是模擬式測振儀所構(gòu)成的測量系統(tǒng)，一種是以數(shù)據(jù)采集器為代表 的數(shù)字式測振儀所構(gòu)成的測量系統(tǒng)。 2. 振動測量信號分析振動測量信號分析 確定了診斷方案以后，根據(jù)診斷目的對設(shè)備進(jìn)行各項(xiàng)相關(guān)參數(shù)測量。一般來講，如 果現(xiàn)場條件允許，每個(gè)測點(diǎn)都是測量三個(gè)方向的振動值。即水平、垂直和軸向。而且要定 點(diǎn)、定時(shí)地進(jìn)行測量，以有利于進(jìn)行比較。 3. 數(shù)據(jù)記錄整理數(shù)據(jù)記錄整理 測量數(shù)據(jù)一定要作詳細(xì)記錄。記錄數(shù)據(jù)要有專用的表格，做到規(guī)范化，完整而不遺 漏。最好將數(shù)據(jù)分類整理，每個(gè)測點(diǎn)按方向整理，用圖形

24、或表格表示，這樣做有利于抓住 特征，也便于發(fā)現(xiàn)一些問題。 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 四四. 實(shí)施狀態(tài)判斷實(shí)施狀態(tài)判斷 根據(jù)測量數(shù)據(jù)和信號分析所得到的特征信息，對設(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。 五五. 做出診斷決策做出診斷決策 通過測量分析、狀態(tài)識別等幾個(gè)程序，搞清楚了設(shè)備的實(shí)際狀態(tài)，也就為處理決 策 創(chuàng)造了良好的條件。這時(shí)應(yīng)當(dāng)提出處理意見，或是繼續(xù)運(yùn)行，或是停機(jī)修理。對需要修 理的設(shè)備，應(yīng)當(dāng)指出修理的具體內(nèi)容，如待處理的故障部位、所需

25、要更換的零部件等。 六六.檢查驗(yàn)證檢查驗(yàn)證 設(shè)備診斷的全過程并不是做出結(jié)論就算完了，最后還有重要的一步，就是必須檢 查 驗(yàn)證診斷結(jié)論及處理決策的結(jié)果。診斷人員應(yīng)當(dāng)向用戶了解設(shè)備拆機(jī)檢修的詳細(xì)情況及 處理后的效果，如果有條件的話最好親臨現(xiàn)場查看，檢查診斷結(jié)論與實(shí)際情況是否相符， 這是對整個(gè)診斷過程最權(quán)威的總結(jié)。如果相符，既為企業(yè)解決了問題，同時(shí)又增加了測 試診斷人員對以后工作的信心，要及時(shí)地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，繼續(xù)努力，爭取在今后的工作中做 得更好。否則，也不要?dú)怵H，要竭力分析和找出其中的主要原因，以免在今后的工作中 再犯同樣的錯誤，爭取在下一次把工作做扎實(shí)。 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公

26、司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 常見故障特征分析及其在診斷中的應(yīng)用常見故障特征分析及其在診斷中的應(yīng)用 設(shè)備診斷實(shí)質(zhì)上就是一種比較分類，在判斷故障時(shí)，我們是將故障待檢模式與故 障樣板模式相比較，把一個(gè)具體的故障（待檢模式）歸入到某種故障類型（樣板模式） 中去，如下圖所示。任何一種機(jī)械故障，都具有自己的特征，故障特征是構(gòu)成故障樣 板模式的基本要素。所以，對每種故障的表現(xiàn)形式要全面的了解和掌握，對一個(gè)故障 與其它故障在表現(xiàn)形式上的相同點(diǎn)和區(qū)別要有清晰的認(rèn)識，因?yàn)檎莆崭鞣N常見故障的 基本特征是判斷設(shè)備故障的基礎(chǔ)（先決條件）。 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州

27、恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 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)動完成的機(jī)械。尤其指那些旋轉(zhuǎn) 速度較高的械，如電動機(jī)、離心式壓縮機(jī)、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。在對它們進(jìn)行診斷時(shí)，必須 注意它的以下幾個(gè)特點(diǎn)： 1. 轉(zhuǎn)子特性轉(zhuǎn)子特性 轉(zhuǎn)子組件是旋轉(zhuǎn)機(jī)械的核心部分，它是由轉(zhuǎn)軸及固裝在其上的各類圓形 盤狀零部件所組成。旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障診斷主要是監(jiān)測診斷轉(zhuǎn)子的運(yùn)行狀態(tài)。從 轉(zhuǎn)子動力學(xué)的角度說，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)分為剛性轉(zhuǎn)子和柔性轉(zhuǎn)子。 剛性轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于其本身第一階臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子。 柔性轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速

