振動基本知識及其故障診斷綜述

振動基本知識及故障診療

傅行軍東南大學火電機組振動國家工程研究中心振動基本知識及其故障診斷綜述第1頁上篇：振動基本知識一、振動及其分類振動——指物體在一定位置附近往復運動。

普遍存在于宇宙及人類生產(chǎn)、生活中。是電廠主要安全經(jīng)濟指標之一。

電廠中振動過大危害（1）降低設備使用壽命，造成設備損壞，甚至釀成災難性事故；（2）動靜部件碰摩，使轉(zhuǎn)軸彎曲，部件及基礎損壞；（3）降低機組機械性能和熱力性能；（4）振動及其產(chǎn)生噪聲，影響運行人員身體健康和工作效率。振動基本知識及其故障診斷綜述第2頁

振動分類（1）按振動產(chǎn)生方式分：

自由振動受迫振動（2）按振動規(guī)律分：

簡諧振動復合周期振動瞬態(tài)振動隨機振動（3）按振動故障性質(zhì)分：

自激振動強迫振動（4）按振動模型自由度分：

單自由度振動多自由度振動

振動基本知識及其故障診斷綜述第3頁二、簡諧振動（一）簡諧振動運動學方程以無阻尼自由振動彈簧振子為例得出普遍結(jié)論：微分方程特征

運動學特征由

xok振動基本知識及其故障診斷綜述第4頁解

可得位移振動方程速度加速度vtxa振動基本知識及其故障診斷綜述第5頁結(jié)論：（1）單自由度無阻尼系統(tǒng)自由振動是以正弦或余弦函數(shù)表示，故稱為簡諧振動。（2）自由振動角頻率即系統(tǒng)固有頻率僅由系統(tǒng)本身參數(shù)確定，與外界激勵、初始條件無關(guān)。（3）自由振動振幅A和初相角φ由初始條件所確定。振動基本知識及其故障診斷綜述第6頁振幅

A

(Amplitude)偏離平衡位置最大值。描述振動規(guī)模。頻率

f

(Frequency)

描述振動快慢。單位為次/秒(Hz)或次/分(c/min)。周期

T=1/f為每振動一次所需時間，單位為秒。

圓頻率

=2

f

為每秒鐘轉(zhuǎn)過角度，單位為弧度/秒初相角

(Initialphase)描述振動在起始瞬間狀態(tài)。（二）描述簡諧振動三要素

振動基本知識及其故障診斷綜述第7頁（三）簡諧振動合成合振動：1.同方向、同頻率簡諧振動合成——依然為簡諧振動αA1A2Axα1α2兩種特殊情況：振動與其它運動形式一樣也能夠進行合成與分解振動往往是由若干種頻率簡諧振動合成下面我們研究幾個基本而主要簡諧振動合成A1A2AxA1A2Ax振動基本知識及其故障診斷綜述第8頁2.同方向、不一樣頻率簡諧振動合成——周期振動m,n為整數(shù)，m≠n用x-t圖像合成最方便如：T1=2s,T2=3sx1t2sx2t3sxt6s結(jié)論：合振動不是簡諧振動，但有周期性，合振動周期為兩個分振動周期最小公倍數(shù)振動基本知識及其故障診斷綜述第9頁tx合振幅做周期性改變現(xiàn)象叫拍，合振幅大小每改變一個周期叫1拍，單位時間內(nèi)拍出現(xiàn)次數(shù)叫拍頻2）兩個分振動頻率很高,又非?？拷?即可視為振幅做周期性遲緩改變準簡諧振動，又稱調(diào)幅振動振動基本知識及其故障診斷綜述第10頁3.方向垂直、同頻率簡諧振動合成xy將兩個式子展開，消去參數(shù)t,可得質(zhì)點運動軌跡方程：在普通情況下，為一橢圓方程，橢圓形狀、大小，長、短軸方位，由振幅和相位差決定振動基本知識及其故障診斷綜述第11頁4.方向垂直、不一樣頻率簡諧振動合成

