機(jī)械設(shè)備典型故障的振動(dòng)特性

機(jī)械設(shè)備典型故障的

振動(dòng)特性振動(dòng)故障分析和診斷的任務(wù)振動(dòng)故障分析診斷的任務(wù)：從某種意義上講，就是讀譜圖，把頻譜上的每個(gè)頻譜分量與監(jiān)測(cè)的機(jī)器的零部件對(duì)照聯(lián)系，給每條頻譜以物理解釋。振動(dòng)頻譜中存在哪些頻譜分量？每條頻譜分量的幅值多大？這些頻譜分量彼此之間存在什么關(guān)系？如果存在明顯的高幅值的頻譜分量，它的精確的來源？它與機(jī)器的零部件對(duì)應(yīng)關(guān)系如何？如果能測(cè)量相位，應(yīng)該檢查相位是否穩(wěn)定？各測(cè)點(diǎn)信號(hào)之間的相位關(guān)系如何？

3設(shè)備故障引起的機(jī)械振動(dòng)齒輪嚙合軸承故障不平衡幅值時(shí)間幅值不平衡軸承故障齒輪嚙合頻率

某石化廠壓縮機(jī)組振動(dòng)頻譜分析常見的設(shè)備故障轉(zhuǎn)子不平衡偏心轉(zhuǎn)子軸彎曲不對(duì)中松動(dòng)轉(zhuǎn)子與定子摩擦滑動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承齒輪故障

力不平衡力偶不平衡動(dòng)不平衡懸臂轉(zhuǎn)子不平衡

角不對(duì)中平行不對(duì)中軸承不對(duì)中聯(lián)軸節(jié)故障

結(jié)構(gòu)框架/底座松動(dòng)軸承座松動(dòng)軸承等部件松動(dòng)

齒輪磨損齒輪偏心齒輪不對(duì)中質(zhì)量不平衡

A同頻占主導(dǎo)，相位穩(wěn)定。如果只有不平衡，1X幅值大于等于通頻幅值的80％，且按轉(zhuǎn)速平方增大。通常水平方向的幅值大于垂直方向的幅值，但通常不應(yīng)超過兩倍。同一設(shè)備的兩個(gè)軸承處相位接近。水平方向和垂直方向的相位相差接近90度。典型的頻譜

相位關(guān)系力不平衡徑向質(zhì)量不平衡

B

典型的頻譜

相位關(guān)系力偶不平衡同頻占主導(dǎo)，相位穩(wěn)定。振幅按轉(zhuǎn)速平方增大。需進(jìn)行雙平面動(dòng)平衡。偶不平衡在機(jī)器兩端支承處均產(chǎn)生振動(dòng)，有時(shí)一側(cè)比另一側(cè)大較大的偶不平衡有時(shí)可產(chǎn)生較大的軸向振動(dòng)。兩支承徑向同方向振動(dòng)相位相差180。徑向質(zhì)量不平衡

C動(dòng)不平衡是前兩種不平衡的合成結(jié)果。仍是同頻占主導(dǎo)，相位穩(wěn)定。兩支承處同方向振動(dòng)相位差接近

典型的頻譜

相位關(guān)系動(dòng)不平衡徑向質(zhì)量不平衡

Ｄ懸臂轉(zhuǎn)子不平衡在軸向和徑向都會(huì)引起較大1X振動(dòng)。軸向相位穩(wěn)定，而徑向相位會(huì)有變化。懸臂式轉(zhuǎn)子可產(chǎn)生較大的軸向振動(dòng)，軸向振動(dòng)有時(shí)甚至超過徑向振動(dòng)。兩支承處軸向振動(dòng)相位接近。往往是力不平衡和偶不平衡同時(shí)出現(xiàn)。

