《设备故障诊断技术》：设备振动状态监测技术第二部分

1、设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 振动的基础知识振动的基础知识 振动传感器振动传感器 振动信号的采集振动信号的采集 振动信号的分析振动信号的分析 主要内容主要内容 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 预处理：把信号调理成适宜进行数字信号处理的形式预处理：把信号调理成适宜进行数字信号处理的形式 电压幅值调理、滤波、隔直、解调；电压幅值调理、滤波、隔直、解调； A/D转换：转换：采样、量化、编码（二进制转化）采样、量化、编码（二进制转化） 数字信号分析：数字信号分析：频谱、相关、功率谱频谱、相关、功率谱 振动信号的采集振动信号的采集 物理信号物理信号 对象对象 传感传

2、感 器器 电信号电信号 预处预处 理理 电信号电信号 A/D 转换转换 数字信号数字信号 数字信号数字信号 分析技术分析技术 显示显示 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 模拟信号模拟信号时间和幅值均连续时间和幅值均连续 抽样信号抽样信号时间离散，幅值连续时间离散，幅值连续 数字信号数字信号时间和幅值均离散时间和幅值均离散 O t tf 抽样抽样量化量化 nf n nf n 信号的采样信号的采样 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 抽样：利用采样脉冲序列抽样：利用采样脉冲序列p(t)p(t)，从连续时间信号，从连续时间信号x(t)x(t)中中 抽取一系列离散样值，使

3、之成为采样信号抽取一系列离散样值，使之成为采样信号x(nTs)x(nTs)的过程的过程 量化：把采样信号量化：把采样信号x x（nTsnTs）经过舍入变为只有有限个有）经过舍入变为只有有限个有 效数字的数，这一过程称为量化效数字的数，这一过程称为量化 编码：将离散幅值经过量化以后变为二进制数字的过程编码：将离散幅值经过量化以后变为二进制数字的过程 信号的采样信号的采样 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 分辨率分辨率 用输出二进制数码的位数表示。位数越多，量化误差越用输出二进制数码的位数表示。位数越多，量化误差越 小，分辨力越高。常用有小，分辨力越高。常用有8位、位、10位、位、

4、12位、位、16位等位等 转换速度转换速度 指完成一次转换所用的时间，如指完成一次转换所用的时间，如:1ms(1KHz) 模拟信号的输入范围模拟信号的输入范围 如，如，5V， +/-5V，10V，+/-10V等等 信号的采样信号的采样 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 信号的采样信号的采样 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 频域解释频域解释 信号的采样信号的采样 时域解释时域解释 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 采样定理采样定理 为保证采样后信号能真实地保留原始模拟信号信息，信号采样频率为保证采样后信号能真实地保留原始模拟信号信息，信号采样频率

5、 必须至少为原信号中最高频率成分的必须至少为原信号中最高频率成分的2 2倍。这是采样的基本法则，称倍。这是采样的基本法则，称 为采样定理。为采样定理。 fs2fmax 需要注意的是，在实际工程中需要注意的是，在实际工程中 fs fs 通常取为通常取为fmaxfmax的的2 2倍以上的数值，倍以上的数值， 如如2.56 2.56 或或 4 4 或或2n2n。 l 真实信号不一定是带限的真实信号不一定是带限的 l 取有限长的信号，相当于加了一个矩形窗取有限长的信号，相当于加了一个矩形窗 l 理想滤波器不存在，实际的滤波器总是存在过渡带理想滤波器不存在，实际的滤波器总是存在过渡带 信号的采样信号的采

6、样 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 振动的基础知识振动的基础知识 振动传感器振动传感器 振动信号的采集振动信号的采集 振动信号的分析振动信号的分析 主要内容主要内容 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 振动信号的表征量振动信号的表征量 幅值分析幅值分析 频域分析频域分析 相位分析相位分析 机械设备振动分析的案例机械设备振动分析的案例 振动信号的分析振动信号的分析 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 振动信号的表征量振动信号的表征量 振动可用位移、速度、加速度三个参量表征。振动可用位移、速度、加速度三个参量表征。 位移位移x(t)x(t)：振动物体离

7、开平衡位置的距离，（：振动物体离开平衡位置的距离，（mm、 mmmm） 振动速度振动速度v(t)v(t)：振动物体离开平衡位置的快慢，（：振动物体离开平衡位置的快慢，（mm/smm/s） 振动加速度振动加速度a(t)a(t)：物体振动速度的变化率，（：物体振动速度的变化率，（mm/smm/s2 2） 将振动参数随时间变化的状态画出来，叫振动波形。将振动参数随时间变化的状态画出来，叫振动波形。 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 振动位移振动位移 (Displacement) 速度速度 (Velocity) 加速度加速度 (Acceleration) 振动位移、速度、加速度之间的关

