文章(zhāng)作者:admin 時(shí)間:2020-03-10 13:13
本文總結了(le)以下(xià)十五種常見的(de)振動故障及其特征頻(pín)譜: 不平衡,不對(duì)中,偏心轉子,彎曲軸,機械松動,轉子摩擦,共振,皮帶和(hé)皮帶輪,流體動力激振,拍(pāi)振,偏心轉子,電機,齒輪故障,滾動軸承,滑動軸
不平衡故障症狀特征:
振動主頻(pín)率等于轉子轉速;
徑向振動占優勢;
振動相位穩定;
振動随轉速平方變化(huà);
振動相位偏移方向與測量方向成正比。
1力偶不平衡
力偶不平衡症狀特征:
同一軸上相位差180°;
存在1X轉速頻(pín)率而且占優勢;
振動幅值随提高(gāo)的(de)轉速的(de)平方變化(huà);
可(kě)能引起很大(dà)的(de)軸向及徑向振動幅值;
動平衡需要在兩個(gè)修正面内修正。
2懸臂轉子不平衡
懸臂轉子不平衡症狀特征:
徑向和(hé)軸向方向存在1X轉速頻(pín)率;
軸向方向讀數同相位,但是徑向方向讀數可(kě)能不穩定;
懸臂轉子經常存在力不平衡和(hé)力偶不平衡兩者,所以都需要修正。
1角向不對(duì)中
角向不對(duì)中症狀特征:
特征是軸向振動大(dà);
聯軸器兩側振動相位差180°;
典型地爲1X和(hé)2X轉速大(dà)的(de)軸向振動;
通(tōng)常不是1X,2X或3X轉速頻(pín)率占優勢;
症狀可(kě)指示聯軸器故障。
2平行不對(duì)中
平行不對(duì)中症狀特征:
大(dà)的(de)徑向方向相位差180°的(de)振動嚴重不對(duì)中時(shí),産生高(gāo)次諧波頻(pín)率;
2X轉速幅值往往大(dà)于1X轉速幅值,類似于角向不對(duì)中的(de)症狀;
聯軸器的(de)設計可(kě)能影(yǐng)響振動頻(pín)譜形狀和(hé)幅值。
3裝斜的(de)滾動軸承
裝斜的(de)滾動軸承症狀特征:
振動症狀類似于角向不對(duì)中;
試圖重新對(duì)中聯軸器或動平衡轉子不能解決問題;
産生相位偏移約180°的(de)側面;
對(duì)側面或頂部對(duì)底部的(de)扭動運動。
偏心轉子症狀特征:
在轉子中心連線方向上最大(dà)的(de)1X轉速頻(pín)率振動;
相對(duì)相位差爲0°或180°;
試圖動平衡将使一個(gè)方向的(de)振動幅值減小,但是另一個(gè)方向振動可(kě)能增大(dà)。
彎曲軸症狀特征:
彎曲的(de)軸産生大(dà)的(de)軸向振動;
如果彎曲接近軸的(de)跨度中心,則1X轉速頻(pín)率占優勢;
如果彎曲接近軸的(de)跨度兩端,則2X轉速頻(pín)率占優勢;
軸向方向的(de)相位差趨向180°。
1機械松動(A)
機械松動 (A) 症狀特征:
機器底腳結構松動引起的(de);
基礎變形将産生“軟底腳”問題;
相位分(fēn)析将揭示機器的(de)底闆部件之間垂直方向相位差約180°。
2機械松動(B)
機械松動(B)症狀特征:
由地腳螺栓松動引起的(de);
可(kě)能産生0.5X、1X、2X和(hé)3X轉速頻(pín)率振動時(shí),由裂紋的(de)結構或軸承座引起的(de)。
3機械松動(C)
機械松動(C)症狀特征:
相位經常是不穩定的(de);
将産生許多(duō)諧波頻(pín)率。
轉子摩擦症狀特征:
振動頻(pín)譜類似于機械松動;
通(tōng)常産生一系列可(kě)能激起自激振動的(de)頻(pín)率;