典型的頻譜

相位關(guān)系懸臂轉(zhuǎn)子不平衡軸向和徑向

偏心轉(zhuǎn)子

當(dāng)旋轉(zhuǎn)的皮帶輪、齒輪、電機(jī)轉(zhuǎn)子等有幾何偏心時(shí)，會(huì)在兩個(gè)轉(zhuǎn)子中心連線方向上產(chǎn)生較大的1X振動(dòng)；偏心泵除產(chǎn)生1X振動(dòng)外，還由于流體不平衡會(huì)造成葉輪通過頻率及倍頻的振動(dòng)。垂直與水平方向振動(dòng)相位相差為0或180。采用平衡的辦法只能消除單方向的振動(dòng)。

典型的頻譜

相位關(guān)系風(fēng)機(jī)電機(jī)徑向風(fēng)機(jī)電機(jī)

軸

彎

曲

振動(dòng)特征類似動(dòng)不平衡，振動(dòng)以1X為主，如果彎曲靠近聯(lián)軸節(jié)，也可產(chǎn)生2X振動(dòng)。類似不對(duì)中、通常振幅穩(wěn)定，如果2X與供電頻率或其諧頻接近，則可能產(chǎn)生波動(dòng)。軸向振動(dòng)可能較大，兩支承處相位相差180。振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速增加迅速增加，過了臨界轉(zhuǎn)速也一樣。

典型的頻譜

相位關(guān)系軸向不對(duì)中有資料表明現(xiàn)有企業(yè)在役設(shè)備30％－50％存在不同程度的不對(duì)中，嚴(yán)重的不對(duì)中會(huì)造成設(shè)備部件的過早損壞，同時(shí)會(huì)造成能源的浪費(fèi)。不對(duì)中既可產(chǎn)生徑向振動(dòng),又會(huì)產(chǎn)生軸向振動(dòng)；既會(huì)造成臨近聯(lián)軸節(jié)處支承的振動(dòng),也會(huì)造成遠(yuǎn)離聯(lián)軸節(jié)的自由端的振動(dòng)。不對(duì)中易產(chǎn)生2X振動(dòng)，嚴(yán)重的不對(duì)中有時(shí)會(huì)產(chǎn)生類似松動(dòng)的高次諧波振動(dòng).相位是判斷不對(duì)中的最好判據(jù)。

不

對(duì)

中

A

角不對(duì)中產(chǎn)生較大的軸向振動(dòng)，頻譜成分為1X和2X；還常見1X、2X或3X都占優(yōu)勢(shì)的情況。如果2X或3X超過1X的30％到50％，則可認(rèn)為是存在角不對(duì)中。聯(lián)軸節(jié)兩側(cè)軸向振動(dòng)相位相差180.

典型的頻譜相位關(guān)系角不對(duì)中軸向不

對(duì)

中

B

典型的頻譜相位關(guān)系平行不對(duì)中平行不對(duì)中的振動(dòng)特性類似角不對(duì)中，但徑向振動(dòng)較大。頻譜中2X較大，常常超過1X，這與聯(lián)軸節(jié)結(jié)構(gòu)類型有關(guān)。角不對(duì)中和平行不對(duì)中嚴(yán)重時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較多諧波的高諧次（4X~8X）振動(dòng)。聯(lián)軸節(jié)兩側(cè)相位相差也是180。徑向不

對(duì)

中

C軸承不對(duì)中或卡死將產(chǎn)生1X,2X軸向振動(dòng)，如果測(cè)試一側(cè)軸承座的四等分點(diǎn)的振動(dòng)相位，對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)的相位相差180。通過找對(duì)中無法消除振動(dòng)，只有卸下軸承中心安裝。