8、系：振动位移、速度、加速度之间的关系： ) 2 sin( d d tA t x v )sin( d d 2 2 2 tA t x a tAx sin 位移、速度、加速度都是同频率的简谐波。位移、速度、加速度都是同频率的简谐波。 三者的幅值相应为三者的幅值相应为A、A 、A 2。 相位关系：加速度领先速度相位关系：加速度领先速度90; 速度领先位移速度领先位移90。 振动信号的表征量振动信号的表征量 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 如何分析所采集到信号？如何分析所采集到信号？ 问题的提出问题的提出 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 正峰值正峰值 负峰值负峰值 平

9、均绝对值平均绝对值 有效值有效值 平均值平均值 峰峰值峰峰值 振动信号的分析振动信号的分析 以简谐振动为例以简谐振动为例 x=Asin(w t+) 平均绝对值平均绝对值 Xavg = 0.637A 有效值有效值 Xrms = 0.707A 峰值峰值 Xp = A 峰峰值峰峰值 Xp-p = 2A 平均值平均值 Xmean = 0 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 选择不同标准量的标准是什么？选择不同标准量的标准是什么？ 振动信号的表征量（幅值分析）振动信号的表征量（幅值分析） 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 位移位移/速度速度/加速度和转速的关系加速度和转速的

10、关系 位 移 转速 速速 度度 转速 加 速 度 位 移：相同能量值情况下，转速越高，故障越严重 速 度：相同能量值情况下，不受转速的影响 加速度：相同能量值情况下，转速越低，故障越严重 振动信号的表征量（幅值分析）振动信号的表征量（幅值分析） 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 N i i N i i N i i N i ir x N x N x N X x N X 1 4 1 3 1 2 1 1 1 1 1 峭度 歪度 绝对平均幅值 方根幅值 l 如何描述一个时变的信号：统计特征值如何描述一个时变的信号：统计特征值 l 在工程实际中，往往获得离散的时序数据在工程实际中，往往获

11、得离散的时序数据 1= 2 1= 1 = 1 = N i irms N i imean x N X x N X 平均值 有效值 反映反映p(x)p(x)对纵坐对纵坐 标的不对称性，标的不对称性， 如果不对称越严如果不对称越严 重，歪度值越大重，歪度值越大 当当p(x)p(x)增加时，峭度增加时，峭度 将迅速增大，这对探将迅速增大，这对探 测信号中是否含有脉测信号中是否含有脉 冲性的故障比较有效冲性的故障比较有效 有量纲的统计特征值有量纲的统计特征值 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 有量纲幅域参数特点有量纲幅域参数特点 随着故障的发展而上升随着故障的发展而上升 因工作条件的变化

12、而变化，实际中很难加以区分因工作条件的变化而变化，实际中很难加以区分 通常希望诊断参数对故障足够敏感，而对信通常希望诊断参数对故障足够敏感，而对信 号的幅值和频率的变化不敏感，即和机器的号的幅值和频率的变化不敏感，即和机器的 工作条件关系不大工作条件关系不大 引入无量纲的诊断参数引入无量纲的诊断参数 有量纲的统计特征值有量纲的统计特征值 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 4 max max max Value) (Kurtosis Factor) (Clearance Factor) (Impulse Factor)(Crest )Factor Shape( rms r f f

13、 rms f rms f X K X X CL X X I X X C X X S 峭度指标 裕度指标 脉冲指标 峰值指标 波形指标 无量纲的统计特征值无量纲的统计特征值 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 几种典型信号的无量纲的诊断参数几种典型信号的无量纲的诊断参数 信号信号波形指标波形指标 峰值指标峰值指标 脉冲指标脉冲指标 裕度指标裕度指标 峭度指标峭度指标 正弦波正弦波1.111.411.571.731.5 三角波三角波1.561.7322.251.8 正态随机正态随机 信号峰值信号峰值 概率概率 32% 1.45 11.251.45 3 4.55%22.512.89 0

14、.27%33.764.33 610-756.277.23 说明：对于正弦波和三角波，不管幅值和频率为多大，这些参数是说明：对于正弦波和三角波，不管幅值和频率为多大，这些参数是 不变的；对于正态随机信号，波形指标和峭度指标为定值，而其他不变的；对于正态随机信号，波形指标和峭度指标为定值，而其他 几个指标则随峰值概率减小而上升。几个指标则随峰值概率减小而上升。 无量纲的统计特征值无量纲的统计特征值 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 例：例： 新齿轮经过运行产生了疲劳剥落故障，振动信号新齿轮经过运行产生了疲劳剥落故障，振动信号 中有明显的冲击脉冲，除波形指标外，其他指标中有明显的冲击