28、高于其本身第一階臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子。 2. 旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動的頻率特征旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動的頻率特征 旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動信號大多數(shù)是一些周期信號、準(zhǔn)周期信號或平穩(wěn)隨機(jī)信 號，旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動故障的特征有一個(gè)共同點(diǎn)，就是其故障特征頻率都與轉(zhuǎn)子的 轉(zhuǎn)速有關(guān)，等于轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)頻率（簡稱轉(zhuǎn)頻，又稱工 頻）及其倍頻或分頻。 分析振動信號的頻率與轉(zhuǎn)頻的關(guān)系是診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障的金鑰匙分析振動信號的頻率與轉(zhuǎn)頻的關(guān)系是診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障的金鑰匙。 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 故障特征頻率與轉(zhuǎn)頻的關(guān)系通常有三種情況故障特征頻率與轉(zhuǎn)頻的關(guān)系通常有三種情況： 1） 同步振動同步振

29、動 同步振動轉(zhuǎn)子振動頻率等于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速或倍頻。強(qiáng)迫振動 多表現(xiàn)為同步振動。轉(zhuǎn)子不平衡屬典型的同步振動，聯(lián)軸器不對 中一般也表現(xiàn)為同步振動。 2）亞同步振動）亞同步振動 亞異步振動其主要振動成分的頻率低于轉(zhuǎn)頻，為轉(zhuǎn)頻的 分?jǐn)?shù)倍諧波。這多屬自激振動，如滑動軸承的油膜振蕩，渦輪機(jī) 械的喘振等等。 3）超異步振動）超異步振動 超異步振動其主要振動成分的頻率高于轉(zhuǎn)頻。如齒輪損 壞時(shí)的嚙合頻率，葉輪葉片振動的通過頻率即屬此類。 注意：實(shí)際機(jī)組的振動往往是同時(shí)存在以上三種振動。注意：實(shí)際機(jī)組的振動往往是同時(shí)存在以上三種振動。 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司

30、培訓(xùn)資料 獲取旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障信號的主要途徑獲取旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障信號的主要途徑： 1） 振動頻率分析振動頻率分析 旋轉(zhuǎn)機(jī)械的每一種故障都各自的特征頻率，在現(xiàn)場對其振 動信號做頻率分析是診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障最有效的方法。 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表現(xiàn)上有 比較明顯的方向特征。所以只要條件允許，對其測點(diǎn)進(jìn)行振動測 量時(shí)，都應(yīng)該測量3個(gè)方向，因?yàn)椴煌姆较虮憩F(xiàn)出不同的故障 特征。 3） 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 旋轉(zhuǎn)機(jī)械有相當(dāng)一部分故障的振動幅值與轉(zhuǎn)速變化有密切 的關(guān)系，所以現(xiàn)場測量時(shí)，在必要的時(shí)候，要盡量創(chuàng)造條件，在 改變轉(zhuǎn)

31、速的過程中測量機(jī)器的振幅值。 旋轉(zhuǎn)機(jī)械常見故障產(chǎn)生的原因及其頻譜特征旋轉(zhuǎn)機(jī)械常見故障產(chǎn)生的原因及其頻譜特征 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 表1 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障的來源及主要原因 故障來源 主 要 原 因 設(shè)計(jì)、制造 1. 設(shè)計(jì)不當(dāng)，動態(tài)特性不良，運(yùn)行時(shí)發(fā)生強(qiáng)迫 振動或自激振動 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)子動平衡不符合技術(shù)要求 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)