若分振動頻率不成整數(shù)比，則合運動軌跡不能形成穩(wěn)定封閉曲線，質(zhì)點運動不含有周期性若分振動頻率成整數(shù)比，則合運動軌跡為一穩(wěn)定封閉曲線，質(zhì)點運動含有周期性，軌跡圖形稱為利薩如圖形圖形花樣與振幅、初相、頻率比相關(guān)

用作圖法畫利薩如圖形

T1:T2

=1:2

A1:A2=3:2

α1=-π/2

α2=π/2A1A2xyα1α21234567812345678振動基本知識及其故障診斷綜述第12頁三、單自由度系統(tǒng)自由振動振動基本知識及其故障診斷綜述第13頁ωd為阻尼自由振動圓頻率阻尼比：Mi、Mi+1分別為阻尼自由振動相鄰超調(diào)量。振動基本知識及其故障診斷綜述第14頁四、單自由度系統(tǒng)強迫振動（一）諧激勵強迫振動振動基本知識及其故障診斷綜述第15頁振動基本知識及其故障診斷綜述第16頁

圖a)——幅頻特征曲線

圖b)——相頻特征曲線

（1）當激勵頻率

時，振幅到達最大值，稱臨界。

（2）不論系統(tǒng)阻尼比是多少，

在時，位移一直落后于

激勵力90度現(xiàn)象，稱共振。振動基本知識及其故障診斷綜述第17頁reAO

（二）單圓盤轉(zhuǎn)子不平衡振動和臨界轉(zhuǎn)速01r/ecCAmO

O’

kyx由上式中解出x和y,并求得振幅r。圓盤慣性力＋軸彈性力＝偏心離心力振動基本知識及其故障診斷綜述第18頁

單圓盤轉(zhuǎn)子不平衡振動響應01r/ecreAO

reCAO

reCAO

CACO

O’

<<c

c

>>c

r<<e

r>>e

rereAO

重點高點C振動基本知識及其故障診斷綜述第19頁系統(tǒng)有多個固有頻率。從小到大，稱為第1階、第2階等等。每個頻率有一對應振型和阻尼值。同一階固有頻率、振型和阻尼值一起，稱為模態(tài)。五、多自由度系統(tǒng)自由振動

兩自由度系統(tǒng)振動模態(tài)第二階模態(tài)第一階模態(tài)振動基本知識及其故障診斷綜述第20頁三自由度系統(tǒng)振動模態(tài)第二階模態(tài)第三階模態(tài)第一階模態(tài)振型是各自由度坐標百分比值。振型含有正交性。振動基本知識及其故障診斷綜述第21頁

單轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速和振型

650MW發(fā)電機轉(zhuǎn)子

n1=604r/minn2=1840r/minn3=4651r/min多自由度轉(zhuǎn)子有多個臨界轉(zhuǎn)速和對應振型振動基本知識及其故障診斷綜述第22頁多轉(zhuǎn)子軸系臨界轉(zhuǎn)速和振型200MW汽輪發(fā)電機組軸系

發(fā)電機轉(zhuǎn)子型n1=1002r/min中壓轉(zhuǎn)子型n2=1470r/min高壓轉(zhuǎn)子型n3=1936r/min低壓轉(zhuǎn)子型n4=r/min發(fā)電機轉(zhuǎn)子型n5=2678r/min高壓轉(zhuǎn)子中壓轉(zhuǎn)子低壓轉(zhuǎn)子發(fā)電機轉(zhuǎn)子

軸系各階振型中，普通有一個轉(zhuǎn)子起主導作用。振動基本知識及其故障診斷綜述第23頁多轉(zhuǎn)子軸系固有頻率和振型振動基本知識及其故障診斷綜述第24頁