15、脉冲，除波形指标外，其他指标 均有明显上升。均有明显上升。 峭度指标、裕度指标、脉冲指标对于脉冲类故障较敏感峭度指标、裕度指标、脉冲指标对于脉冲类故障较敏感 上述指标对早期故障有较高的敏感性，但稳定性不好上述指标对早期故障有较高的敏感性，但稳定性不好 均方根值的稳定性较好，但对早期故障信号不敏感均方根值的稳定性较好，但对早期故障信号不敏感 波形指标波形指标峰值指标峰值指标脉冲指标脉冲指标裕度指标裕度指标峭度指标峭度指标 新齿轮新齿轮1.2331.2332.8672.8673.5363.5364.1434.1432.6592.659 坏齿轮坏齿轮1.2761.2764.7974.7976.122

16、6.1227.2467.2464.3354.335 无量纲的统计特征值无量纲的统计特征值 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 概述概述 一般说来，幅值随时间的增大是线性相关的，故可以一般说来，幅值随时间的增大是线性相关的，故可以 用最小二乘法拟合曲线进行趋势分析。拟合曲线倾斜用最小二乘法拟合曲线进行趋势分析。拟合曲线倾斜 的陡、缓就代表着被测设备的故障发展趋势。的陡、缓就代表着被测设备的故障发展趋势。 应用应用 定时、定点测振记录定时、定点测振记录 求出拟合曲线求出拟合曲线 日期日期1/32/33/34/35/36/37/38/39/310/3 振幅值振幅值 (rms) 0.91

17、.51.21.51.721.61.92.22.5 测振记录图 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 01234567891011 报警线报警线Alim 利用幅域特征值进行趋势分析利用幅域特征值进行趋势分析 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 N 1i 2 N 1i i 2 i N 1i i N 1i i N 1i ii xayb )x( N 1 x )y)(x( N 1 yx a N 1i N 1i 2 i 2 i N 1i ii )y(y)x(x )y)(yx(x r 设拟合曲线的方程为 y = ax + b，由最小二乘法，得 上例中，a = 0.161, b = 0.81

18、所以，直线方程为 y = 0.161x + 0.81 例中，r = 0.96 说明拟合曲线基本符合线性关系， 该线可用。一般认为r = 0.8就可用。 l 最小二乘求解最小二乘求解 l 求相关系数求相关系数 利用幅域特征值进行趋势分析利用幅域特征值进行趋势分析 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 预报趋势预报趋势 将已求出的拟合曲线方程和极限值（各厂自定）的水平线将已求出的拟合曲线方程和极限值（各厂自定）的水平线 方程联立求解，即可求出按目前的增长速率达到极限值时方程联立求解，即可求出按目前的增长速率达到极限值时 的天数。的天数。 若上例中，若上例中，Alim = 9,则则 说明

19、说明 所求出的所求出的x为振幅值达到极限的天数，其起始日期为开始为振幅值达到极限的天数，其起始日期为开始 测定的日期，预报可连续运转的天数测定的日期，预报可连续运转的天数N，应扣除测试的天，应扣除测试的天 数，本例中：数，本例中：N = 51-10 = 41(天天) 若某一天未测，则图中不画，否则计算时有误差若某一天未测，则图中不画，否则计算时有误差 9y 0.810.161xy 解方程： 解得：x=51(天) 利用幅域特征值进行趋势分析利用幅域特征值进行趋势分析 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 将被测量值与事先设定的将被测量值与事先设定的“标准状态门槛值标准状态门槛值”相相

20、 比较比较, ,以判定设备运行状态的一类标准。常用的振动以判定设备运行状态的一类标准。常用的振动 判断绝对标准有判断绝对标准有ISO 2372ISO 2372、ISO 3495ISO 3495、VDI 2056VDI 2056、BS BS 46754675、GB 6075-85GB 6075-85、ISO 10816ISO 10816等。等。 (1) 绝对判断标准绝对判断标准 振动信号的国际标准振动信号的国际标准 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 (2) 相对判断标准相对判断标准 将设备正常运转时所测得的值定为初始值，然后将设备正常运转时所测得的值定为初始值，然后 对同一部位进

