振动分析2005-5精密诊断技术

BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT设备故障分析西马力检测仪器公司产品部设备精密诊断技术（设备故障分析）BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT设备故障分析西马力检测仪器公司产品部1.频谱分析2.时域波形分析3.相位分析4.瞬态分析5.轨迹分析6.质量不平衡7.不对中8.机械松动9.摩擦10.轴承（滚动轴承和滑动轴承）11.电机故障12.齿轮故障13.共振和临界转速14.联轴器15.皮带故障16.叶片类设备（泵、扇、压缩机故障）17.柴油机18.发电机组等BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT设备故障分析西马力检测仪器公司产品部1.频谱分析频谱图三个部分：次同步频率、同步频率和非同步频率。次同步频率：低于设备运行频率同步频率：设备运行频率的整数倍非同步频率：不是转速整数倍的频率（如滚动轴承故障）BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒全频带方法观察频谱用频谱图评估设备故障三种频率：次同步频率、同步频率和非同步频率电源频率与机械振动频率提高频率分辨率确定真实频率（增加谱线数、频率细化）BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT设备故障分析西马力检测仪器公司产品部2.时域波形分析3.相位分析4.瞬态分析5.轨迹分析BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT设备故障分析西马力检测仪器公司产品部6.质量不平衡设备最常见的四大故障：不平衡、不对中、轴承故障和机械松动增加附加载荷，是设备和零部件损坏重要原因之一！！BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT设备故障分析西马力检测仪器公司产品部静不平衡偶不平衡BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT设备故障分析西马力检测仪器公司产品部离心力F正比于转速R2因此振幅与转速R2成正比例BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT设备故障分析西马力检测仪器公司产品部静不平衡或力不平衡转子中央平面内存在不平衡质量，使轴的质量中心线与旋转中心线偏离，但两线平行。力矩不平衡或偶不平衡转子两端平面存在质量相等、相位相差180度的不平衡质量，使轴的质量中心线与旋转中心线相交于重心处。不平衡的类型BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT设备故障分析西马力检测仪器公司产品部动不平衡静不平衡和力矩不平衡的随机组合，轴的质量中心线与旋转中心线不平行也不相交BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT设备故障分析西马力检测仪器公司产品部BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT设备故障分析西马力检测仪器公司产品部水平方向（H）振动最大，特征频率为1X转频BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒静不平衡不存在其它问题时,不平衡产生一个正弦图形(不会扭曲信号的形状)，因此在1xrpm产生峰值.静不平衡的特征:径向振动@1xrpm.轴承相位随传感器改变90°而改变90°.两轴承之间很少或没有相位改变[轴承振动是“同相]BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒偶不平衡特征:•径向振动@1xrpm.•传感器改变90°相位改变90°.•轴承之间有明显的相位改变(60°)[轴承振动是“不同相的]BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒图1–由不平衡产生的典型轴向FFT悬臂转子不平衡图1–由不平衡产生的典型径向FFTBMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒悬臂转子不平衡的症状:•径向振动@1xrpm.•轴向振动@1xrpm.•传感器改变90°，轴承附近的相位也随之改变90°.•轴向相位读数通常是同相的.•径向相位读数可能是不同相的.•平衡可能需要轴向相位的读数.图2–悬臂转子不平衡BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT设备故障分析西马力检测仪器公司产品部BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT设备故障分析西马力检测仪器公司产品部1X频率(水平)1X频率(水平)1X频率(铅垂)1X频率(铅垂)轴向很小轴向很小不平衡的诊断BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒波形为正弦波；轴心轨迹为圆或椭圆；1X频率为主；径向（水平和垂直）振动为主；振幅随转速升高而增大；过临界转速有共振峰;悬臂转子不平衡水平和垂直轴向振动都较大。相位信息静不平衡：轴两端水平径向相位差为0度；同一轴承水平和垂直相位差为90度（±20度）动不平衡：轴两端水平径向相位差取决于重量点的分布。如果重量为180度分布，则相位差也为180度。