典型的頻譜相位關(guān)系軸承不對(duì)中軸向不調(diào)對(duì)暗中D如果喇聯(lián)軸尸節(jié)的甩短節(jié)尚過長峽或過謹(jǐn)短，惰通常娘會(huì)產(chǎn)霞生明廚顯的3X振動(dòng)幕。齒型井聯(lián)軸柳節(jié)卡紫死會(huì)蒼引起菊軸向愈和徑諒向振眼動(dòng),通常睜軸向甚大于云徑向,頻譜置以1X為主,兼有鄰其它眠諧頻湖，也蕉有出索現(xiàn)4X為主傅的實(shí)紗例.振動(dòng)猾隨負(fù)船荷而驕變，1X明顯券。松動(dòng)宋的聯(lián)姐軸節(jié)無將引午起嚙嶄合頻酬率及奇葉片牽通過種頻率續(xù)的振害動(dòng),其周偷圍分彎布1X旁瓣蚊。聯(lián)緒軸也節(jié)脆故裝障對(duì)炊中剝不澇良循設(shè)疤備拳的嘩軸觀心蓄軌捕跡機(jī)撈械設(shè)松寒動(dòng)松動(dòng)墓本身戒不是網(wǎng)純粹互的脫故障,不會(huì)迫直接搏產(chǎn)閥生振邁動(dòng)，賢但它榴可尖放大橫故障淡的作窯用。A結(jié)球構(gòu)鵝框蟻架錄或癥底聞座杰松訊動(dòng)B軸題承斥座恨松座動(dòng)C軸棕承糾等部役件憐配露合師松典動(dòng)徑向A型基礎(chǔ)襲底板機(jī)器族底腳混凝漢土基族礎(chǔ)徑向B型C型A.結(jié)構(gòu)戒框架/底座橡松動(dòng)振動(dòng)巖特征:類似吵不平育衡或胡不對(duì)要中,頻譜閘主要增以1X為主嘩。振動(dòng)僻具有須局部裳性,只表燥現(xiàn)在男松動(dòng)戚的轉(zhuǎn)組子上哪。同軸小承徑裂向振濁動(dòng)垂像直,水平乘方向浴相位形差0或18債0。底板執(zhí)連接匙處相您鄰結(jié)捐合面鉗的振駝動(dòng)相細(xì)位相萌差18腔0。如果椒軸承借緊固關(guān)是在陳軸向,也會(huì)詞引起逮類似璃不對(duì)晉中的理軸向侍振動(dòng).包括謹(jǐn)如下倉幾方誦面的能故障支腳朵、底朝板、伶水泥欠底座格松動(dòng)/強(qiáng)度蛇不夠嶼；框架孩或底斗板變南形；攪緊固槍螺絲者松動(dòng)趕。徑向A型基礎(chǔ)沈底板機(jī)器鴨底腳混凝聲土基撿礎(chǔ)B.由于以結(jié)構(gòu)/軸承迫座晃禍動(dòng)或復(fù)開裂浙引起央的松歲動(dòng)振障動(dòng)獎(jiǎng)特眉征:主要呈以2X為特腦征(主要鄰是徑乓向2X超過1X的50毅%)幅值幣有時(shí)塊不穩(wěn)國定振動(dòng)若只有曾伴隨愉其它傾故障夜如不泡平衡示或不稅對(duì)中絲式時(shí)才染有表屯現(xiàn),此時(shí)亂要消萄除平相衡或娘對(duì)中男將很吼困難.在間懂隙達(dá)倡到出慌現(xiàn)碰隊(duì)撞前,振動(dòng)妻主要瞧是1X和2X；出建現(xiàn)碰炕撞后,振動(dòng)傻將出與現(xiàn)大浴量諧萌頻。包括抬如下些幾方磁面的錦故題障結(jié)構(gòu)饑或軸音承座叮開裂支承騾件長叨度不幣同引甩起的腿晃動(dòng)部件街間隙羅出現(xiàn)暖少量跨偏差椅時(shí)(尚無眼碰撞)緊固咽螺絲茄松動(dòng)議。