可(kě)能出現轉速的(de)亞諧波頻(pín)率振動;
摩擦可(kě)能是部分(fēn)圓周或整圓周的(de)。
共振症狀特征:
當強迫振動頻(pín)率與自振頻(pín)率一緻時(shí),出現共振;
軸通(tōng)過共振時(shí),相位改變180°,系統處于共振狀态時(shí),将産生大(dà)幅值的(de)振動。
1皮帶共振
皮帶共振症狀特征:
如果皮帶自振頻(pín)率與驅動轉速或被驅動轉速頻(pín)率一緻,則可(kě)能出現大(dà)幅值的(de)振動;
改變皮帶張力可(kě)能改變皮帶的(de)自振頻(pín)率。
2皮帶磨損、松動或不匹配
皮帶磨損、松動或不匹配症狀特征:
往往2X轉速頻(pín)率占優勢;
振動幅值往往是不穩定的(de),有時(shí)是脈沖、頻(pín)率或是驅動轉速頻(pín)率,或是被驅動轉速頻(pín)率;
齒形皮帶磨損或不對(duì)中,将産生齒輪皮帶頻(pín)率大(dà)幅值的(de)振動;
皮帶振動頻(pín)率低于驅動轉速或被驅動轉速頻(pín)率。
3偏心皮帶輪
偏心皮帶輪症狀特征:
偏心或不平衡的(de)皮帶輪,将産生1x轉速頻(pín)率的(de)大(dà)幅值的(de)皮帶輪振動;
在皮帶一緻方向上的(de)振動幅值最大(dà);
試圖動平衡偏心皮帶輪要謹慎。
4皮帶/皮帶輪不對(duì)中
皮帶/皮帶輪不對(duì)中症狀特征:
皮帶輪不對(duì)中将産生1X轉速頻(pín)率的(de)大(dà)幅值的(de)軸向振動;
電動機上振動幅值最大(dà)的(de)往往是風機轉速頻(pín)率。
1葉片通(tōng)過頻(pín)率
流體動力激振症狀特征:
如果葉片與殼體之間的(de)間隙不均勻,葉片通(tōng)過頻(pín)率 (BPF) 振動的(de)幅值可(kě)能很高(gāo);
如果摩擦環卡在軸上,可(kě)能産生高(gāo)幅值的(de)葉片通(tōng)過頻(pín)率 (BPF) 振動;
偏心的(de)轉子可(kě)能産生幅值過大(dà)的(de)葉片通(tōng)過頻(pín)率 (BPF) 振動。
2流體紊流
流體紊流症狀特征:
在風機中,由于流道内氣流的(de)壓力變化(huà)或速度變化(huà),往往會出現氣流紊流流動;
将産生随機的(de),可(kě)能在0到30赫茲頻(pín)率範圍的(de)低頻(pín)振動。
3氣穴
氣穴症狀特征:
氣穴将産生随機的(de),疊加在葉片通(tōng)過頻(pín)率( BPF) 上的(de)高(gāo)頻(pín)寬帶能量振動;
通(tōng)常說明(míng)進口壓力不當;
如果任憑氣穴現象存在,将可(kě)能導緻葉輪的(de)葉片腐蝕和(hé)泵殼體腐蝕;
聲音(yīn)聽(tīng)起來(lái)像砂石經過泵的(de)聲音(yīn)。
拍(pāi)振症狀特征:
拍(pāi)振是兩個(gè)頻(pín)率非常接近的(de)振動同相位和(hé)反相位合成的(de)結果;
寬帶譜将顯示爲一個(gè)尖峰上下(xià),波動本身在寬帶譜上存在兩個(gè)尖峰的(de)頻(pín)率之差就是拍(pāi)頻(pín)。
電源頻(pín)率FL(中國爲50赫茲=3000轉/分(fēn));
極數P;
轉子條通(tōng)過頻(pín)率Fb=轉子條數*轉子轉速;
同步轉速NS=2XFL/P;
滑差頻(pín)率FS=同步轉速-轉子轉速。
1定子偏心、絕緣短路和(hé)鐵芯松動
定子偏心、絕緣短路和(hé)鐵芯松動症狀特征:
定子問題産生高(gāo)幅值的(de)電源頻(pín)率 ,二倍 (2FL) 電磁振動;
