振動常見問題和實例

1、應(yīng)用常見問題和實例探討,問題1,應(yīng)該采用何種單位評定設(shè)備振動是否超標(biāo)？電力系統(tǒng)傳統(tǒng)上使用振動位移評價真的合理嗎？,？,答案1,正確的做法是根據(jù)設(shè)備轉(zhuǎn)速的高低、瓦振還是軸振測試分別使用位移、速度和加速度來評價設(shè)備狀態(tài)、診斷設(shè)備故障。在國際上公認(rèn)對于常規(guī)轉(zhuǎn)速范圍振動速度是最佳瓦振評價單位，但是對于軸振測試使用位移來評價。電力系統(tǒng)傳統(tǒng)上使用振動位移評價對于軸振測試是合理的，但是對于瓦振測試并不是最佳的評價單位！最新版國家標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)采納速度單位

2、作為瓦振評價標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 6075.3-2001 idt ISO 10816-3:1998,解釋1,實例1-4725RPM多級離心式給水泵位移譜,位移頻譜圖中1倍轉(zhuǎn)速頻率占據(jù)主導(dǎo)，位移峰峰振動總值僅為31微米，似乎水泵振動情況良好！,實例1-4725RPM多級離心式給水泵速度譜,速度頻譜圖中7倍轉(zhuǎn)速頻率（動葉數(shù)量為7片），即葉片通過頻率占據(jù)主導(dǎo)，振動速度總值高達(dá)10mm/s RMS，表明水泵存在流體激振故障！該水泵已經(jīng)返回其國外制造廠

3、重新車削葉片！,實例1-4725RPM多級離心式給水泵加速度譜,加速度頻譜圖中7倍轉(zhuǎn)速頻率（動葉數(shù)量為7片）及其2、3倍頻都很明顯，相比之下一倍轉(zhuǎn)速處幾乎可以忽略。使用加速度頻譜容易導(dǎo)致忽略轉(zhuǎn)子平衡問題！,問題2,為什么電機(jī)的滾動軸承已經(jīng)嚴(yán)重?fù)p壞，而瓦振位移或者速度值仍然很??？應(yīng)該采用什么方法來早期發(fā)現(xiàn)滾動軸承的損壞？,？,答案2,通常電動機(jī)的殼體非常堅固厚重，所以其滾動軸承損壞造成的常規(guī)振動位移和速度值增長很小。對于電動機(jī)的滾動軸承

4、應(yīng)該采用gSE尖峰能量測試技術(shù)來測試和早期發(fā)現(xiàn)滾動軸承的故障信號。,解釋2,滾動軸承故障發(fā)展的四個階段,,,第一階段,第二階段,第三階段,第四階段,A.僅出現(xiàn)滾動軸承故障頻率(沒有1X邊帶頻率)B.滾動軸承跑道圓周上出現(xiàn)輕微磨損時，便出現(xiàn)軸承故障頻率的諧波頻率C.磨損明顯時軸承故障頻率兩側(cè)出現(xiàn)1X轉(zhuǎn)速邊帶頻率，還可出現(xiàn)其它的軸承故障頻率,只是 g SE有明顯指示,g SE明顯增大，開始出現(xiàn)軸承零件共振頻率并伴有1X轉(zhuǎn)速頻率邊帶,gS

5、E本階段開始時減小，卡死前可能劇增。出現(xiàn)高頻隨機(jī)譜，軸承壽命成問題。,實例2-一次風(fēng)機(jī)電機(jī)非驅(qū)動端軸承故障,如果僅僅從常規(guī)振動速度總值來看，1、2瓦沒有區(qū)別，都是很好的狀態(tài)，但是gSE總值表明，1瓦已經(jīng)進(jìn)入必須更換的狀態(tài)！事實上現(xiàn)場用聽針可以1瓦內(nèi)的聽到異常金屬摩擦聲音。,實例2-滾動軸承自動故障頻率計算,Odyssey軟件中選擇滾動軸承型號后可以自動計算出軸承內(nèi)圈、外圈、保持架、滾動體的故障頻率,實例2-滾動軸承故障頻譜圖,實例2-滾

