典型零部件故障的振动诊断专训.ppt

1、3-4通用部件故障的振动诊断，1 .振幅变位振幅通常用峰值(PP值)表示。速度振幅通常用有效值(振动强度)Vrms表示。加速度振幅通常用峰值表示。在旋转机械诊断中常用。频率振幅由徐璐不同频率的激励同时作用的设备的振动信号，通过滤波器获得的各种频率分量的叠加值。基本频率振幅旋转频率中按照正弦法则振动的大小。2.振动频率振动频率分为基本频率和倍频(每个谐波频率)。特定频率对应特定故障。在旋转机器中，振动频率表现为旋转频率的倍频器，倍频器。3.相位多设备故障在振幅谱中难以分辨时，需要对相位进行进一步分析。3-4-1引言1，旋转机械的特征参数，4 .旋转机械的旋转速度变化与设备的运行状态有很密切的关系

2、。如果设备出现故障，旋转速度也会相应地更改。例如：离心压缩机：喘振速度波动；同情冲击磨，旋转速度波动。5.时域波形时域波形波形综合反映了振动信号的幅度、频率、相位，可以简单直观地表示振动情况。6.轴心轨迹轴心轨迹是轴心上相对于轴承基础的点的运动轨迹，直观反映转子的实际振动。7.轴向变位(轴向位置)轴向位置是推力盘和推力轴承之间的相对位移。例如，转子静态组合之间的轴向摩擦、突波等可能会导致轴向位置变更。8.轴心位置轴心位置是描述安装在轴承上的轴的平均位置的特征参数。例如：轴承座磨损轴颈偏心旋涡传感器的直流分量指示轴心位置的变化。9 .充气，外壳膨胀对大型旋转机器，由于转子长，在启动过程中转子加热

3、快，沿轴向膨胀的杨怡气缸比大，两者之间的热膨胀差称为“充气”。转子的热膨胀圆柱的热膨胀称为“二次膨胀”。转子的热膨胀圆柱的热膨胀称为“负膨胀”。两次膨胀是当前的启动过程，负差异是当前的停止过程。对于大型汽轮机，除了测量“差速器”外，还要测量机壳膨胀量，获得气缸和转子之间的相对热膨胀信息，比较热膨胀和膨胀率差异，判断气缸和转子热膨胀是否正常的测量方法：在启动时用旋涡传感器测量的信号的交流信号峰值表示。11.流程参数12。电流、电压测量、旋转机械振动误差分析的常用方法(1)波特图(Bode plot)是机器振幅与旋转速度频率、相位和旋转速度频率的关系曲线。(2)极坐标图是上述频率特性和相位频率特性

4、曲线综合在极坐标上的表示。(3)轴心位置图通过使用两个垂直于徐璐的旋涡传感器监控直流间隙电压，可以获得转子轴颈中心的径向位置。(4)轴心轨迹图表旋涡运动的轨迹称为轴心轨迹。(5)频谱振动信号是由多种激励信号合成的复杂信号，根据傅立叶分析原理，牙齿复杂信号可以分解为一系列谐波分量(频率分量)，每个谐波分量包括大小和相位特性杨怡。每个谐波分量以频率轴为坐标，按照频率的高低排列的频谱称为频谱图。每个谐波分量由称为振幅频谱(振幅频谱)和相位频谱(波特图的差异)的大小或相位特征量表示。通常将频谱的频率轴(横坐标)替换为工作频率的倍数，以便轻松识别每个频率组件(基频、倍频器、分数倍频器等)和与故障的连接。

5、纵坐标仍然表示振幅。这种光谱称为差比振幅谱。，2 .旋转机械的振动监测，1 .测试对象和测量部位的选择2。轴振动测量3。外壳振动测量4。相位测量5。转速测量6。轴变位测量7。测量轴轨迹8。测量轴位置9。轴承温度测量10。流程参数测量，3 .旋转机械发生不合理结构，应力集中；运行速度接近或低于临界速度区域。4.接近或下降运行点速度不稳定的区域。零件加工，制造不良，准确度不够。零件材料不良、精度不足、制造缺陷；不符合转子平衡技术要求。(b)安装和维护，1 .安装不当，零件前卫错误，字典负载大；轴对中不良；3.机械几何参数(例如配合间隙、干涉和相对位置)调整不正确。4.管道应力大，机器在工作状态下改