定子偏心産生不均勻的(de)氣隙,其振動的(de)單向性非常明(míng)顯;
軟底腳可(kě)能導緻定子偏心。
2同步電動機
同步電動機症狀特征:
同步電動機的(de)定子線圈松動産生;
高(gāo)幅值的(de)線圈通(tōng)過頻(pín)率振動;
線圈通(tōng)過頻(pín)率兩側将伴随1X轉速頻(pín)率的(de)邊帶。
3電源相位故障
電源相位故障症狀特征:
相位問題将引起二倍電源頻(pín)率;
(2FL)伴有 (1/3) FL的(de)邊帶;
如果不修正電源故障,二倍電源頻(pín)率 (2FL) 的(de)電磁振動幅值可(kě)能超過25毫米/秒峰值;
如果電源接頭局部故障隻是偶爾接觸故障。
4偏心轉子
偏心轉子症狀特征:
偏心轉子産生旋轉的(de)、可(kě)變的(de)氣隙,它産生脈沖振動;
經常要求進行細化(huà)譜分(fēn)析,以分(fēn)離二倍電源頻(pín)率 (2F) 與旋轉轉速的(de)諧波頻(pín)率。
5轉子斷條
轉子斷條症狀特征:
旋轉轉速及其諧波頻(pín)率兩側伴随極通(tōng)過頻(pín)率(Fp)邊帶說明(míng)轉子斷條故障;
在轉子條通(tōng)過頻(pín)率(RBPF)兩側,伴随二倍電源頻(pín)率(2FL)邊帶說明(míng)轉子條松動;
往往是轉子條通(tōng)過頻(pín)率(RBPF)的(de)二倍( 2XRBPF)和(hé)三倍 (3XRBPF )幅值很高(gāo),而轉子條通(tōng)過頻(pín)率(RBPF)的(de)基頻(pín) (1XRBPF)的(de)幅值很小。
直流電動機故障症狀特征:
利用(yòng)可(kě)控矽整流器頻(pín)率 (SCR) 高(gāo)于正常的(de)幅值可(kě)檢測直流電動機故障;
這(zhè)些故障包括:繞組線圈斷裂,保險絲和(hé)控制闆故障,可(kě)産生1X到5X電源頻(pín)率的(de)高(gāo)幅值振動。
正常狀态頻(pín)譜:
正常狀态頻(pín)譜顯示1X和(hé)2X轉速頻(pín)率和(hé)齒輪齧合頻(pín)率GMF;
齒輪齧合頻(pín)率GMF通(tōng)常伴有旋轉轉速頻(pín)率邊帶;
所有的(de)振動尖峰的(de)幅值都較低,沒有自振頻(pín)率。
1齒載荷的(de)影(yǐng)響
齒載荷的(de)影(yǐng)響症狀特征:
齒輪齧合頻(pín)率往往對(duì)載荷很敏感;
高(gāo)幅值的(de)齒輪齧合頻(pín)率GMF未必說明(míng)齒輪有故障;
每次分(fēn)析都應該在最大(dà)載荷下(xià)進行。
2齒磨損
齒磨損症狀特征:
激起自振頻(pín)率同時(shí)伴有磨損齒輪的(de)1X轉速頻(pín)率的(de)邊帶說明(míng)齒磨損;
邊帶是比齒輪齧合頻(pín)率GMF更好的(de)磨損指示;
當齒輪的(de)齒磨損時(shí)齒輪齧合頻(pín)率的(de)幅值可(kě)能不變。
3齒輪偏心和(hé)側隙遊移
齒輪偏心和(hé)側隙遊移症狀特征:
齒輪齧合頻(pín)率GMF兩側較高(gāo)幅值的(de)邊帶說明(míng),齒輪偏心側隙遊移和(hé)齒輪軸不平行;
有故障的(de)齒輪将調制邊帶;
不正常的(de)側隙遊移通(tōng)常将激起齒輪自振頻(pín)率振動。
4齒輪不對(duì)中
齒輪不對(duì)中症狀特征:
齒輪不對(duì)中總是激起二階或更高(gāo)階的(de)齒輪齧合頻(pín)率的(de)諧波頻(pín)率,并伴有旋轉轉速頻(pín)率邊帶;