6、動軸承故障調(diào)制的波形圖,圖中為典型的滾動軸承故障后期振幅調(diào)制波形,實例3-滾動軸承損壞后期常規(guī)和gSE頻譜對比,使用普通濾波器SmartHP測量得到的頻譜圖顯示頻譜成份為連續(xù)分布的譜線。,使用2kHz gSE濾波器測試的頻譜清楚得顯示振動幅值最大的譜線為6219軸承外環(huán)損壞頻率的1到4倍頻。,問題3,為什么我使用普通的手持簡易振動表測試低速的循環(huán)水泵時，不管是否有故障存在，振動值總值很小？對于低速機(jī)器我應(yīng)該在測試時注意那些方面？,？,答

7、案3,多數(shù)情況下普通的手持簡易振動表測試頻率范圍為10-1000Hz，因此用來測試低速的循環(huán)水泵是不合理的。例如循環(huán)水泵轉(zhuǎn)速為600RPM甚至更低時轉(zhuǎn)速時，10Hz的低頻無法可靠的測試到不平衡等故障信號。測試低速機(jī)器（低于600RPM，甚至在幾十轉(zhuǎn)/分），必須使用專用的低頻傳感器和低頻性能優(yōu)良的數(shù)據(jù)采集器！,實例4-使用9500LF低頻傳感器和DP1500測試200RPM的機(jī)器,使用轉(zhuǎn)速低頻傳感器9500LF和數(shù)采器DP1500，即使

8、是200RPM的低速機(jī)器的軸承，也可以有效發(fā)現(xiàn)軸承支撐松動的故障！,問題4,振動頻譜的譜線數(shù)需要多少？有人說400條譜線足夠分析各種故障，這種說法對嗎？,？,答案4,建議收集所要檢測設(shè)備的具體信息，包括轉(zhuǎn)速、軸承型號、負(fù)荷變化情況、流體類型、齒輪齒數(shù)等等，然后根據(jù)上述的信息，選擇合適的分析頻率范圍和譜線數(shù)。各種機(jī)器的需求不同，從200線到6400線都各自有適用的場合。400條譜線能夠分析大部分轉(zhuǎn)速不高的風(fēng)機(jī)、水泵、汽輪機(jī)等設(shè)備的常規(guī)故

9、障，但是對于電動機(jī)、齒輪箱、壓縮機(jī)等設(shè)備，對于轉(zhuǎn)子摩擦、基礎(chǔ)松動、齒輪斷齒等特定故障可能會造成診斷錯誤！,實例5-低譜線數(shù)和高譜線數(shù)頻譜對比,400線頻譜圖中顯示頻譜成份為一倍頻和二倍頻，但是振動總值不大，電機(jī)運(yùn)行正常，無故障征兆。,高譜線數(shù)的頻譜圖表明普通頻譜圖中一倍頻的一根譜線其實為三根譜線的合成，左右兩根高幅值邊帶表明電機(jī)嚴(yán)重轉(zhuǎn)子條故障。,問題5,使用動圈式速度傳感器和壓電晶體加速度型傳感器測試的振動頻譜、波形有差異嗎？如果有，我

10、該如何選擇？,？,答案5,動圈式速度傳感器和壓電晶體加速度型傳感器測試的振動頻譜、波形在常規(guī)頻段基本相同，但是對于低頻和高頻部分差別很大！通常速度型傳感器共振頻率為10Hz左右，低于10Hz時振動值嚴(yán)重失真，而高頻的軸承、齒輪、電機(jī)故障信號也無法捕捉到！因此，強(qiáng)烈建議在測試滾動軸承、齒輪、電機(jī)時使用加速度傳感器,問題6,振動測試能否反映出電機(jī)的電氣問題？電動機(jī)單轉(zhuǎn)正常，和風(fēng)機(jī)或者水泵連接之后振動大是否說明就是風(fēng)機(jī)、水泵有問題？,？,答

