机械设备典型故障的振动特性培训资料(PPT 31页).ppt

1 10 10 10 10 10 10 18 10 10 10 10 24 25 28 30 机械设备典型故障的振动特性 振动故障分析和诊断的任务 振动故障分析诊断的任务：从某种意义上讲，就是读谱图，把频谱上的每个频谱分量与监测的机器的零部件对照联系，给每条频谱以物理解释。 振动频谱中存在哪些频谱分量？ 每条频谱分量的幅值多大？ 这些频谱分量彼此之间存在什么关系？ 如果存在明显的高幅值的频谱分量，它的精确的来源？它与机器的零部件对应关系如何？ 如果能测量相位，应该检查相位是否稳定？各测点信号之间的相位关系如何？ * 设 备 故 障 引 起 的 机 械 振 动 齿轮啮合 轴承故障 不平衡 幅值 时间 幅值 不平衡 轴承故障 齿轮啮合 频率 某石化厂压缩机组振动频谱分析 常 见 的 设 备 故 障 转子不平衡 偏心转子 轴弯曲 不对中 松动 转子与定子摩擦 滑动轴承 滚动轴承 齿轮故障 力不平衡 力偶不平衡 动不平衡 悬臂转子不平衡 角不对中 平行不对中 轴承不对中 联轴节故障 结构框架/底座松动 轴承座松动 轴承等部件松动 齿轮磨损 齿轮偏心 齿轮不对中 质 量 不 平 衡A 同频占主导，相位稳定。如果只有不平衡，1X幅值大于等于通频幅值的80％，且按转速平方增大。 通常水平方向的幅值大于垂直方向的幅值，但通常不应超过两倍。 同一设备的两个轴承处相位接近。 水平方向和垂直方向的相位相差接近90度。 典型的频谱 相位关系 力 不 平 衡 径向 质 量 不 平 衡B 典型的频谱 相 位 关 系 力 偶 不 平 衡 同频占主导，相位稳定。振幅按转速平方增大。需进行双平面动平衡。 偶不平衡在机器两端支承处均产生振动，有时一侧比另一侧大 较大的偶不平衡有时可产生较大的轴向振动。 两支承径向同方向振动相位相差180。 径向 质 量 不 平 衡C 动不平衡是前两种不平衡的合成结果。 仍是同频占主导，相位稳定。 两支承处同方向振动相位差接近 典型的频谱 相 位 关 系 动 不 平 衡 径向 质 量 不 平 衡Ｄ 悬臂转子不平衡在轴向和径向都会引起较大1X振动。 轴向相位稳定，而径向相位会有变化。 悬臂式转子可产生较大的轴向振动，轴向振动有时甚至超过径向振动。 两支承处轴向振动相位接近。 往往是力不平衡和偶不平衡同时出现。 典型的频谱 相 位 关 系 悬 臂 转 子 不 平 衡 轴向和径向 偏 心 转 子 当旋转的皮带轮、齿轮、电机转子等有几何偏心时，会在两个转子中心连线方向上产生较大的1X 振动；偏心泵除产生1X振动外，还由于流体不平衡会造成叶轮通过频率及倍频的振动。 垂直与水平方向振动相位相差为0或180。 采用平衡的办法只能消除单方向的振动。 典型的频谱 相 位 关 系 风机 电机 径向 风机 电机 轴 弯 曲 振动特征类似动不平衡，振动以1X为主，如果弯曲靠近联轴节，也可产生2X振动。类似不对中、通常振幅稳定，如果2X与供电频率或其谐频接近，则可能产生波动。 轴向振动可能较大，两支承处相位相差180。 振动随转速增加迅速增加，过了临界转速也一样。 典型的频谱 相 位 关 系 轴向 不 对 中 有资料表明现有企业在役设备30％－50％存在不同程度的不对中，严重的不对中会造成设备部件的过早损坏，同时会造成能源的浪费。 不对中既可产生径向振动,又会产生轴向振动；既会造成临近联轴节处支承的振动, 也会造成远离联轴节的自由端的振动。不对中易产生2X振动，严重的不对中有时会产生类似松动的高次谐波振动. 相位是判断不对中的最好判据。 不对中A 角不对中产生较大的轴向振动，频谱成分为1X和2X；还常见1X、2X 或3X 都占优势的情况。 如果 2X或 3X超过 1X的 30％到50％，则可认为是存在角不对中。 联轴节两侧轴向振动相位相差180. 典型的频谱 相位关系 角 不 对 中 轴向 不对中 B 典型的频谱 相位关系 平 行不 对 中 平行不对中的振动特性类似角不对中，但径向振动较大。 频谱中2X较大，常常超过1X，这与联轴节结构类型有关。 角不对中和平行不对中严重时，会产生较多谐波的高谐次（4X~8X）振动。 联轴节两侧相位相差也是180。 径向 不对中 C 轴承不对中或卡死将产生1X, 2X轴向振动，如果测试一侧轴承座的四等分点的振动相位，对应两点的相位相差180。 通过找对中无法消除振动，只有卸下轴承中心安装。 典型的频谱 相位关系 轴 承 不 对 中 轴向 不对中 D 如果联轴节的短节过长或过短，通常会产生明显的3X振动。 齿型联轴节卡死会引起轴向和径向振动, 通常