單跨轉(zhuǎn)子與多跨軸系臨界轉(zhuǎn)速關(guān)系200MW汽輪發(fā)電機組軸系軸系各階臨界轉(zhuǎn)速高于對應單轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速。彈性支承轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速低于剛性支承轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速。振動基本知識及其故障診斷綜述第25頁振動頻率等于外激勵頻率。振型為各階振型疊加。各階振型所占百分比，決定于外激勵頻率和作用點位置。激勵頻率靠近某階固有頻率時，該階振型增大而占主導地位，是為該階共振狀態(tài)。共振峰大小決定于該階阻尼值和激勵位置。作用在某階節(jié)點上激勵力，不能激起該階振動。六、多自由度系統(tǒng)強迫振動振動基本知識及其故障診斷綜述第26頁正峰值負峰值平均絕對值有效值平均值峰峰值簡諧振動各幅值參數(shù)是常數(shù)，彼此間有確定關(guān)系峰值

xp=A;峰峰值

xp-p=2A平均絕對值

xav=0.637A有效值

xrms=0.707A平均值中篇：振動測試

一、振動基本量測量

1.振動幅值測量——位移、速度和加速度振動基本知識及其故障診斷綜述第27頁簡諧振動位移、速度、加速度之間關(guān)系

振動位移

(Displacement)速度

(Velocity)加速度

(Acceleration)

位移、速度、加速度都是同頻率簡諧波。三者幅值對應為A、A、A2。相位關(guān)系：加速度領先速度90o;速度領先位移90o。xvaxva振動基本知識及其故障診斷綜述第28頁復雜振動幅值參數(shù)各幅值參數(shù)隨時間改變，彼此間無明確定關(guān)系正峰值負峰值峰峰值xrms振動基本知識及其故障診斷綜述第29頁若干幅值參數(shù)定義

瞬時值(Instantvalue)振動任一瞬時數(shù)值。峰值

(Peakvalue)振動離平衡位置最大偏離。平均絕對值(Averageabsolutevalue)均值(Meanvalue)

又稱平均值或直流分量。有效值

(Rootmeansquarevalue)

xpx=x(t)振動基本知識及其故障診斷綜述第30頁慣用幅值參數(shù)及其單位

位移峰峰值。單位為微米（m）

速度

有效值。單位為毫米/秒（mm/s）

加速度

峰值。單位為米/秒平方（m/s2）振動基本知識及其故障診斷綜述第31頁2.振動信號頻率分析把振動信號中所包含各種頻率成份分別分解出來方法。頻率分析數(shù)學基礎是傅里葉變換和快速傅里葉算法（FFT）。頻率分析可用頻率分析儀來實現(xiàn)，也可在計算機上用軟件來完成。頻率分析結(jié)果得到各種頻譜圖，這是故障診療有力工具。振動基本知識及其故障診斷綜述第32頁時間域頻率域FFTIFFT振動基本知識及其故障診斷綜述第33頁各種振動頻譜圖名稱波形頻譜名稱波形頻譜振動基本知識及其故障診斷綜述第34頁基頻是轉(zhuǎn)速頻率?；l分量幅值和轉(zhuǎn)子不平衡大小相關(guān)?；l分量相位和不平衡在轉(zhuǎn)子上方位有直接對應關(guān)系。在轉(zhuǎn)子上布置鍵相標識K，在軸承座上布置鍵相傳感器K（光電式或渦流式），其輸出為相位參考脈沖。參考脈沖是測量相位基準。參考脈沖也可用于測量轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。3.旋轉(zhuǎn)機械振動基頻分量幅值和相位測量

振動基本知識及其故障診斷綜述第35頁

振動相位測量原理從參考脈沖到第一個正峰值轉(zhuǎn)角定義振動相位。振動相位與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動角度一一對應。在平衡和故障診療中有主要作用。振動信號參考脈沖振動基本知識及其故障診斷綜述第36頁波形圖(Wave)時間域內(nèi)振動波形頻譜圖(Spectrum)組成振動各諧波成份軸心軌跡(Orbit)轉(zhuǎn)軸中心振動軌跡，由水平和鉛垂兩方向波形合成二、旋轉(zhuǎn)機械振動測量分析圖示