11、案6,振動測試能夠反映出很多電機(jī)的電氣問題，因為電氣異常會以電磁力的方式反映到振動頻譜和波形中。電動機(jī)單轉(zhuǎn)正常，和風(fēng)機(jī)或者水泵連接之后振動大不能說明就是風(fēng)機(jī)、水泵有問題。原因是電機(jī)空載時電氣問題不會表現(xiàn)出來，很可能在帶負(fù)載之后振動異常！,實例6-電動機(jī)外殼變形造成的定子偏心故障頻譜,電機(jī)空轉(zhuǎn)無問題，和水泵連接滿載時振動幅值波動，頻譜中出現(xiàn)高幅值的100Hz振動，電機(jī)返廠維修！,問題7,手壓、磁座、粘接、螺栓連接各種方式是如何影響振動測

12、試的結(jié)果的？連接不牢固會造成誤診斷嗎？,？,答案7,手壓、磁座、粘接、螺栓連接各種方式主要影響到可用頻率范圍的大小，通常需要根據(jù)機(jī)器的轉(zhuǎn)速和類型來確定連接方式。連接不牢固肯定會造成誤診斷。例如磁座吸附不穩(wěn)，頻譜中會出現(xiàn)松動故障特征頻譜，但是實際上松動的是磁座本身而非機(jī)器！,解釋,振動加速度傳感器固定自振頻率和最高可用頻率,螺栓固定,振動加速度傳感器的固定,最高可用頻率(赫茲),固定自振頻率(赫茲),膠粘結(jié)固定,螺栓固定在稀土磁鐵座上,

13、固定在快速連接螺栓固定上,用2英寸長探桿手持固定,沒有觀察,,16250,9000,7500,6000,800,31887,12075,10150,1475,可用的頻率范圍為傳感器固定自振頻率Fn的約50%,問題8,垂直、水平和軸向各個方向的振動頻譜特征完全相同嗎？對于不同類型機(jī)器是否會在某個方向上故障反映最明顯而其他不明顯？,？,答案8,垂直、水平和軸向各個方向的振動頻譜特征不完全相同。原則上振動值最大的方向振動頻譜最有參考意義，同時

14、應(yīng)該對比分析三個方向的振動頻譜特征的差異。不同類型機(jī)器會在某個方向上故障反映最明顯而其他不明顯，例如電機(jī)的滾動軸承故障在軸向方向最敏感；電機(jī)電氣問題通常在水平方向敏感。斜齒輪的齒輪故障在軸向方向最敏感；垂直剛度好的風(fēng)機(jī)等在水平方向最敏感。,實例7-三個方向振動頻譜對比,某給水泵連軸器端軸承三個方向振動頻譜，注意：水平方向振動頻譜最典型體現(xiàn)了故障特征。,問題9,過程參數(shù)，例如功率、真空等，和振動相關(guān)嗎？應(yīng)該考慮那些過程參數(shù)的影響？,？,

15、答案9,過程參數(shù)，例如功率、真空等，和振動直接相關(guān)，是振動故障分析十分重要而又容易被忽視的方面。對于不同的機(jī)器應(yīng)該考慮不同的過程參數(shù)的影響：汽輪機(jī)：功率、真空、瓦溫、膨脹、油溫、油膜壓力、勵磁電流、軸封壓力溫度、調(diào)速汽門開度等。風(fēng)機(jī)：擋板開度、流量、是否調(diào)速。水泵：流量、再循環(huán)是否開啟、是否調(diào)速。電機(jī)：功率、三相電流齒輪箱：功率。,實例9-振動隨入口空氣溫度變化,二級吸入空氣溫度降低則二級軸振增大。這種振動和運(yùn)行參數(shù)的相關(guān)性表

16、明二級渦輪的軸承剛度下降，動力特性不穩(wěn)定。,問題10,保護(hù)表應(yīng)用中跳機(jī)延時必須設(shè)置嗎？應(yīng)該設(shè)置為多少？,？,答案10,雖然保護(hù)表的應(yīng)用十分普遍，但是跳機(jī)延時的設(shè)定一直不太規(guī)范。不設(shè)置跳機(jī)延時則保護(hù)表的抗干擾能力差，容易因為電氣干擾等瞬間振動超標(biāo)而造成誤跳機(jī)。誤跳機(jī)過多又造成不少機(jī)組的保護(hù)表不投入保護(hù)功能！但是延時過長又不能及時充分的保護(hù)機(jī)組的安全。根據(jù)API670的有關(guān)規(guī)定，軸位移、脹差等位置參數(shù)的延時默認(rèn)值為1秒，振動參數(shù)的跳機(jī)默認(rèn)