徑向B型C.軸承目在軸洋承座真內(nèi)松評(píng)動(dòng)或?qū)W部件踩配合哲松動(dòng)振動(dòng)鞋特征:常常洋出現(xiàn)班大量桌的高返次諧甘頻,有時(shí)10地X，甚塊至20誦X，松弊動(dòng)嚴(yán)眨重時(shí)折還會(huì)初出現(xiàn)厲半頻遮及諧沫頻(0文.5登X,梢1玩.5傻X.守.)成分燭。半頻頂及諧色頻往紅往隨軍不平甚衡或悄不對(duì)筒中等卸故障芬出現(xiàn)延。振動(dòng)喉具有酒方向絡(luò)性和備局部涂性。振動(dòng)懲幅值計(jì)變化切較大螺，相靜位有坐時(shí)也紋不穩(wěn)恭定。包括衫如下賣幾方籠面的彩故障軸承腰在軸賀承座風(fēng)內(nèi)松蹲動(dòng)軸承慕內(nèi)圈等間隙化大軸承玻保持貢架在迷軸承棉蓋內(nèi)袍松動(dòng)軸承止松動(dòng)頑或與貝軸有煤相對(duì)氏轉(zhuǎn)動(dòng)C型轉(zhuǎn)子眠摩擦轉(zhuǎn)子著在轉(zhuǎn)度動(dòng)過聯(lián)程中陜與定趣子的充摩擦愛會(huì)造農(nóng)成嚴(yán)餡重的唇設(shè)備款故障在摩倡擦過斬程中,轉(zhuǎn)子宵剛度樓發(fā)生蚊改變他從而妨改變續(xù)轉(zhuǎn)子豆系統(tǒng)姨的固覆有頻濕率,可能束造成貫系統(tǒng)芹共振敢。往往勁會(huì)激荒起亞富諧波曲振動(dòng)(1秩/2喘X,粉1窄/3鴨X.弊),嚴(yán)重位時(shí)出向現(xiàn)大徑量的份諧頻(1驕/2幻玉X,舟1鬧.5菜X,田2詳.5萍X.撈..均)，煮并伴循隨有莫噪音虹。軸徑營和滑撒動(dòng)軸敲承鎢繡金干木摩電動(dòng)愉機(jī)轉(zhuǎn)折子與享定子墊接觸葉輪唯與擴(kuò)變壓器深口接如觸汽輪奧機(jī)葉作片與遲靜葉嚴(yán)璃重獸摩鵝擦輕前微軋摩怨擦軸與夏汽封泡摩擦聯(lián)軸鉛器罩互摩軸皮帶丑摩擦醋皮帶處罩葉片動(dòng)摩擦旗外罩典型筆的摩侵擦波功形徑向共振滾絮動(dòng)范軸蜜承有資峰料顯腦示僅黨有10％～20％的探軸承焦達(dá)到茶或接立近設(shè)拒計(jì)壽遭命.其余歌部分駕因?yàn)闃尤缦峦礁鞣N參原因往達(dá)不況到設(shè)睛計(jì)壽例命.潤滑逐不當(dāng),使用脹錯(cuò)誤終的潤憑滑劑伍；潤雨滑劑尊或軸兆承內(nèi)鍬混入層贓物膝或雜黑質(zhì)；之運(yùn)輸坐或存童放不個(gè)當(dāng)；撇選型范不當(dāng)杯、安鏡裝錯(cuò)喬誤等.振動(dòng)大監(jiān)測(cè)烘的最賺終目才的是健通過甩跟蹤賣軸承錫狀態(tài)逮了解跌何時(shí)輩需要礦更換溫軸承.位移,不易毯用于詳軸承貓的監(jiān)己測(cè)。加速花度,可早完期發(fā)黨現(xiàn)軸旋承的熱故障題征兆,應(yīng)與慣速度耕聯(lián)用腔。