6、变了动态特性和安装精度。转子的器官布置不当，动态平衡精度发生了变化。6.在安装或维修过程中，损坏了机器的原始拟合精度。3 .工作，1 .机器在非设计状态(例如超旋转、过载等)下工作，从而改变机器的工作特性。润滑或冷却不良；转子局部损伤或结垢；4.工艺参数(温度、压力、流量、负荷等)工作不正常，导致机械操作不稳定。5.启动、停车过程中操作不当，加热器不足，热膨胀不均或临界区域停留时间长。4 .机器劣化，1。器官转子挠度增加；回转体局部损伤、剥离或裂纹；零件磨损、配件或腐蚀等；4.配合面会产生力劣化、干涉不足、松动等，破坏配合的性质。机器沉降不均匀，机器外壳变形。3-4-2铰链组件的问题解决1，简

7、介，轴组件：是指旋转机械系统中的重要基础类别，包括围绕旋转轴的齿轮、叶轮、等工人、耦合和支承的组合非旋转部件(滑动轴承、轴承座、外壳等)。旋转机械振动的特殊性：1 .振动一般表示很强的周期性。大型旋转机械的振动主要是轴。旋转机械的状态监测主要针对振动特性。2、铰链组件的缺陷类型和特性，转轴组件的常见症状包括不平衡、其他轴(非中间)、机械松弛等，3、基于全息频谱分析技术的旋转机械诊断系统结构，4 .旋转机械故障分类和故障诊断搜索，油膜旋涡旋转，浪涌流体激励支撑松散密封磨损低频管道激励，不平衡，中等磨损转子裂纹高频管道激励，频率干涉旋转机械(1)原始不平衡(转子质量偏心)、原因、(2)渐进性不平衡

8、、原因、振动值随着运行时间的延长而增加。原因，(3)突发性不平衡，振动值突然大幅增加，稳定在一定水平。2 .转子不平衡振动的特征(1)振动的时域波形接近正弦波。(2)在光谱中，能量集中在基本频率上，出现小谐波。(3)在N处，旋转速度增加时，振幅倾向于变小的稳定值。为n时，振幅有最大峰值。(4)转子的轴心轨迹是椭圆的。转子对不平衡质量的响应与X，Y方向的振幅不同，因此也不是相位差。(5)运行速度恒定时，相位稳定。(6)振动的强度对速度变化敏感。3.转子不平衡的诊断方法转子不平衡的诊断方法根据转子不平衡的振动特征进行诊断，主要根据振动信号的波形、特征频率、相位稳定性、轴心轨迹等进行诊断。转子不平衡

9、故障的频谱，波形为肝帕，毛刺少。轴心轨迹是圆或椭圆。1X频率是主频率。轴向振动不大。振幅随着旋转速度的提高而增大。超临界速度有共振峰。，4 .注意(1)对于较旧的设备：随着功率频率组件的增加，可能会出现很大的不平衡。(2)对于新安装的设备，频率成分增加时，转子是否遇到了临界转速？确定临界速度的一般其他方法；转子与地基共振吗？可以使用拓扑分析方法诊断。基本共振：使设备上的所有点以相同的频率和相位振动。不平衡引起的振动在旋转方向上各点的振动有相位差。(3)不使用旋涡传感器测量时，要注意在测量点进行日志加工的其他心脏或椭圆。可以用降低旋转速度的方法检查。低速振动等于高速，是假的不平衡。5.转子不平衡

10、分类转子不平衡可以分为动态不平衡和静态不平衡。(1)静态不平衡：转子产生偏心E的不平衡称为静态不平衡，通过在E的相对方向上加上平衡块重量可消除。(2)动态不平衡：转子的质心位于两个轴承的连接处，旋转时产生离心力矩，只能在旋转时检测，可以找到重量的位置。全息平衡：(2)转子弯曲失败和诊断，1，转子弯曲种类(1)永久弯曲：转子弯曲后不能恢复。启动时振动大。(2)转子的临时弯曲：可恢复弯曲。随着上升速度，振幅会增大。2.转子弓弯曲(永久弯曲)的原因和振动特性(1)原因A，设计制造：结构不合理，制造误差，材料不均匀。b .安装、维修：1)器官保管不当，导致永久弯曲。2)轴承安装前卫，转子有较大的预紧力