17、值為3秒。,問題11,總線等通訊方式集成振動數(shù)據(jù)到DCS應(yīng)用現(xiàn)狀和前景如何？,？,答案11,總線通訊方式，例如羅克韋爾自動化的DeviceNet、ControlNet和EtherNet，在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛，盡管用戶接受程度仍然是一個問題。目前在電力中的一種應(yīng)用就是直接以通訊方式把保護(hù)表的振動等參數(shù)集成到DCS系統(tǒng)中。目前總線方式基本上是采用數(shù)據(jù)通訊從總線通訊，而繼電器動作硬接線的方式。沒有完全使用總線方式。隨著總線技術(shù)的發(fā)

18、展和用戶接受程度的提高，完全總線通訊方式會成為應(yīng)用的主流。羅克韋爾自動化恩泰克的XM產(chǎn)品就是順應(yīng)這種技術(shù)潮流開發(fā)的基于DeviceNet總線的保護(hù)表產(chǎn)品。,問題12,何為真細(xì)化（Zoom），主要作用于何種設(shè)備故障分析？,？,答案12,所謂真細(xì)化是指針對所關(guān)心的頻率段做頻譜分析，從而在同樣的譜線數(shù)量下獲得更高的譜線分辨精度。例如同樣400條譜線，0-1KHz時分辨率為2.5Hz，但是對于900-1KHz分辨精度就高達(dá)0.25Hz。這種技

19、術(shù)主要用于對齒輪箱故障的嚙合頻率附近做細(xì)化分析找出細(xì)微的邊帶頻率差別！,實例12-普通頻譜,以加速度g為單位的高頻頻譜主要成分包括齒輪嚙合頻率、一二級和第三級渦輪的葉片通過頻率振動、3.69KHz頻率峰值。但是無法清楚的分辨邊帶頻率！,實例12-細(xì)化頻譜,12KHz附近的細(xì)化譜表明嚙合頻率附近存在大量一二級渦輪轉(zhuǎn)速為間隔的邊帶，表明該轉(zhuǎn)子故障造成了嚙合狀態(tài)不佳。,RA-ENTEK技術(shù)應(yīng)用于設(shè)備監(jiān)測和故障診斷的案例,故障診斷實例分析之一,

20、機(jī)器狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)：振動頻譜中包含機(jī)器零部件的機(jī)械狀態(tài)信息------某壓縮機(jī)組振動頻譜分析,9999999,振動頻譜中包含機(jī)器零部件的機(jī)械狀態(tài)信息,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,電機(jī)轉(zhuǎn)速N0=1480轉(zhuǎn)/分=24.6667赫茲壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速N1=6854.7轉(zhuǎn)/分=114.245赫茲小齒輪齒數(shù)Z0=38 大齒輪齒數(shù)Z1=176齒輪嚙合頻率Fm=N0?Z

21、0 =N1 ? Z =4341.3赫茲齒輪邊帶頻率Fb=Fm±i N0或 Fm ±i N1,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,振動頻譜中包含機(jī)器零部件的機(jī)械狀態(tài)信息,某壓縮機(jī)組振動頻譜實例,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,壓縮機(jī),電動機(jī),齒輪箱,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

22、,,,振動速度,頻率,,,,,,,,,,,,,,,,電動機(jī)轉(zhuǎn)子動平衡,電動機(jī)與大齒輪軸聯(lián)軸器對中,壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子動平衡,壓縮機(jī)與小齒輪軸聯(lián)軸器對中,齒輪嚙合，齒缺陷,電機(jī)轉(zhuǎn)速N0=1480轉(zhuǎn)/分=24 . 6667赫茲壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速N1=6854 .7轉(zhuǎn)/分=114 . 245赫茲小齒輪齒數(shù)Z0=38 大齒輪齒數(shù)Z1=176齒輪嚙合頻率Fm=N0?Z0=N1 ? Z1