齒輪齧合頻(pín)率基頻(pín)(1XGMF)的(de)幅值較小,而2X和(hé)3X齒輪齧合頻(pín)率的(de)幅值較高(gāo);
爲了(le)捕捉至少2XGMF頻(pín)率,設置足夠高(gāo)的(de)最高(gāo)分(fēn)析頻(pín)率Fmax很重要。
5斷齒/裂齒
斷齒/裂齒症狀特征:
斷齒或裂齒将産生該齒輪的(de)1X轉速頻(pín)率的(de)高(gāo)幅值的(de)振動;
它将激起自振頻(pín)率振動,并且在其兩側伴有旋轉轉速基頻(pín)邊帶;
利用(yòng)時(shí)域波形最佳指示斷齒或裂齒故障;
兩個(gè)脈沖之間的(de)時(shí)間間隔就是1X轉速的(de)倒數。
6齒磨損
擺動的(de)齒症狀特征:
擺動的(de)齒輪的(de)振動是低頻(pín)振動,經常忽略它。
1滾動軸承故障發展的(de)第一階段
滾動軸承故障發展的(de)第一階段症狀特征:
超聲波頻(pín)率範圍 (>250K赫茲) 内的(de)最早的(de)指示,利用(yòng)振動加速度包絡技術(振動尖峰能量gSE)可(kě)最好地評定頻(pín)譜。
2滾動軸承故障發展的(de)第二階段
滾動軸承故障發展的(de)第二階段症狀特征:
輕微的(de)故障激起滾動軸承部件的(de)自振頻(pín)率振動;
故障頻(pín)率出現在500-2000赫茲範圍内;
在滾動軸承故障發展第二階段的(de)末端,在自振頻(pín)率的(de)左右兩側出現邊帶頻(pín)率。
3滾動軸承故障發展的(de)第三階段
滾動軸承故障發展的(de)第三階段症狀特征:
出現滾動軸承故障頻(pín)率及其諧波頻(pín)率;
随著(zhe)磨損嚴重出現故障頻(pín)率的(de)許多(duō)諧波頻(pín)率,邊帶數也(yě)增多(duō);
在此階段,磨損可(kě)以用(yòng)肉眼看見,并環繞軸承的(de)圓周方向擴展。
4滾動軸承故障發展的(de)第四階段
滾動軸承故障發展的(de)第四階段症狀特征:
離散的(de)滾動軸承故障頻(pín)率消失,被噪聲地平形式的(de)寬帶随機振動取代之;
朝此階段末端發展,甚至影(yǐng)響1X轉速頻(pín)率的(de)幅值;
事實上,高(gāo)頻(pín)噪聲地平的(de)幅值和(hé)總量幅值可(kě)能反而減小。
1油膜振蕩不穩定性
油膜振蕩症狀特征:
如果機器在2X轉子臨界轉速下(xià)運轉,可(kě)能出現油膜振蕩;
當轉子升速到轉子第二階臨界轉速時(shí),油膜渦動接近轉子臨界轉速,過大(dà)的(de)振動将使油膜不能支承軸;
油膜振蕩頻(pín)率将鎖定在轉子的(de)臨界轉速。轉速升高(gāo),油膜渦動頻(pín)率也(yě)不升高(gāo)。
2油膜渦動不穩定性
油膜渦動症狀特征:
通(tōng)常出現在旋轉轉速的(de)42-48%頻(pín)率範圍内;
有時(shí),振動幅值非常大(dà)油膜渦動是固有地不穩定的(de),因爲它增大(dà)離心力,所以增大(dà)渦動力。
3滑動軸承磨損/間隙故障
滑動軸承磨損/間隙故障症狀特征:
滑動軸承磨損故障後階段将産生幅值很大(dà)的(de)旋轉轉速頻(pín)率的(de)諧波頻(pín)率振動;
當存在過大(dà)的(de)滑動軸承間隙時(shí),很小的(de)不平衡或不對(duì)中将導緻很大(dà)幅值的(de)振動。
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