32、資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 故障來源 主 要 原 因 安裝、維修 機(jī)器安裝不當(dāng)，零部件錯位，預(yù)負(fù)荷大 軸系對中不良（對軸系熱態(tài)對中考慮不夠） 機(jī)器幾何參數(shù)（如配合間隙、過盈量及相對位置）調(diào) 整位置不當(dāng) 管道壓力大，機(jī)器在工作狀態(tài)下改變了動態(tài)特性和安 裝精度 轉(zhuǎn)子長期放置不當(dāng)，破壞了動平衡精度 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 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 潤滑或冷卻不良 旋轉(zhuǎn)體局部損壞或結(jié)垢 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) 啟動、停機(jī)或升降速過程操作不當(dāng)，暖機(jī)不夠，熱膨 脹不

33、均勻或在臨界區(qū)停留時(shí)間長 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 故障來源 主 要 原 因 機(jī)器惡劣 長期運(yùn)行，轉(zhuǎn)子撓度增大 旋轉(zhuǎn)體局部損壞、脫落或產(chǎn)生裂紋 零、部件磨損、點(diǎn)蝕或腐蝕等 配合面受力劣化，產(chǎn)生過盈不足或松動等， 破壞了配合性質(zhì)和精度 機(jī)器基礎(chǔ)沉降不均勻，機(jī)器殼體變形 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 表2 轉(zhuǎn)子質(zhì)量偏心的振動特征 12345678 特征頻率 常伴頻率 振動穩(wěn)定性 振動方向 相位特征軸心軌跡 進(jìn)動方向矢量區(qū)域 1穩(wěn)定徑向穩(wěn)定橢圓正進(jìn)動不變 表3 轉(zhuǎn)子質(zhì)量

34、偏心的敏感參數(shù) 123456 振動隨轉(zhuǎn) 速變化 振動隨負(fù) 荷變化 振動隨油溫 變化 振動隨流 量變化 振動隨壓力 變化 其它識別方法 明顯不明顯不變不變不變 低速時(shí)振幅 趨于零 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 12345678 特征頻率 常伴頻率 振動穩(wěn)定性 振動方向 相位特征軸心軌跡 進(jìn)動方向矢量區(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 突變后 穩(wěn)定 表4 轉(zhuǎn)子部件缺損的振動特征 表5 轉(zhuǎn)子部件缺損的敏感參數(shù) 123456 振動隨轉(zhuǎn) 速變化 振動隨負(fù) 荷變化 振動隨油溫 變化 振動隨流 量變化 振動隨壓力 變化

35、 其它識別方法 明顯不明顯不變不變不變 振幅突然增 加 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 表6 轉(zhuǎn)子質(zhì)量偏心的故障原因 故障 來源 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， 動平衡精度低 轉(zhuǎn)子上零件安 裝錯位 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 故障 來源 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 n超速、超 負(fù)荷運(yùn)行 n零件局部 損壞脫落 轉(zhuǎn)子受腐蝕 疲勞，應(yīng)力

36、 集中 表7 轉(zhuǎn)子部件缺損的故障原因 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 12345678 特征頻率 常伴頻率 振動穩(wěn)定性 振動方向相位特征軸心軌跡進(jìn)動方向矢量區(qū)域 12穩(wěn)定 徑向、 軸向 穩(wěn)定橢圓正進(jìn)動 矢量起始點(diǎn) 大，隨運(yùn)行 繼續(xù)增大 表8 轉(zhuǎn)子弓形彎曲的振動特征 123456 振動隨轉(zhuǎn) 速變化 振動隨負(fù) 荷變化 振動隨油 溫變化 振動隨流 量變化 振動隨壓 力變化 其它識別方法 明顯不明顯不變不變不變 機(jī)器開始升速運(yùn)行 時(shí)，在低速階段振 動幅值就較大 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) Exper t 鄭州恩

37、普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 12345678 特征頻率 常伴 頻率 振動 穩(wěn)定性 振動 方向 相位 特征 軸心 軌跡 進(jìn)動 方向 矢量區(qū)域 1穩(wěn)定 徑向、 軸向 穩(wěn)定橢圓 正進(jìn)動 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)性彎曲的振動特征 表11 轉(zhuǎn)子臨時(shí)性彎曲的敏感參數(shù) 123456 振動隨轉(zhuǎn) 速變化 振動隨負(fù) 荷變化 振動隨油 溫變化 振動隨流 量變化 振動隨壓 力變化 其它識別方法 明顯不明顯不變不變不變 升速過程振幅大， 往往不能正常啟動 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培