23、 =4341 . 3赫茲齒輪邊帶頻率Fb=Fm±i N0或 Fm ±i N1,N0,2N0,3N0,N1,2N1,3N1,Fm,,,,,,,,,N1,N1,N1,N1,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,N0,,,,,,,,,,N0,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,N0,N1,N1,N1,高速齒輪左邊帶族,高速齒輪右邊帶族,低速齒輪左邊帶族,低速齒輪右邊帶族,,,,

24、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,2,3,4,6,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,這個實例的振動頻譜中包含了(1) 電動機(jī)轉(zhuǎn)子動平衡 (2) 電動機(jī)轉(zhuǎn)子與定子等小間隙摩擦

25、 (3) 電動機(jī)與低速齒輪軸之間聯(lián)軸器對中 (4) 壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子動平衡 (5) 壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子與殼體間摩擦 (6) 壓縮機(jī)與高速齒輪軸之間聯(lián)軸器對中 (7) 齒輪嚙合和齒輪缺陷(8) 各軸承運(yùn)行狀況等等機(jī)器主要零部件的機(jī)械狀態(tài)信息,,故障診斷實例分析之二,汽輪機(jī)葉片斷裂故障 (轉(zhuǎn)子不平衡故障),,汽輪機(jī)

26、葉片斷裂故障,5#汽輪機(jī)軸承座振動速度突增至5. 25毫米/ 秒，有效值，而6#機(jī)僅為0. 466毫米/秒，有效值；振動速度頻譜均為一倍轉(zhuǎn)速頻率50赫茲。診斷為轉(zhuǎn)子不平衡，據(jù)經(jīng)驗，汽輪機(jī)葉片又?jǐn)嗔? 停機(jī)檢查證實的確斷了五片轉(zhuǎn)子葉片!,,轉(zhuǎn)子不平衡 !,,故障診斷實例分析之三,某立式泵嚴(yán)重共振引起葉輪軸疲勞斷裂故障的診斷,某立式泵嚴(yán)重共振引起葉輪軸疲勞斷裂故障的診斷,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

27、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1C,1A,1B,2B,2A,2C,3H,4H,3V,4V,,電動機(jī),,立式泵,,,,,,,,,1#立式泵多次發(fā)生泵軸斷裂，斷裂處緊靠葉輪壓緊螺母處。故障現(xiàn)象是：開始振動大(3V和4V處最大)，葉輪壓緊螺母松動。隨后用環(huán)氧膠粘住葉輪壓緊螺母，能有效防止螺母松動。然而，之后許多泵出現(xiàn)葉輪軸斷裂的災(zāi)難性破壞。于是，決定進(jìn)行監(jiān)測分析：1.測定振動2.評定振動嚴(yán)重程度3.診斷潛在的故障4.提出有

28、效的排故措施,電動機(jī)驅(qū)動長度為1879.6毫米，軸徑為88.9毫米，壁厚為2.4毫米的軸。葉輪的葉片數(shù)為2片。,,,,,,,,4.6mm/s 1770rpm=1*RPM,16.51mm/s 3570rpm=2*RPM,振動速度毫米/秒峰值,頻率(轉(zhuǎn)/分),1#泵 3V測點,振動總量18.14mm/s 峰值,振動實測表明：3V和4V測點振動最大。3V測點頻譜中，2*RPM頻率3570rpm分量的幅值達(dá)16.51mm/s峰值

29、，而1*RPM頻率分量的幅值僅為4.60mm/s峰值。注意：該葉輪的葉片數(shù)為2片，葉片通過頻率BPF=2*RPM。,這 是 什 么 原 因 引 起 的 ？,,某立式泵嚴(yán)重共振引起葉輪軸疲勞斷裂故障的診斷,,,,,,,,振動速度毫米/秒峰值,0 . 43mm/s 2009rpm(軸防護(hù)罩自振頻率),0 . 42mm/s 3780rpm (泵系統(tǒng)自振頻率),頻率(轉(zhuǎn)/分),用錘擊法測試電動機(jī)，軸和泵