21、行测定并进行比较，实测值与初始值对同一部位进行测定并进行比较，实测值与初始值 相比的倍数叫相对标准。相比的倍数叫相对标准。 区域区域低频振动低频振动高频振动高频振动 注意区域注意区域1.52倍倍3倍倍 异常区域异常区域4倍倍6倍倍 振动信号的国际标准振动信号的国际标准 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 2021-6-11 数台同样规格的设备在相同条件下运行时，通数台同样规格的设备在相同条件下运行时，通 过对各设备相同部件的测试结果进行比较，确定设过对各设备相同部件的测试结果进行比较，确定设 备的运行状态。类比时所确定的机器正常运行时振备的运行状态。类比时所确定的机器正常运行时振

22、 动的允许值即为类比判断标准。动的允许值即为类比判断标准。 (3) 类比判断标准类比判断标准 振动信号的国际标准振动信号的国际标准 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 振动信号的表征量振动信号的表征量 幅值分析幅值分析 频域分析频域分析 相位分析相位分析 机械设备振动分析的案例机械设备振动分析的案例 振动信号的分析振动信号的分析 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 特点特点 随着故障的发生、发展，往往引起信号频率结构的变化随着故障的发生、发展，往往引起信号频率结构的变化 滚动轴承滚道上的点蚀会引起周期性的冲击，信号中会有相应滚动轴承滚道上的点蚀会引起周期性的冲击，信

23、号中会有相应 的频率成分出现的频率成分出现 旋转机械发生不平衡故障时，振动信号中会有回转频率成分旋转机械发生不平衡故障时，振动信号中会有回转频率成分 手段手段 频谱分析频谱分析 目的目的 把复杂的时间历程波形经傅里叶变换分解为若干单一的谐波分量把复杂的时间历程波形经傅里叶变换分解为若干单一的谐波分量 来研究，以获得信号的频率结构以及各谐波的幅值和相位信息。来研究，以获得信号的频率结构以及各谐波的幅值和相位信息。 结果结果 频谱图频谱图 信号的频域分析信号的频域分析 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 信号的频域分析 如上图所示平稳信号，由傅里叶分析原理，该信号可以分解为许 多谐波

24、分量之和多谐波分量之和，可用下式表示： 将这些谐波分量投影到幅值-频率坐标平面，可以得到许多离散 的分量，反映不同频率分量的幅值谱。反映不同频率分量的幅值谱。 时域分析和频域分析两者反映同一信号的不同的侧面，它们可以 互相补充。 频谱分析原理图频谱分析原理图 1 000 2sin2cos 2 1 n nn tfnbtfnaatx 信号的频域分析信号的频域分析 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 3000 rpm 2 x 50 Hz 3 x 50 Hz f2 f1 50 Hz f3 =30 x 50 = 1500 Hz 1450 1550 1400 1600 50 100 150

25、1400 1500 1600 Hz f 转频转频f1 轴不对中轴不对中f2 轴不对中轴不对中f2 齿轮啮合频率齿轮啮合频率f3 边频带边频带边频带边频带 信号的频域分析信号的频域分析 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 振动信号的表征量振动信号的表征量 幅值分析幅值分析 频域分析频域分析 相位分析相位分析 机械设备振动分析的案例机械设备振动分析的案例 振动信号的分析振动信号的分析 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 振动信号的相位分析振动信号的相位分析 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 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

26、械的相位检测旋转机械的相位检测 旋转机械的相位指基频信号相对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，获标记可以是键槽或是反光片，获 取键相脉冲信号取键相脉冲信号 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 振动信号的相位分析振动信号的相位分析 旋转机械相位有四种取值方法旋转机械相位有四种取值方法 l 正峰点相位正峰点相位 l 负峰点相位负峰点相位 l 正斜率过零相位正斜率过零相位 l 负斜率过零相位负斜率过零相位 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 振动信号的表征量振动信号的表征量 幅值分析幅值分析

27、频域分析频域分析 相位分析相位分析 机械设备振动分析的案例机械设备振动分析的案例 振动信号的分析振动信号的分析 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 齿轮故障振动分析齿轮故障振动分析 轴承故障振动分析轴承故障振动分析 旋转机械的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机械设备振动信号分析的案例 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 目的：迅速判断齿轮是否处于正常工作状态目的：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绝对值判定法：利用齿轮箱上同一测点

28、部位测得的振 幅值直接作为评价运行状态的指标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测得的振幅与正常状态下的振幅相比较 2 . 12 . 1 120030 10 nZ P 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： 2 . 12 . 1 120030 40 nZ P 齿轮故障振动分析齿轮故障振动分析 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 绝对值判定法：利用齿轮箱上同一测点部位测得的振绝对值判定法：利用齿轮箱上同一测点部位测得的振 幅