不平衡的诊断BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT设备故障分析西马力检测仪器公司产品部实例分析：汽轮发电机组BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT设备故障分析西马力检测仪器公司产品部实例分析：风机转子失衡、轴承内圈松动BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT设备故障分析西马力检测仪器公司产品部实例分析：大型空压机组BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT设备故障分析西马力检测仪器公司产品部偏心零件：滑轮、齿轮、轴承、转子。特征：与不平衡非常类似！BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT设备故障分析西马力检测仪器公司产品部7.不对中BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒增加附加载荷，是设备和零部件损坏重要原因之一！！BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT设备故障分析西马力检测仪器公司产品部不对中类型BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT设备故障分析西马力检测仪器公司产品部BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT设备故障分析西马力检测仪器公司产品部timevel,frequency1X3X2XBMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒直接驱动的不对中图1–完全对中图2–纯粹的角度不对中图3–纯粹的平行不对中BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒角度不对中角度不对中的特征:1xrpm轴向振动大,可能在2x&3x有谐波.2xrpm轴向可能和1x的轴向同样大或更大.径向振动在1x,2x和3x可能比轴向振幅小.径向振动取决于转轴中心线在何处与装配中心线相交.通过联轴器的轴向相位变化明显(60°).BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒图2-转轴中心线在联轴器处相交.注意联轴器无位移，并且轴承的径向和轴向位移大.图3–转轴中心线在轴承处相交.注意到联轴器径向位移大，轴承径向位移小，轴向位移大BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒平行不对中图1–平行不对中引起的典型FFT说明:转轴中心线平行但不相交1xrpm径向振动大,2x&3x处有谐波.2xrpm轴向振幅可能和1x的一样大或更大.在1x,2x和3x的径向振动可能比轴向小.联轴器的径向相位变化明显(60°).联轴器的轴向相位变化明显(60°).BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒图2–转轴中心线不相交.注意到轴承的径向和轴向位移大.图3–转轴中心线不相交.注意到轴承的径向和轴向位移甚至更高.BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒轴承扭转/轴系弯曲轴承扭转/轴系弯曲–它们与不对中故障特征相同(相位例外)-主要是角度不对中(轴向振动).因此一定要检测和分析轴向相位.轴承扭转特征:振动症状非常类似于直接驱动的角度不对中.1xrpm轴向振动大,在2x&3x处有谐波.2xrpm径向和1x一样或更大.轴承的轴向相位变化同传感器的位置变化相同.BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒倾斜轴承8:00传感器11:00传感器注意到传感器位置变化了，相位会随之变化.这是由于轴承的扭转造成的BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒轴系弯曲图1–轴系弯曲所产生的典型FFT轴系弯曲的特征:•振动特征非常类似于直驱的角度不对中.•1x&2xrpm轴向振动大.•2xrpm径向和1x的相同或更大.•轴承轴向相位变化与传感器位置的改变一样(扭转作用).•轴承的两边径向相位变化明显(60°).这可能在如下的图2中了解.当轴承右边的转轴上升时,转轴的左边会相应到降低.当然测量需要直接贴附（如转轴杆）来直接读数.BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒图2–注意到轴承轴向的扭曲作用图3-注意到轴承轴向的扭曲作用BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT设备故障分析西马力检测仪器公司产品部BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT设备故障分析西马力检测仪器公司产品部BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT设备故障分析西马力检测仪器公司产品部BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT设备故障分析西马力检测仪器公司产品部BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT设备故障分析西马力检测仪器公司产品部轴弯曲与不对中、不平衡都有高幅1X频率。BMAINSTRUMENT振动监测技术西马力检测仪器公司产品部下午3时14分15秒BMAINSTRUMENT设备故障分析西马力检测仪器公司产品部角度不对中：轴向相位差180（±30度）平行不对中：径向相位差180（±30度））BMAINSTRUMENT振动监测技