1.定轉(zhuǎn)速圖示振動基本知識及其故障診斷綜述第37頁波形圖、頻譜圖及軸心軌跡振動基本知識及其故障診斷綜述第38頁軸心軌跡測定軸心軌跡(Orbit)是診療旋轉(zhuǎn)機械故障有力工具。軸心軌跡可用基頻檢測儀和示波器得到，也能夠用計算機完成。振動基本知識及其故障診斷綜述第39頁波德圖與極坐標圖(Bode&PolarPlot)升（降）速時，基頻幅值和相位改變?nèi)S頻譜圖(Cascade)軸心軌跡陣軸心位置

判定軸頸靜態(tài)工作點和油膜厚度2.變轉(zhuǎn)速圖示振動基本知識及其故障診斷綜述第40頁波德圖和極坐標圖波德圖(BodePlot)和極坐標圖(PolarPlot)二者所含信息相同，都表示基頻振動幅值和相位隨機器轉(zhuǎn)速改變規(guī)律。振動基本知識及其故障診斷綜述第41頁三維頻譜圖是頻譜集合。本圖第三個坐標是轉(zhuǎn)速。本圖表明在升、降速過程中振動頻譜改變。第三坐標也可是時間、工藝參數(shù)等。三維頻譜圖（譜陣圖）振動基本知識及其故障診斷綜述第42頁軸心軌跡陣圖汽輪發(fā)電機組一個軸承在不一樣轉(zhuǎn)速下軸心軌跡陣振動基本知識及其故障診斷綜述第43頁軸心位置測定軸心位置能夠用計算機及其外設來繪制。渦流傳感器輸出信號動態(tài)部分靜態(tài)部分軸心軌跡軸心位置間隙改變平均間隙振動基本知識及其故障診斷綜述第44頁軸心位置改變汽輪發(fā)電機中壓缸軸承升速時軸心位置逐步升高。到工作轉(zhuǎn)速時，偏心率為0.66；偏位角32o。屬正常。以后數(shù)月，軸承基礎下沉，造成軸心上浮，偏心率降低，偏位角靠近90o。發(fā)生了油膜振蕩。監(jiān)測軸心位置有利于發(fā)覺機器故障。振動基本知識及其故障診斷綜述第45頁磁帶統(tǒng)計儀頻譜分析儀打印機存放設備繪圖儀測量電路基頻檢測儀統(tǒng)計儀數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)汽輪機齒輪增速箱壓縮機渦流傳感器速度傳感器加速度傳感器鍵相傳感器三、旋轉(zhuǎn)機械振動測量系統(tǒng)及儀器振動基本知識及其故障診斷綜述第46頁磁電速度傳感器接收形式：慣性式變換形式：磁電效應經(jīng)典頻率范圍：10Hz~1000Hz經(jīng)典線性范圍：0~2mm經(jīng)典靈敏度：20mV/mm/s測量非轉(zhuǎn)動部件絕對振動速度。不適于測量瞬態(tài)振動和很快變速過程。輸出阻抗低，抗干擾力強。傳感器質(zhì)量較大，對小型對象有影響。在傳感器固有頻率附近有較大相移。振動基本知識及其故障診斷綜述第47頁渦流位移傳感器不接觸測量，尤其適合測量轉(zhuǎn)軸和其它小型對象相對位移。有零頻率響應，可測靜態(tài)位移和軸承油膜厚度。靈敏度與被測對象電導率和導磁率相關(guān)。相移很小。接收形式：相對式變換形式：電渦流經(jīng)典頻率范圍：0~20kHz經(jīng)典線性范圍：0~2mm經(jīng)典靈敏度：8.0V/mm(對象為鋼)振動基本知識及其故障診斷綜述第48頁渦流傳感器工作原理輸出電壓u正比于間隙d且于測量對象材質(zhì)相關(guān)振動基本知識及其故障診斷綜述第49頁壓電加速度傳感器接收形式：慣性式變換形式：壓電效應經(jīng)典頻率范圍：0.2Hz~10kHz線性范圍和靈敏度隨各種不一樣型號可在很大范圍內(nèi)改變。測量非轉(zhuǎn)動部件絕對振動加速度。適應高頻振動和瞬態(tài)振動測量。傳感器質(zhì)量小，可測很高振級。現(xiàn)場測量要注意電磁場、聲場和接地回路干擾。振動基本知識及其故障診斷綜述第50頁軸承振動測點布置振動基本知識及其故障診斷綜述第51頁軸振動測點布置振動基本知識及其故障診斷綜述第52頁軸承振動與軸振動比較振動基本知識及其故障診斷綜述第53頁四、振動標準（一）軸承座振動標準（GB/T6075.2-)準則一：振動幅值標準