38、訓(xùn)資料 故障 來源 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)子長期存放不當(dāng)， 發(fā)生永久彎曲變形 軸承安裝錯位，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 車 轉(zhuǎn)子熱穩(wěn) 定性差， 長期運(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 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培

39、訓(xùn)資料 12345678 特征頻率 常伴頻率 振動穩(wěn)定性 振動方向 相位特征軸心軌跡 進(jìn)動方向矢量區(qū)域 2 1、 3 穩(wěn)定 徑向、 軸向 較穩(wěn)定 雙環(huán) 橢圓 正進(jìn)動不變 表14 轉(zhuǎn)子不對中的振動特征 表15 轉(zhuǎn)子不對中的敏感參數(shù) 123456 振動隨轉(zhuǎn) 速變化 振動隨負(fù) 荷變化 振動隨油 溫變化 振動隨流 量變化 振動隨壓 力變化 其它識別方法 明顯明顯有影響有影響有影響 轉(zhuǎn)子軸向振動較大 聯(lián)軸器相鄰軸承處 振動較大 隨機(jī)器負(fù)荷增加， 振動增大 對環(huán)境溫度變化敏 感 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 故障 來源 1234 設(shè)計(jì)、制造安

40、裝、維修運(yùn)行、操作機(jī)器劣化 主要 原因 對機(jī)器熱膨 脹量考慮不 夠，給定的 安裝對中技 術(shù)要求不準(zhǔn) 安裝精度 未達(dá)到技 術(shù)要求 對熱態(tài)時(shí) 轉(zhuǎn)子不對 中變化量 考慮不夠 超負(fù)荷運(yùn) 行 機(jī)組保溫 不良，軸 系各轉(zhuǎn)子 熱變形不 同 機(jī)器基礎(chǔ)或 機(jī)座沉降不 均勻 ，時(shí) 不對中超差 環(huán)境溫度變 化大，機(jī)器 熱變形不同 表16 轉(zhuǎn)子不對中的故障原因 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 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 轉(zhuǎn)子對中不良 軸承安裝缺陷，兩半軸瓦錯位，單邊接

41、觸 潤滑不良，供油不足 油膜振蕩或轉(zhuǎn)子失穩(wěn)時(shí)，由于異常振動的大振幅 造成嚴(yán)重磨損 疲勞損壞 （疲勞裂紋） 軸承過載，軸瓦局部應(yīng)力集中 潤滑不良，承載區(qū)油膜破裂 軸承間隙不適當(dāng) 軸承配合松動，過盈不足 轉(zhuǎn)子異常振動，在軸承上產(chǎn)生交變載荷 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 腐 蝕 潤滑劑的化學(xué)作用 氣 蝕 轉(zhuǎn)子渦動速度高，發(fā)生異常振動 潤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 油膜渦動的振動特征 12345678 特征頻率 常

42、伴頻率 振動穩(wěn)定性 振動方向 相位特征軸心軌跡進(jìn)動方向 矢量區(qū)域 1較穩(wěn)定徑向穩(wěn)定 雙環(huán) 橢圓 正進(jìn)動改變 Exper t 2 1 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 123456 振動隨轉(zhuǎn) 速變化 振動隨負(fù) 荷變化 振動隨油 溫變化 振動隨流 量變化 振動隨壓力 變化 其它識別方法 明顯不明顯明顯不變不變 渦動頻率隨工作角 頻率升降，保持 表19 油膜渦動的敏感參數(shù) 故障 來源 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 軸承間隙不當(dāng) 軸承殼體配合過 盈不足 軸瓦參數(shù)不當(dāng) 潤滑油不 良 油溫或油 壓

43、不當(dāng) 軸承磨損， 疲勞損壞， 腐蝕及氣 蝕等 表20 油膜渦動的故障原因 Exper t 2 1 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 表21 油膜振蕩的振動特征 12345678 特征頻率 常伴頻率 振動穩(wěn)定性 振動方向 相位特征 軸心軌跡 進(jìn)動方向矢量區(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)動改變 表22 油膜振蕩的敏感參數(shù) 123456 振動隨轉(zhuǎn) 速變化 振動隨負(fù) 荷變化 振動隨油 溫變化 振動隨流 量變化 振動隨壓 力變化 其它識別方法 振動發(fā) 生后， 升高轉(zhuǎn) 速，振 動不變 不明顯明顯不變不變