29、值直接作为评价运行状态的指标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手段：利用齿轮的振动强度来进行诊断 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 常用的特征值计算方法常用的特征值计算方法 N i irms N i i x N X x N X 1 2 1 1 1 均方根值 平均值 4 max

30、 max max Value) (Kurtosis Factor) (Clearance Factor) (Impulse Factor)(Crest )Factor Shape( rms r f f rms f rms f X K X X CL X X I X X C X X S 峭度指标 裕度指标 脉冲指标 峰值指标 波形指标 无量纲参数作为诊断标无量纲参数作为诊断标 准，其特点是对故障信准，其特点是对故障信 息敏感，而对信号的幅息敏感，而对信号的幅 值大小不敏感值大小不敏感 最常用的衡量指标，能反最常用的衡量指标，能反 映出设备的振动水平映出设备的振动水平 齿轮故障振动分析齿轮故障振动分

31、析 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 波形指标峰值指标脉冲指标裕度指标 峭度指标 齿轮正常1.3024.6116.0017.1884.115 齿轮断齿1.4729.52914.02417.78210.206 齿轮发生断齿故障，其振动信号中有明显的冲击脉齿轮发生断齿故障，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故障振动分析 齿轮正常波形：齿轮正常波形： 齿轮断齿波形：齿轮断齿波形： 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 在在4个轴承座上分别用加速度传感器测量其振动均方根值个轴承座

32、上分别用加速度传感器测量其振动均方根值 4 4个轴承的振动值个轴承的振动值 差异很小，且都差异很小，且都 已超标，则表明已超标，则表明 齿轮出现了异常齿轮出现了异常 轴承故障轴承故障正常正常 齿轮故障振动分析齿轮故障振动分析 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 齿轮故障振动分析齿轮故障振动分析 轴承故障振动分析轴承故障振动分析 旋转机械的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机械设备振动信号分析的案例 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 u 废气风机设备简图及测点布置图废气风机设备简图及测点布置图 u 设备参数设备参数 l 电机转速电机转速 943

33、r/min l 电机容量电机容量 630kw l 测点测点3轴承型号轴承型号 SKF22230 l滚动体个数滚动体个数21 轴承故障振动分析轴承故障振动分析 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 u 时域特征值分析时域特征值分析（单位：（单位：mm/s） 测点测点测试日期测试日期垂直垂直V水平水平H轴向轴向A 3 2007.08.101.081.902.79 2007.08.212.252.097.64 超过超过ISO2372国际标国际标 准中准中“C”级振动强度级振动强度 等级等级7.1 mm/s，属，属 于于“不满意不满意”状态状态 轴承故障振动分析轴承故障振动分析 设备故障诊

34、断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 u 诊断结论诊断结论 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 u 生产验证生产验证 点蚀严重点蚀严重 轴承故障振动分析轴承故障振动分析 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 u 大脱硫风机设备简图及测点布置图大脱硫风机设备简图及测点布置图 u 设备参数设备参数 l 电机转速电机转速 850 r/min l 液力耦合器输入轴转速液力耦合器输入轴转速850r/min、输出轴转速、输出轴转速 740 r/min l风机两测滚动轴承型号：风机两测滚动轴承型号：22344CA l 滚

35、动体个数滚动体个数13 轴承故障振动分析轴承故障振动分析 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 u 幅域特征值分析幅域特征值分析（单位：（单位：mm/s） 测点测点测试日期测试日期垂直垂直V水平水平H轴向轴向A 3 2006.9.132.983.055.31 2007.1.295.003.527.75 超过ISO2372国际 标准中“C”级振动 强度等级7.1 mm/s， 属于“不满意不满意”状 态 轴承故障振动分析轴承故障振动分析 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 u 诊断结论：轴承外圈松动诊断结论：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轴承安装

36、精度不够，造成轴承间隙大小不均使轴 承与轴承座承与轴承座 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 出现严重剥落出现严重剥落 轴承故障振动分析轴承故障振动分析 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 齿轮故障振动分析齿轮故障振动分析 轴承故障振动分析轴承故障振动分析 旋转机械的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机械设备振动信号分析的案例 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 转子转子不平衡不平衡故障的时域特征故障的时域特征 呈现为类似简谐振动的波形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旋转机械的振动分析 )sin(tYty 设备故障诊断技术：设备振动 状态监测技术第二部分 转子转子不平衡不平衡故障的频谱特征故障