1.評價區(qū)域和區(qū)域邊界

50MW以上汽輪機和發(fā)電機軸承座區(qū)域A:新投產(chǎn)機器通常在此區(qū)域內(nèi)振動速度評價區(qū)域邊界推薦值區(qū)域B:可長久運行單位：振動速度均方根值/(mm/s)區(qū)域C:不宜長久連續(xù)運行，有適當機會采取補救區(qū)域D:普通認為足以引發(fā)機器損壞注：適合用于額定轉(zhuǎn)速正常穩(wěn)態(tài)運行工況區(qū)域邊界1500或1800r/min3000或3600r/minA/B2.83.8B/C5.37.5C/D8.511.8振動基本知識及其故障診斷綜述第54頁2.穩(wěn)態(tài)運行限值報警設定報警值設定高出基線值，高出量為B/C值得25%推薦報警值普通不超出區(qū)域邊界B/C值1.25倍停機設定普通來說，停機限值在C或D內(nèi)推薦停機限值應不超出區(qū)域邊界C/D值1.25倍3.瞬態(tài)運行振動幅值1)額定轉(zhuǎn)速下瞬態(tài)運行時

通常振動應不超出區(qū)域邊界C/D值2)升降速和超速時報警值設定高出基線值，高出量為B/C值得25%推薦報警值普通不超出區(qū)域邊界C/D值1.25倍此時普通不設定停機值準則二：振動幅值改變標準

在穩(wěn)態(tài)工況下，假如振動改變量顯著，到達B/C值25%，要查明原因和確定辦法振動基本知識及其故障診斷綜述第55頁（二）轉(zhuǎn)軸振動標準（GB/T6075.2-)準則一：振動幅值標準

1.評價區(qū)域和區(qū)域邊界

50MW以上3000r/min汽輪機和發(fā)電機轉(zhuǎn)軸區(qū)域A:新投產(chǎn)機器通常在此區(qū)域內(nèi)振動位移評價區(qū)域邊界推薦值區(qū)域B:可長久運行單位：振動位移峰-峰值/微米(um)區(qū)域C:不宜長久連續(xù)運行，有適當機會采取補救區(qū)域D:普通認為足以引發(fā)機器損壞注：適合用于額定轉(zhuǎn)速正常穩(wěn)態(tài)運行工況區(qū)域邊界相對軸振絕對軸振A/B

80100B/C120~165150~200C/D180~260250~320振動基本知識及其故障診斷綜述第56頁2.穩(wěn)態(tài)運行限值報警設定報警值設定高出基線值，高出量為B/C值得25%推薦報警值普通不超出區(qū)域邊界B/C值1.25倍停機設定普通來說，停機限值在C或D內(nèi)推薦停機限值應不超出區(qū)域邊界C/D值1.25倍3.瞬態(tài)運行振動幅值

1)額定轉(zhuǎn)速下瞬態(tài)運行時

通常振動應不超出區(qū)域邊界C/D值

2)升降速和超速時報警值設定高出基線值，高出量為B/C值得25%轉(zhuǎn)速大于0.9倍額定轉(zhuǎn)速，推薦報警值不宜大于區(qū)域邊界C/D值轉(zhuǎn)速小于0.9倍額定轉(zhuǎn)速，推薦報警值不宜大于區(qū)域邊界C/D值1.5倍準則二：振動幅值改變標準