44、工作角頻率等于或高于 時(shí)突然發(fā)生 振動強(qiáng)烈，有低沉吼叫聲 振蕩發(fā)生前發(fā)生油膜渦動 異常振動有非線性特征 n 2 Exper t 2 1 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 故障 來源 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 軸承間隙不當(dāng) 軸承殼體配合過 盈不足 軸瓦參數(shù)不當(dāng) 潤滑油不 良 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 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 表24 旋轉(zhuǎn)失速的振動特征 12

45、345678 特征頻率 常伴頻率 振動穩(wěn)定性 振動方向 相位特征軸心軌跡進(jìn)動方向 矢量區(qū)域 及 的成對 次諧波 組合 頻率 振幅大幅 度波動 徑向、 軸向 不穩(wěn)定雜亂正進(jìn)動突變 s ）（ s 表25 旋轉(zhuǎn)失速的敏感參數(shù) 123456 振動隨轉(zhuǎn) 速變化 振動隨負(fù) 荷變化 振動隨油 溫變化 振動隨流 量變化 振動隨壓 力變化 其它識別方法 明顯很明顯不變很明顯變化 機(jī)器出口壓力波 動大 機(jī)器入口氣體壓 力及流量波動 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 表26 旋轉(zhuǎn)失速的故障原因 故障 來源 1234 設(shè)計(jì)、制造安裝、維修運(yùn)行、操作機(jī)器劣化

46、主要 原因 機(jī)器的各級 流道設(shè)計(jì)不 匹配 入口濾清器堵塞 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 振動特征頻率與工 作轉(zhuǎn)速的關(guān)系 振動特征頻率隨轉(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 振動特征頻率與機(jī) 器進(jìn)口流量的關(guān)系 振動強(qiáng)烈程度隨流量 改變而變化 振動強(qiáng)烈程度不隨流量變 化 壓力脈動頻率的特 點(diǎn) 壓力脈動頻率與工作 流速頻率相等 壓力脈動頻率與轉(zhuǎn)子固有 頻率接近 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩

47、普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 表28 喘振的振動特征 12345678 特征頻率 常伴頻率振動穩(wěn)定性 振動方向 相位特征軸心軌跡進(jìn)動方向 矢量區(qū)域 超低頻 （0.5 20Hz） 1不穩(wěn)定徑向不穩(wěn)定紊亂正進(jìn)動突變 表29 喘振的敏感參數(shù) 123456 振動隨轉(zhuǎn) 速變化 振動隨負(fù) 荷變化 振動隨油 溫變化 振動隨流 量變化 振動隨壓 力變化 其它識別方法 改變改變改變 明顯改 變 明顯改 變 振動劇烈 出口壓力和進(jìn)口流 量波動大 噪聲大，低沉吼叫， 聲音異常 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 表30 喘振的故障原因 故障 來源 123

48、4 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 入口濾清 器堵塞 葉輪流道 或氣流流 道堵塞 壓縮機(jī)的實(shí)際運(yùn) 行流量小于喘振 流量 壓縮機(jī)出口壓力 低于管網(wǎng)壓力 氣源不足，進(jìn)氣 壓力太低，進(jìn)氣 溫度或氣體相對 分子質(zhì)量變化大， 轉(zhuǎn)速變化太快及 升壓速度過快、 過猛 管道阻 力增大 管網(wǎng)阻 力增加 管路逆 止閥失 靈等 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 表31 轉(zhuǎn)子與靜止件徑向摩擦的振動特征 12345678 特征 頻率 常伴 頻率 振動穩(wěn) 定性 振動 方向

49、 相位特征軸心軌跡進(jìn)動方向 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 連續(xù)摩擦： 反向位移、 跳動、突變 局部摩擦： 反向位移 連續(xù)摩 擦：擴(kuò) 散 局部摩 擦：紊 亂 連續(xù)摩 擦：反 進(jìn)動 局部摩 擦：正 進(jìn)動 突變 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 表32 轉(zhuǎn)子與靜止件徑向摩擦的敏感參數(shù) 123456 振動隨轉(zhuǎn) 速變化 振動隨負(fù) 荷變化 振動隨油 溫變化 振動隨流 量變化 振動隨壓 力變化 其它識別方法 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)子與靜止件徑向摩擦的故障原因 故障 來源 1234

