典型故障简单频谱课件

1、典型故障频谱特征,2021/2/24,1,典型故障简单频谱,1.不平衡 振动主频率等于转频 径向振动占优势 振动相位稳定或渐变（渐变不平衡）、突变（突变） 振动随转速平方变化（理论） 振动相位偏移方向与测量方向成正比,2,典型故障简单频谱,1.1 力偶不平衡,力偶不平衡症状特征： 同一轴上相位差180 度 总存在1X转速频率而且占优势 振动幅值随提高的转速的平方变化 可能引起很大的轴向及径向振动幅值 动平衡需要在两个修正面内修正,3,典型故障简单频谱,1.2悬臂转子动平衡,悬臂转子动平衡症状特征： 径向和轴向方向存在1X转速频率 轴向方向读数同相位，但是径向方 向读数可能不稳定 悬臂转子经常存

2、在力不平衡和力偶 不平衡两者，所以都需要修正,4,典型故障简单频谱,2.不对中 2.1角向不对中 特征是轴向振动大 联轴器两侧振动相位差180 度 典型地为1X 和2X 转速大的轴向振动 通常不是1X，2X 或3X 转速频率占优势 症状可指示联轴器故障,5,典型故障简单频谱,2.2 平行不对中,大的径向方向相位差180 度的振动 严重不对中时产生高次谐波频率 2X 转速幅值往往大于1X 转速幅值 类似于角向不对中的症状 联轴器的设计可能影响振动频谱 形状和幅,6,典型故障简单频谱,2.3 装斜的滚动轴承,振动症状类似于角向不对中 试图重新对中联轴器或动平衡转 子不能解决问题 将产生相位偏移约1

3、80 度的侧面 对侧面或顶部对底部的扭动运动,7,典型故障简单频谱,3.偏心转子 在转子中心连线方向上最大的1X 转速频率振动 相对相位差为0 度或180 度 试图动平衡将使一个方向的振动 幅值减小，但是另一个方向振动可 能增大,8,典型故障简单频谱,4.弯曲轴,弯曲的轴产生大的轴向振动 如果弯曲接近轴的跨度中心，则 1X 转速频率占优势 如果弯曲接近轴的跨度两端，则 2X 转速频率占优势 轴向方向的相位差趋向于180 度,9,典型故障简单频谱,5.1 机械松动（A,机器底脚结构松动引起的 基础变形将产生“软底脚”问题 相位分析将揭示机器的底板部件之 间垂直方向相位差约180 度,10,典型故

4、障简单频谱,5.2 机械松动（B,由地脚螺栓松动引起的 可能产生0.5X，1X ，2X 和3X 转速频率振动 有时，由裂纹的结构或轴承座引起的,11,典型故障简单频谱,5.3 机械松动（C,相位经常是不稳定的 将产生许多谐波频率,12,典型故障简单频谱,6.转子摩擦,振动频谱类似于机械松动 通常产生一系列可能激起自激振动的频率 可能出现转速的亚谐波频率振动 摩擦可能是部分圆周或整圆周的,13,典型故障简单频谱,7、共振,当强迫振动频率与自振频率一致时，出现共振 轴通过共振时，相位改变180 度 系统处于共振状态时，将产生大幅值的振动,14,典型故障简单频谱,9、流体动力激振,9.1 叶片通过频

5、率激振 流体动力激振症状特征： 如果叶片与壳体之间的间隙不均匀，叶片通过频率（BPF）振动的幅值可能很高 如果摩擦环卡在轴上，可能产生高幅值的叶片通过频率（BPF）振动 偏心的转子可能产生幅值过大的 叶片通过频率（BPF）振动,15,典型故障简单频谱,10、流体紊流,在风机中，由于流道内气流的压力变化或速度变化，往往会出现气流紊流流动 将产生随机的，可能在0 到30赫兹频率范围的低频振动,16,典型故障简单频谱,11、气穴,气穴将产生随机的，叠加在叶片通过频率（BPF）上的高频宽带能量振动 通常说明进口压力不当 如果任凭气穴现象存在，则可能导致叶轮的叶片腐蚀和泵壳体腐蚀 声音听起来像砂石经过泵

6、的声音,17,典型故障简单频谱,12、拍振,拍振是两个频率非常接近的振动同相位和反相位合成的结果 宽带谱将显示为一个尖峰上下波动 本身在宽带谱上存在两个尖峰的 频率之差就是拍频,18,典型故障简单频谱,13、齿轮故障,正常状态频谱显示1X 和2X 转速 频率和齿轮啮合频率GMF 齿轮啮合频率GMF 通常伴有旋转转速频率边带 所有的振动尖峰的幅值都较低，没有自振频率,19,典型故障简单频谱,齿磨损,激起自振频率同时伴有磨损齿轮的1X 转速频率的边带说明齿磨损 边带是比齿轮啮合频率GMF 更好的磨损指示 当齿轮的齿磨损时齿轮啮合频率的幅值可能不变,20,典型故障简单频谱,齿轮偏心和侧隙游移,齿轮啮

7、合频率GMF 两侧较高幅值的边带说明齿轮偏心，侧隙游移和齿轮轴不平行 有故障的齿轮将调制边带 不正常的侧隙游移通常将激起齿轮自振频率振动,21,典型故障简单频谱,齿轮不对中,齿轮不对总是激起二阶或更高阶的齿轮啮合频率的谐波频率，并伴有旋转转速频率边带 齿轮啮合频率基频（1XGMF）的幅值较小，而2X 和3X 齿轮啮合 频率的幅值较高 为了捕捉至少2XGMF 频率，设置足够高的最高分析频率Fmax很重要,22,典型故障简单频谱,断齿/裂齿,断齿或裂齿将产生该齿轮的1X转速频率的高幅值的振动 它将激起自振频率振动，并且在其两侧伴有旋转转速基频边带 利用时域波形最佳指示断齿或裂齿故障 两个脉冲之间的时间间隔就是1X 转速的倒数,23,典型故障简单频谱,14、滚动轴承故障,24,典型故障简单频谱,15、滑动轴承,油膜振荡 如果机器在2X 转子临界转速下运转，可能出现油膜振荡 当转子升速到转子第二阶临界转速时，油膜涡动接近转子临界转速，过大的振动将使油膜不能支承轴。 油膜振荡频率将锁定在转子的临界转速。转速升高，油膜涡动频率也不升高,25,典型故障简单频谱,油膜涡动,通常出现在旋转转速的4248%频率范围内 有时，振动幅值非常大 油膜涡动是固有地不稳定的，