在穩(wěn)態(tài)工況下，假如軸振動改變量顯著，到達B/C值25%，要查明原因和確定辦法振動基本知識及其故障診斷綜述第57頁下篇：故障診療概述

機械振動產(chǎn)生原因和性質(zhì)自激振動

機械系統(tǒng)（質(zhì)量M、剛度K、阻尼C組成）

強迫振動自由振動反饋機制連續(xù)激勵初始激勵恒定能源激勵響應振動基本知識及其故障診斷綜述第58頁簡易診療和精密診療狀態(tài)監(jiān)測（簡易診療）

內(nèi)容：識別有沒有故障明確故障嚴重程度作出故障趨勢分析由設備維修人員在現(xiàn)場進行故障診療（精密診療）

內(nèi)容：確定故障部位確定故障原因提出維修提議由設備診療人員在現(xiàn)場或中心進行振動基本知識及其故障診斷綜述第59頁

精密診療方法頻譜分析法趨勢分析法通頻值趨勢分析、頻譜趨勢分析時域分析法波形分析、相關(guān)函數(shù)分析倒頻譜分析法模態(tài)分析法隨機減量法其它數(shù)學方法模式識別法含糊診療法故障樹診療法神經(jīng)網(wǎng)絡法小波分析法灰色系統(tǒng)法分形幾何法振動基本知識及其故障診斷綜述第60頁故障診療教授系統(tǒng)框圖教授系統(tǒng)是一個故障診療專用程序。用戶能夠把其中積累診療教授知識用于診療工作。結(jié)果及解釋征兆事實庫知識獲取征兆獲取推理機診療知識庫設備參數(shù)庫工作存貯器人機對話故障對策傳感器信號領域教授用戶振動基本知識及其故障診斷綜述第61頁轉(zhuǎn)動機械常見故障頻率特征強迫振動類故障自激振動類故障X:轉(zhuǎn)動頻率振動基本知識及其故障診斷綜述第62頁強迫振動故障類

轉(zhuǎn)子不平衡故障特征振幅隨轉(zhuǎn)速改變而改變，過臨界轉(zhuǎn)速有共振峰相位隨轉(zhuǎn)速改變而改變，過臨界轉(zhuǎn)速時改變大振動1X頻率為主波形為簡諧波，少毛刺。軸心軌跡為圓或橢圓。軸向振動不大。振動基本知識及其故障診斷綜述第63頁轉(zhuǎn)子不平衡類型振動基本知識及其故障診斷綜述第64頁轉(zhuǎn)子不對中類型及對振動影響正確對中e=0,

=0平行不對中e0,=0角度不對中e=0,0綜合不對中e0,0振動基本知識及其故障診斷綜述第65頁自激振動故障類（失穩(wěn)振動類）造成失穩(wěn)原因滑動軸承油膜力密封中流體力定、轉(zhuǎn)子間徑向間隙不均勻轉(zhuǎn)軸材料內(nèi)阻和結(jié)構(gòu)內(nèi)阻轉(zhuǎn)子內(nèi)腔部分充液轉(zhuǎn)子和定子碰摩轉(zhuǎn)子質(zhì)量和剛性在各徑向不對稱失穩(wěn)危害突發(fā)性普通無顯著先兆。失穩(wěn)運動普通規(guī)模很大。低周渦動，轉(zhuǎn)軸受交變應力。引發(fā)疲勞破壞。振動基本知識及其故障診斷綜述第66頁油膜軸承工作原理oo1eW發(fā)散楔收斂楔最小油膜間隙最大油膜間隙油膜壓力分布振動基本知識及其故障診斷綜述第67頁油膜失穩(wěn)機理油膜力軸頸渦動軌跡油膜力做功常大于零恒小于零較小可不計如W>0，就可能會失穩(wěn)。彈性力阻尼力失oxykyycyykxxcxxkxycxykyxcyx振動基本知識及其故障診斷綜述第68頁油膜半速渦動流入油0.5R(C+e)流出油0.5R(C-e)故多出油為Re如軸頸繞O作角速度為渦動，就留出空間2Re為維持流量平衡，就有