11、。c，操作：高速高温机器停机后没有及时检查车。d，机器劣化：转子的热稳定性不好，器官运行后自然弯曲。(2)振动特性a，特性频率：1倍，增加2倍。b，振动稳定：振动方向为半径、轴、相位要素稳定。c，轴轨迹：椭圆D，基于旋转速度的振动明显的E，时域波形：正弦波(3)其他识别方法：A，机器开始升力时在低速阶段的振动宽度更大。b、刚性转子两端相位差180。4.转子临时弯曲的原因和振动特性(1)原因A，设计制造：结构不合理，制造误差大，材料不均匀。b、安装、维护：转子有较大的预紧力。c，运行：速度太快，负载太大。d、机械分解：转子稳定性下降。(2)振动特性：a，特性频率：1倍，2倍。b，振动稳定性：根据

12、旋转速度，振动明显，振动方向为径向、轴向，相位特征稳定(正常运行时稳定，在上升过程中变化)。c，轴心轨迹：椭圆(3)其他识别方法：提升过程振幅大，通常无法正常启动。(3)转子不进行中间故障和诊断。1、转子不平行于中间格式(1)牙齿。轴平行变位(2)角度不对。轴角度变位(3)不对。轴向复合变位，负载正确对中间e=0，=0 (2)弯曲转子，自重效应；(3)支架的不均匀膨胀导致热状态下转子对中的不良(热量不匹配)牙齿。(4)地基下沉不均。3.转子具有中间故障的特点(1)，转子不会改变轴承上的油膜压力，从而导致联轴器两侧的支承载荷发生重大变化，载荷较小的轴承会导致油膜不稳定。错误现象的最大振动位于管接

13、头两端的轴承上。(2)平行主要引起径向振动。如果轴承底座的X，Y方向刚度相同，则振幅大的方向不是中间方向。轴承座x，y方向刚度不同，必须通过计算得到。如果角度不匹配，则主要发生轴向振动，并产生刚性转子A轴A轴A直径。(3)中产生的振幅值与转子的负荷无关，并随负荷的增加而增加。(4)中，不使耦合两侧的转子振动成为相位差。对于刚性联接器：平行不匹配：联接器两侧径向振动相位差约为180。角度不对：联接器两侧的轴向振动相位差约为180。耦合两侧的径向振动是相同的。(5)从振动的频率成分来看，不同形式的中频成分不同。刚性连杆：平行不匹配：容易刺激2fn，具有fn和高频。角度无效。容易刺激同频振动，也有高

14、频。(6)轴轨迹：香蕉形，8字形(7)振幅随转速变化不大，随油温、负荷变化很大。转子故障频谱，2X频率组件未出现。轴轨迹呈香蕉形或8字形。轴向振动通常更大。对于牙齿，将显示叶片通过频率。，b .裂缝：c .开闭裂缝。no状态下转子裂纹NC状态下转子裂纹，2，轴裂纹失败后的特性(1)发生轴向裂纹时，轴的刚度为各向同性，振动具有非线性特性。振动频率为旋转频率的高倍频2f0，3 F0，相位发生变化。裂纹扩展，刚度下降，1 F0，2 F0，3 F0上升，相位变化。相应的高倍数符合2 F0，3 F0，5 F0和NC，转子发生二次谐波共振，响应达到峰值。(3)裂纹深度对响应的影响裂纹的扩展，随着裂纹深度的

15、增大，加速1 F0，2 F0的振幅上升，相位异常波动。2，轴开裂后的特征频率特征：伴有半临界点的2 F0，2 F0，3 F0等高阶谐波。振动稳定性：不稳定，载荷变化不规则；振动方向：径向、轴向；拓朴：变更；轴轨迹：默认情况下，轴轨迹是圆形的。前进方向：前进。转子裂纹故障时域波形图、转子裂纹故障频谱、转子裂纹故障全息频谱、转子裂纹故障净化轴轨迹、(5)机械松动、机械松动现象是由固定不稳定引起的，振动具有非线性特性。转子系统松开故障频谱，波形出现很多错位。光谱的噪音水平高。出现正确的倍增器2X、3X等成分。接合面两侧松动，振幅明显不同。松散故障导致的肝脏协调量，不松散时的频谱松弛时的频谱为0.5X，1.5X，2.5X，3.5X.等频率分量，(6)动摩擦，1，局部摩擦：频率包括不平衡引起的F0，2 F0，3 F0，摩擦较重时I=2；摩擦较轻时，i=3，4，频率特征：I F0，f0/i振