50、 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) 轉(zhuǎn)子與定子偏心 轉(zhuǎn)子對中不良 轉(zhuǎn)子動撓度大 機(jī)器運(yùn)行 時(shí)熱膨脹 嚴(yán)重不均 勻 轉(zhuǎn)子位移 基礎(chǔ)或殼 體變形大 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 表34 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)出現(xiàn)各次諧波的可能性 振動頻率 （0 40） （4050） （50 100） 不規(guī) 則 出現(xiàn)的可能性（）40401010 表35 轉(zhuǎn)子過盈配合件過盈不足的振動特征 12345678 特征 頻率 常伴 頻率 振動穩(wěn) 定性 振動 方向 相位 特征 軸心 軌跡 進(jìn)動 方向 矢

51、量 區(qū)域 1 （次諧波） 1不穩(wěn)徑向雜亂 不 穩(wěn)定 正 進(jìn)動 改變 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 表36 轉(zhuǎn)子過盈配合件過盈不足的敏感參數(shù) 123456 振動隨轉(zhuǎn) 速變化 振動隨負(fù) 荷變化 振動隨油 溫變化 振動隨流 量變化 振動隨壓 力變化 其它識別 方法 有變化有變化不變不變不變 1）轉(zhuǎn)子失 穩(wěn)渦動頻 率 2）振動 大小與轉(zhuǎn) 子不平衡 量成正比 Exper t nt 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 表37 轉(zhuǎn)子過盈配合件過盈不足的故障原因 故障來源 1234 設(shè)計(jì)、制造安裝、維修運(yùn)

52、行、操作機(jī)械劣化 主要原因 轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn) 體配合面過 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 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 表38 轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)聯(lián)接松動的振動特征 12345678 特征頻率 常伴頻率 振動 穩(wěn)定性 振動 方向 相位 特征 軸心 軌跡 進(jìn)動 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 方向 振動 大 不穩(wěn)定紊亂正進(jìn) 動 變動 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限

53、公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 表39 轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)聯(lián)接松動的敏感參數(shù) 123456 振動隨 轉(zhuǎn)速變化 振動隨 負(fù)荷變化 振動隨 油溫變化 振動隨 流量變化 振動隨 壓力變化 其它 識別方法 很敏感敏感不變不變不變 非線性振 動特征 表40 轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)聯(lián)接松動的故障原因 故障 來源 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 合間隙過大 或緊固不良、 防松動措施 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 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資

54、料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 表41 密封和間隙動力失穩(wěn)的振動特征 12345678 特征頻率常伴頻率 振動 穩(wěn)定性 振動 方向 相位 特征 軸心 軌跡 進(jìn)動 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 徑向 不 穩(wěn)定 紊亂 并擴(kuò) 散 正 進(jìn)動 突變 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 表42 密封和間隙動力失穩(wěn)的故障原因 123456 振動隨 轉(zhuǎn)速變化 振動隨 負(fù)荷變化 振動隨 油溫變化 振動隨 流量變化 振動隨 壓力變化 其它 識別方法 在某閾值 矢穩(wěn) 很敏感明顯改變不變

55、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 劇烈 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 表43 密封和間隙動力失穩(wěn)的故障原因 故障來源 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 過快，升降 壓過猛，超 負(fù)荷運(yùn)行 轉(zhuǎn)軸彎曲或 軸承磨損產(chǎn) 生偏隙 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 表44 轉(zhuǎn)軸具有橫向

56、裂紋的振動特征 1 2 3 4 5 6 7 8 特征頻率 常伴頻率 振動 穩(wěn)定性 振動方向 相位特征 軸心軌跡 進(jìn)動方向 矢量區(qū)域 半臨界 點(diǎn)的2 2、 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)動改變 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 表45 轉(zhuǎn)軸具有橫向裂紋的敏感參數(shù) 123456 振動隨 轉(zhuǎn)速變化 振動隨 負(fù)荷變化 振動隨 油溫變化 振動隨 流量變化 振動隨 壓力變化 其它 識別方法 變化 不規(guī)則 變化 不變不變不變 非線性振 動。過半 臨界點(diǎn) 2諧波 有共振峰 值 Exper t 鄭州恩普特設(shè)