2Re=Re得=0.5，是為半速渦動分析流經(jīng)此直徑油流o1eC-eC+eoR振動基本知識及其故障診斷綜述第69頁

半速渦動下運動形態(tài)▲公轉(zhuǎn)（渦動）速度為自轉(zhuǎn)速度二分之一?！D(zhuǎn)子上軸向各纖維受交變力，交變頻率為-。自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)振動基本知識及其故障診斷綜述第70頁

正常情況下轉(zhuǎn)子同時正進動▲定轉(zhuǎn)速時，轉(zhuǎn)子作剛體弓形回轉(zhuǎn)（同時正進動），轉(zhuǎn)子上軸向各纖維不受交變力。▲軸心線形狀決定于不平衡分布、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和臨界轉(zhuǎn)速分布?！?/p>

變轉(zhuǎn)速時，軸心線形狀、彎曲大小和相位均改變。自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)振動基本知識及其故障診斷綜述第71頁

油膜振蕩特征升速降速t2cc0渦動振幅轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速升速降速tc2c0渦動頻率轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速突發(fā)性：抵達閾速t時，突然發(fā)生。閾速大于2倍固有頻率。

破壞性：振幅普通很大。

渦動頻率鎖住在c；低周正向進動，軸纖維受交變應力。

慣性：消失滯后于發(fā)生。振動基本知識及其故障診斷綜述第72頁從油膜渦動發(fā)展到油膜振蕩渦動頻率c/min轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速r/min振動基本知識及其故障診斷綜述第73頁油膜渦動波形和軸心軌跡

渦動頻率約為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速二分之一，并隨轉(zhuǎn)速改變。渦動方向為正向進動。軸心軌跡出現(xiàn)雙內(nèi)環(huán)。渦動幅度并不很大。

振動基本知識及其故障診斷綜述第74頁油膜振蕩波形和軸心軌跡

抵達閾速時突然發(fā)生，幅度普通很大。渦動頻率鎖定在轉(zhuǎn)子固有頻率，不再隨轉(zhuǎn)速改變。渦動方向為正向進動。軸心軌跡為多重橢圓。一旦發(fā)生不易消失，有慣性效應。振動基本知識及其故障診斷綜述第75頁油膜振蕩防治辦法暫時辦法▲增加油溫?！鼡Q粘度較低油?！鴾p小軸承寬度，以增加比壓?！Ц呤Х€(wěn)軸承標高，增加軸承負載?！鴾p小軸承間隙。根本辦法▲

改變軸瓦結(jié)構(gòu)。

增加預負荷，開油槽，改變供油方式等▲

改用穩(wěn)定性很好軸承。圓瓦—橢圓瓦—多油葉瓦—多油楔瓦—可傾瓦▲

改變轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，將其臨界轉(zhuǎn)速提升到工作轉(zhuǎn)速二分之一以上。振動基本知識及其故障診斷綜述第76頁油膜失穩(wěn)實例某電廠1號機組－200MW

振動基本知識及其故障診斷綜述第77頁

汽流激振故障機理

（1）葉頂間隙激振力

間隙不均，動葉氣動力不等，形成渦動激振力，如圖。（2）汽封蒸汽激振力動葉頂部汽封中蒸汽受擠壓而對轉(zhuǎn)子產(chǎn)生反作用力，從而對轉(zhuǎn)子產(chǎn)生蒸汽激振力；一樣在隔板汽封及軸端汽封中也存在蒸汽激振力。

（3）不對稱蒸汽力和力矩

噴嘴調(diào)整汽輪機,調(diào)整級進汽非對稱性引發(fā)不對稱蒸汽力作用在轉(zhuǎn)子上；汽缸跑偏,轉(zhuǎn)子徑向位移等引發(fā)蒸汽在轉(zhuǎn)子上力矩徑向分布不平衡。

振動基本知識及其故障