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一小时学会机器故障诊断 陶洛文 工学博士，高级工程师 频谱分析法 频谱分析法是最基本和最常用的故障诊断方法。 每种故障有其对应的特征频率。 根据特征频率及其变化确定机器的故障性质和严重程度。 转动机械常见故障的频率特征 转子不平衡故障的频谱 波形为简谐波，少毛刺。 轴心轨迹为圆或椭圆。 1X频率为主。 轴向振动不大。 振幅随转速升高而增大。 过临界转速有共振峰。 转子不平衡的类型 转子不对中的类型 正确对中 e = 0, ? = 0 转子不对中故障的频谱 出现 2X 频率成分。 轴心轨迹成香蕉形或8字形。 轴向振动一般较大。 本例中，出现叶片通过频率。 转子系统松动故障的频谱 波形出现许多毛刺。 谱图中噪声水平高。 出现精确的倍频2X，3X…等成分。 松动结合面两边，振幅有明显差别。 松动故障引起的间入谐量 未松动时的频谱 松动时的频谱 出现0.5X，1.5X，2.5X，3.5X...等频率成分 松动结合面两边振动差别大 齿轮故障的频谱 齿轮啮合频率GMF等于齿数乘以齿轮转速频率。 齿轮啮合频率两边有边频，间距为1X。 随着齿轮故障发展，边频越来越丰富，幅值增加。 可用倒频谱作进一步分析。 带滑动轴承的机械的频谱特点 从油膜涡动发展到油膜振荡 轴承的故障诊断与状态监测是机械设备故障诊断技术的重要内容。 旋转机械的故障中轴承的损坏故障约占30%。 轴承的运行质量除轴承元件本身的加工质量外，轴承的安装及装配质量影响很大。 滚动轴承的失效形式 疲劳点蚀 : 因受滚动压应力 磨损: 因受压力又有与内外座圈的相对滑动 腐蚀: 润滑油中的水分几其它化学物质产生锈蚀 裂纹: 由于磨削或淬火时作用而产生 磨粒磨损: 由于磨屑作用而磨损 滚动轴承故障的特征频率 D — 节圆直径 d — 滚珠直径 ? — 接触角 z — 滚珠数 R — 轴的转速频率 滚动轴承故障的频谱 轴承每一种零件有其特殊的故障频率。 随着故障发展，它的幅值增加，并有谐波；谐波两边产生边频。 还可用非频率域的诊断方法，如共振解调。 带滚动轴承的机械的频谱特点 倒频谱分析诊断法 倒频谱分析用于识别频谱图中的周期结构 倒频谱的定义和有关的术语 倒频谱分析主要应用于滚动轴承和齿轮的故障诊断 共振解调法 原理：故障所引起的低频（通常是数百HZ以内）冲击脉冲激起了高频（数十倍于冲击频率）共振波形，对它进行包络、检波、低通滤波（即解调），会获得一个对应于低频冲击的而又放大并展宽的共振解调波形。 共振解调法的示意图 共振解调法的优点： 剔除了低频振动干扰 对于共振解调波，可作频谱分析 最简单是看HFA 包络波有效值 HFA1 正常 HFA2 警惕 HFA6 危险 相关产品- 909Z系列轴承故障检测仪 三相感应电机的电气故障诊断 怎样识别电磁振动？ 观察断电前后振动幅值的变化: 如断电后振动立即消失，则是电磁振动 如果电机的输入电压是三相平衡的（可以用电压表确认），那么其三相电流也应该是平衡的。 如果转子回路有缺陷（如鼠笼断条、端环开焊），则转子回路的电气不平衡会通过电磁偶合对定子电流进行调制。调制度的大小与转子电流的不平衡程度及电机负载大小成正比。 转子会感应出频率为sf的三相电流（s为转差率，f为电源频率） 振动数据采集器在设备点检和诊断中的具体应用 振动监测有哪些特征值？ 位移峰峰值：正、负两方向间的最大振动距离 速度有效值：振动速度的均方根值，直接反映振动的能量。一台设备上不同位置测量的速度有效值中最大的一个称为该设备的振动烈度 加速度峰值：常用于评价滚动轴承和齿轮的状态 高频加速度包络有效值：滤掉了和转轴有关的各种低频分量后的高频加速度包络的能量。它主要反映了滚动轴承和齿轮有损伤时发生的冲击能量。 如何选择测量参数？ 传感器如何安装？ 怎样选择测量点？ 在状态监测工作中，应尽量在三个方向上进行测量，至少在工作的初期应该如此。 低频振动常常具有方向性（如不平衡在水平方向上，不同轴在轴向上，松动在垂直方向上比较容易发生）。 测定点一经确定之后，就要经常在同一点进行测定。这要求在测定点上作出记号（如使用油漆或用钢针打出定位孔）。尤其对于环境条件差的场合，这一点更加重要，在测高频振动时，曾经出现过测定点偏移几毫米后，测定值相差6倍的情况。 振动多大算超标？ 设备状态的另一种振动评价标准  必威体育精装版国际标准 ISO-10816 是ISO-2372的升级版 对振动速度准则作了更细致的规定 增加了用振动位移评价设备健康状态的新准则 2001年以中国国家标准GB/T6075发布 遗憾的是，自公布以来推广和应用的情况并不好。除了宣传不够