旋转机械振动故障分析讲义.pptVIP

机械振动与转子动力学的基本概念 转子振动的几个重要概念 相位，固有频率，临界转速 振动标准 各种分析图谱 旋转机械振动测试的基本概念 1振动相位的测量与键相信号 在旋转机械振动测量领域内，相位的含义是：振动信号的某一点（高点或零点），与基准脉冲信号之间在时间上的关系。 脉冲测相法：在转子上贴一条反光带或开键槽，用光电传感器或涡流传感器产生一个与转速完全同步的脉冲信号，求脉冲信号前沿与振动信号上某一点之间的时间距离，即为振动相位。 脉冲测相法 返回 固有频率 临界转速 刚性转子与柔性转子的区分 转子转速在远低于它的第一阶临界转速时，由振动引起的挠曲变形较小，转子不平衡力的产生主要是由于不平衡质量偏离转子原始曲线，其偏心距不会因为转子的转动发生变化，这种转子可以认为是刚性转子。 按ISO的规定，如果转子的最高工作转速与第一临界转速之比小于0.7，就平衡而言，转子可以被认为是刚性的。 转子转速接近于它的临界转速时，由于共振转子发生挠曲变形，不平衡质量与原始轴线的距离随转速变化，即运转过程中发生变形的转子称为柔性转子。 旋转机械振动测试的基本概念 常见振动测试的特征图形 所有的信号都可以分类成 时域图形和频域图形。 最常用的就是： a 波形图 b 频谱图 常见的几种振动信号所对应的波形图与频谱图 旋转机械振动测试的基本概念 常见振动测试的特征图形 两种连续的三维频谱图： c 瀑布图 d 级联图 旋转机械振动测试的基本概念 常见振动测试的特征图形 f 趋势图 g 波特图 h 极坐标图 I 轴心动态轨迹 j 轴心静态轨迹 波形图 频谱图 当对时域波型数据进行频谱分析可以看到信号是由哪些频率成分的分量组成的，以及各个分量的幅值情况。这是目前进行故障诊断与分析最普遍使用的图形。 以频率为横坐标，以振幅为纵坐标，将分析结果绘制在图上就可以得到某一时刻的频谱。 常见振动信号对应的波形与频谱图(1) 常见振动信号对应的波形与频谱图(2) 常见振动信号对应的波形与频谱图(3) 常见振动信号对应的波形与频谱图(5) 瀑布图 级联图 趋势图 返回 波特图 返回 极坐标图 返回 轴心动态轨迹图 返回 轴心静态轨迹 轴心静态轨迹 返回 振动幅值的度量 返回 有效值与振动烈度（1） ISO规定：频率在10Hz到1000Hz范围内振动速度的均方根值叫做振动烈度。 速度均方根值： 简谐振动 v(t)=1/2*Vp_psin(wt)，利用上述定义，可以得到： 有效值与振动烈度（2） 选用振动烈度的意义 转子故障时的振动频率成分复杂，大量振动失效分析表明：不同频率的振动有不同的危害，在相同的振幅下，振动频率越高，产生的危害越大。同时由于振动的能量与速度的平方成正比，为充分考虑高频振动对机组运行安全的影响，在机组振动状态的评定中更多采用振动烈度。 有效值与振动烈度（3） 选用振动烈度的意义 例 转子振动由两个同相位的频率分量组成，按位移与振动烈度考核，将得到有不同的结果：（按GB11347.1-89） 振动烈度与振动位移的换算 简谐振动下的振动烈度与振动位移的换算 机组振动的标准 汽轮发电机组振动的国家标准制定概况 目前我国与汽轮发电机组振动有关的国家标准有： 机组振动的标准 汽轮发电机组振动的国家标准制定概况 现在正在批准的标准有： 挠性转子机械平衡的方法和准则 在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动 第一部分：总则 在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动 第二部分：超过50MW陆地安装的大型汽轮发电机组 机组振动的标准(1) 返回 机组振动的标准(2) 返回 国标“GB11348.2—1997 旋转机械转轴径向振动的测量与评定 第二部分： 陆地安装的大型汽轮发电机组”将振动幅值所划分的区域： 报批标准“在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动 第一部分：总则”给出振动烈度表示的4个区域。 * * 图中j 是脉冲信号导前振动信号高点的角度，即振动相位。 一根转子在一定的转速下，如果没有阻尼衰减作用，此时给它一个扰动让其自由振动的话，那么这个转子将按照一定的频率振动下去，这个振动的频率只取决于系统本身的质量、刚度、转速，与外界的因素无关，外界的扰动情况只能影响他振动的幅度，但不会干扰他的振动频率。这个频率我们称：是这根转子的固有频率。 返回 转子在一定的转速下，某一阶固有频率可以被转子的不平衡激起来，这个与固有频率一致的转速就叫做临界转速。 如果假设转子的支撑没有阻尼作用，当受到了与自身的固有频率一致的交变的干扰作用力时，转子振动的振幅将会趋于无穷大，这种系统中转子上个位置，各点振动达到最大值的转速是相同的，这个转速就是临界转速。 对于这种有阻尼的振动系统，转子各