003-设备振动状态监测技术-第二部分.ppt

观察振动相位随时间的变化能帮助进行准确的故障诊断 振动相位的作用：现场动平衡 * 振动信号的表征量 幅值分析 频域分析 相位分析 机械设备振动分析的案例 振动信号的分析 振动信号的相位分析 振动信号的相位分析 幅值 相位 转速 A 旋转机械的相位检测 旋转机械的相位指基频信号相对于转轴上某一确定标记的相位差 标记可以是键槽或是反光片，获取键相脉冲信号 振动信号的相位分析 旋转机械相位有四种取值方法 正峰点相位 负峰点相位 正斜率过零相位 负斜率过零相位 振动信号的表征量 幅值分析 频域分析 相位分析 机械设备振动分析的案例 振动信号的分析 齿轮故障振动分析 轴承故障振动分析 旋转机械的振动分析 机械设备振动信号分析的案例 目的：迅速判断齿轮是否处于正常工作状态 手段：利用齿轮的振动强度来进行诊断 绝对值判定法：利用齿轮箱上同一测点部位测得的振幅值直接作为评价运行状态的指标 相对值判断法：将在齿轮箱同一部位测点在不同时刻测得的振幅与正常状态下的振幅相比较 齿轮的振动峰值为P，转速为n (r/min)，齿数为Z 报警值： 危险值： 齿轮故障振动分析 绝对值判定法：利用齿轮箱上同一测点部位测得的振幅值直接作为评价运行状态的指标 相对值判断法：将在齿轮箱同一部位测点在不同时刻测得的振幅与正常状态下的振幅相比较 齿轮故障振动分析 目的：迅速判断齿轮是否处于正常工作状态 手段：利用齿轮的振动强度来进行诊断 常用的特征值计算方法 无量纲参数作为诊断标准，其特点是对故障信息敏感，而对信号的幅值大小不敏感 最常用的衡量指标，能反映出设备的振动水平 齿轮故障振动分析 波形指标 峰值指标 脉冲指标 裕度指标 峭度指标 齿轮正常 1.302 4.611 6.001 7.188 4.115 齿轮断齿 1.472 9.529 14.024 17.782 10.206 齿轮发生断齿故障，其振动信号中有明显的冲击脉冲，除波形指标外，各参数指标均有明显上升 齿轮故障振动分析 齿轮正常波形： 齿轮断齿波形： 在4个轴承座上分别用加速度传感器测量其振动均方根值 4个轴承的振动值差异很小，且都已超标，则表明齿轮出现了异常 轴承故障 正常 齿轮故障振动分析 齿轮故障振动分析 轴承故障振动分析 旋转机械的振动分析 机械设备振动信号分析的案例 废气风机设备简图及测点布置图 设备参数 电机转速 943 r/min 电机容量 630kw 测点3轴承型号 SKF22230 滚动体个数21 轴承故障振动分析 时域特征值分析（单位：mm/s） 测点 测试日期 垂直V 水平H 轴向A 3 2007.08.10 1.08 1.90 2.79 2007.08.21 2.25 2.09 7.64 超过ISO2372国际标准中“C”级振动强度等级7.1 mm/s，属于“不满意”状态 轴承故障振动分析 诊断结论 滚动体与内圈或外圈局部有碰磨现象，从而造成轴承温度升高 生产验证 点蚀严重 轴承故障振动分析 大脱硫风机设备简图及测点布置图 设备参数 电机转速 850 r/min 液力耦合器输入轴转速850r/min、输出轴转速 740 r/min 风机两测滚动轴承型号：22344CA 滚动体个数13 轴承故障振动分析 幅域特征值分析（单位：mm/s） 测点 测试日期 垂直V 水平H 轴向A 3 2006.9.13 2.98 3.05 5.31 2007.1.29 5.00 3.52 7.75 超过ISO2372国际标准中“C”级振动强度等级7.1 mm/s，属于“不满意”状态 轴承故障振动分析 诊断结论：轴承外圈松动 轴承安装精度不够，造成轴承间隙大小不均使轴 承与轴承座产生相对运动而引起碰摩，部件之间有明显松动现象，并且轴承对中精度不好，从而造成轴承损坏的综合故障 出现严重剥落 轴承故障振动分析 齿轮故障振动分析 轴承故障振动分析 旋转机械的振动分析 机械设备振动信号分析的案例 转子不平衡故障的时域特征 呈现为类似简谐振动的波形 由于其他振动信号源（松动、不动中、轴承磨损、噪声）的影响，实际的信号不会是标准的正弦波 旋转机械的振动分析 转子不平衡故障的频谱特征 振动幅值与转速平方成正比 工频的1倍频能量较大 同一平面x,y振动相位差90 旋转机械的振动分析 转子不平衡的轴心轨迹 轴在各个方向上刚度有差别，转子轴心轨迹通常为椭圆 同步采集 H方向 V方向 旋转机械的振动分析 诊断实例1 某大型离心式压缩机组蒸汽透平经检修更换转子后，机组启动时发生强烈振动。压缩机两端轴承处径向振幅达到报警值，机器不能正常运行。 压缩机振动特征 旋转机械的振动分析 诊断实例1 振动特征分析 时