使用側(cè)包絡(luò)樓技術(shù)監(jiān)測(cè)罪參數(shù)擁的選寸擇第一萍階段：軸長承故卻障出攪現(xiàn)在釋超聲候段20株K～60逐K輕Hz損,它們?cè)\可用部高頻(H完FD霧)g來測(cè)輪量、抬評(píng)定止。例料如：也某軸掀承在畝第一瞇階段蠅的尖預(yù)峰能谷量值法為0.裝25煙gS祥E(實(shí)測(cè)寄數(shù)值淘與測(cè)臺(tái)試位腸置和邀機(jī)械級(jí)轉(zhuǎn)速昏有關(guān))。第二奴階段：輕櫻微的慈軸承傲故障燃開始“敲擊”出軸遮承元溝件的殖固有曬頻率榨段，執(zhí)一般船在50秒0～2K傍Hz范圍碧內(nèi)；噸本階花段后蓋期表稠現(xiàn)為濁在固婦有頻幫率附謹(jǐn)近出怒現(xiàn)邊保頻（餃例：0.擱25僚gS鬼E-頑0.吊5g沙SE）滾并動(dòng)隙軸速承制故逢障暑譜如特蒜征(1挺)A區(qū)域B區(qū)域C區(qū)域D區(qū)域軸承峰故障巖頻率勺區(qū)域軸承形零部增件共振戲頻率弱區(qū)域第一身階段第二棚階段軸承小共振墊頻率振動(dòng)域尖峰征能量第三丟階段：軸掙承出推現(xiàn)磨脂損貪故障謝頻率嶄和諧映波出數(shù)現(xiàn)；弟磨損搞發(fā)展執(zhí)時(shí)出膚現(xiàn)更輛多故蹈障頻險(xiǎn)率諧濁波，群并且晚邊帶等數(shù)目拼增多屠，振重動(dòng)尖悉峰能仿量值逢繼續(xù)圈增大干。第四杏階段：這森一階托段甚如至影修響1X分量艙，并蝕引起長其它忘倍頻岡分量2X、3X等的稅增大邁。軸糟承故漲障頻浮率和億固有哀頻率侵開始“消失”被隨翠機(jī)振愁動(dòng)或洗噪音辣代替剃，高組頻量限和尖艙峰能含量值槐很大希。滾翼動(dòng)浩軸譜承地故慌障閣譜浴特圍征(2僻)A區(qū)域B區(qū)域C區(qū)域D區(qū)域軸承瘡故障串頻率膠區(qū)域軸承攝零部望件共振礎(chǔ)頻率納區(qū)域振動(dòng)教尖峰筋能量邊帶牽頻率第三膚階段軸承雕共振松頻率第四品階段隨機(jī)械高頻勇振動(dòng)gS皇E首先盡減小速然后聚明顯瞎增大滾還動(dòng)起軸它承捎故構(gòu)障隊(duì)頻蠅譜滾動(dòng)澡軸承臂故障出前后求包絡(luò)柿譜滑唇動(dòng)漫軸嫩承滑動(dòng)掃軸承獲摩擦芹后期魯通常殃出現(xiàn)進(jìn)一系嘩列倍演頻成早分（具多達(dá)10蘇X～20常X）。老的倆滑動(dòng)蛛軸承另往往津產(chǎn)生欲垂直硬方向醫(yī)比水培平方餓向振陳幅更霧大的恥振動(dòng)易。間隙投過大更的滑房誠動(dòng)軸謹(jǐn)承可摔能會(huì)懷導(dǎo)致其不平畏衡、梅不對(duì)貌中引子起的針振動(dòng)跌更大摩擦/間隙座過大獸的頻廚譜油膜正振蕩松動(dòng)，1/幫2X辟,此1/串3X等成煮分，陜隨負(fù)蹦荷變關(guān)化較樹大烏金雹脫落，1/縣2X及諧旦頻，飄幅值純小于質(zhì)松動(dòng)饑譜瓦塊頁損壞，1/餓3X渦動(dòng)潔，調(diào)貝油溫?fù)?jù)有效徑向徑向滑廁動(dòng)敵軸使承擠損御壞嗽及緣