57、備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 表46 轉(zhuǎn)軸具有橫向裂紋的故障原因 故 障 來 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， 升速、升壓過 猛，轉(zhuǎn)子長期 受交變力 軸產(chǎn)生疲 勞裂紋 Exper t 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 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 Exper t 旋轉(zhuǎn)機(jī)械常見故障的振動診斷及實(shí)例旋轉(zhuǎn)機(jī)械常見故障的振動診斷及實(shí)例-轉(zhuǎn)子不平衡轉(zhuǎn)子不平衡 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)

58、資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 實(shí)例實(shí)例1： 某公司有一臺電動機(jī)，額定轉(zhuǎn)速某公司有一臺電動機(jī)，額定轉(zhuǎn)速3000r/min，運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)振動異常，運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)振動異常， 測取軸承部位的振動信號作頻譜分析，其譜圖如右下圖所示。以電動機(jī)轉(zhuǎn)頻測取軸承部位的振動信號作頻譜分析，其譜圖如右下圖所示。以電動機(jī)轉(zhuǎn)頻 （50Hz）最為突出，判斷電動機(jī)轉(zhuǎn)子存在不平衡。在作動平衡測試時(shí)，轉(zhuǎn)）最為突出，判斷電動機(jī)轉(zhuǎn)子存在不平衡。在作動平衡測試時(shí)，轉(zhuǎn) 子不平衡量達(dá)子不平衡量達(dá)5000g.cm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過標(biāo)準(zhǔn)允許值，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過標(biāo)準(zhǔn)允許值。經(jīng)動平衡處。經(jīng)動平衡處 理后，振動狀態(tài)達(dá)到正常。理后，振動狀態(tài)達(dá)到正常。 這個(gè)實(shí)

59、例，故障典這個(gè)實(shí)例，故障典 型，過程完整。它的型，過程完整。它的 價(jià)值在于印證了不平價(jià)值在于印證了不平 衡故障的一個(gè)最重要衡故障的一個(gè)最重要 特征，激振頻率等于特征，激振頻率等于 轉(zhuǎn)頻，又通過動平衡轉(zhuǎn)頻，又通過動平衡 測試處理進(jìn)一步驗(yàn)證測試處理進(jìn)一步驗(yàn)證 了診斷結(jié)論的正確性。了診斷結(jié)論的正確性。 Exper t 旋轉(zhuǎn)機(jī)械常見故障的振動診斷及實(shí)例旋轉(zhuǎn)機(jī)械常見故障的振動診斷及實(shí)例-轉(zhuǎn)子不平衡轉(zhuǎn)子不平衡 鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料鄭州恩普特設(shè)備診斷工程有限公司培訓(xùn)資料 實(shí)例實(shí)例2： 某卷煙廠的鍋爐引風(fēng)機(jī)，型號某卷煙廠的鍋爐引風(fēng)機(jī)，型號Y2805-4型，轉(zhuǎn)速型，轉(zhuǎn)速1480r/min，功，

60、功 率率75kW，結(jié)構(gòu)簡圖見圖，結(jié)構(gòu)簡圖見圖4-8。1992年年5月月12日在設(shè)備巡檢中對其進(jìn)行振日在設(shè)備巡檢中對其進(jìn)行振 動測量，機(jī)器各測點(diǎn)的速度有效值見表動測量，機(jī)器各測點(diǎn)的速度有效值見表4-1，測量結(jié)果表明，測點(diǎn)，測量結(jié)果表明，測點(diǎn)的水平的水平 方向振值嚴(yán)重超差（標(biāo)準(zhǔn)允差為方向振值嚴(yán)重超差（標(biāo)準(zhǔn)允差為1.1m/s）。為了查明原因，利用）。為了查明原因，利用DZ2 振動測量儀，配接振動測量儀，配接PF1簡易頻率分析儀對測點(diǎn)簡易頻率分析儀對測點(diǎn)、進(jìn)行了簡易頻率分析，進(jìn)行了簡易頻率分析， （見圖（見圖3-4）。其主要頻率的速度有效值見表）。其主要頻率的速度有效值見表4-2。測點(diǎn)。測點(diǎn)水平方向振