30、的自振頻率。4V測點的自振頻率測試頻譜表明：占優(yōu)勢的自振頻率3780rpm，它與運(yùn)行中測到的頻譜的最大振動頻率分量3570rpm=2*RPM=BPF泵葉輪的葉片通過頻率(BPF)僅差210rpm或5.9%。此外，還有2009rpm軸防護(hù)罩自振頻率。由于自振頻率3780rpm太靠近泵葉輪的葉片通過頻率或泵轉(zhuǎn)速的二倍頻率3570rpm，極易激起泵系統(tǒng)共振。因此，試驗用加固泵系統(tǒng)支承剛度，改變系統(tǒng)自振頻率(“調(diào)頻”)，以避免發(fā)生共振。,1

31、#泵 4V測點,,,,BPF=2*RPM=3570rpm,,,僅差5 . 9%或210rpm,錘擊試驗結(jié)果表明：存在泵系統(tǒng)自振頻率,,某立式泵嚴(yán)重共振引起葉輪軸疲勞斷裂故障的診斷,,,,,,,,,,,,,,2根50.8X101.6mm粱加固,,1#泵,1根101.6X101.6mm粱加固,,2#泵,北墻面,東墻面,對1#泵加輔助支撐，改變其自振頻率,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

32、,,,,某立式泵嚴(yán)重共振引起葉輪軸疲勞斷裂故障的診斷,,,,,,,,4 . 6mm/s 1770rpm=1*RPM,16 . 51mm/s 3570rpm=2*RPM=BPF,振動速度毫米/秒峰值,頻率(轉(zhuǎn)/分),1#泵 3V測點加固前,振動總量18.14mm/s 峰值,對泵系統(tǒng)加固前后振動實測比較表明：加固后自振頻率提高到3960rpm,提高了180rpm或4. 8%,使之與BPF=2*RPM激勵頻率有效地錯開，避免共

33、振。3V測點振動總量從18 . 14mm/s峰值減小到5 . 99mm/s峰值，減幅達(dá)67%。2*RPM頻率3570rpm分量的幅值從16. 51mm/s峰值減小到4. 98mm/s峰值，減幅達(dá)70%。,,,,,,1 . 57mm/s 1770rpm =1*RPM,4 . 98mm/s 3570rpm =2*RPM=BPF,,2.23mm/s 3960rpm (加固后自振頻率),加固后,振動總量 5

34、. 99mm/s 峰值,頻率(轉(zhuǎn)/分),,,,,,,,自振頻率提高 390rpm,,,某立式泵嚴(yán)重共振引起葉輪軸疲勞斷裂故障的診斷,故障診斷實例分析之四,某除塵風(fēng)機(jī)機(jī)組軸承座剛性差及流體動力激振振動故障的診斷,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,雙吸口風(fēng)機(jī),液力偶合器,電 動 機(jī),,,

35、,,,,,,,,除塵風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖,鋼筋混凝土基礎(chǔ),,,槽鋼，鋼板焊接基礎(chǔ)底板(非常單薄，剛性極差),,,M1HM1VM1A,M2HM2VM2A,,,,CP3HCP3VCP3A,,,CP4HCP4VCP4A,,F5HF5VF5A,F6HF6VF6A,,N0=999轉(zhuǎn) /分,1250千 瓦,N1=200~960轉(zhuǎn)/分，風(fēng)機(jī)葉輪葉片數(shù)Z=6,,,,,,,,,,,SKF22322CC/W33,,,某除塵風(fēng)機(jī)機(jī)組軸承座剛性差及流體動力激振振動故

36、障的診斷,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,51A,,,52A,53A,54A,55A,56A,57A,58A,59A,,,,,,,,,,,,,,,51H,52H,53H,54H,55H,56H,57H,58H,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,51V,52V,53V,54V,55V,56V,57V,58V,,,,,,,,液力偶合器與風(fēng)機(jī)之間的軸承座(5#)振動測點位置示意,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

37、,,,,,,,鋼 板 焊 接 結(jié) 構(gòu) 支 座,鑄 鋼 支 座,,59V,,H----軸向方向V----水平方向 A----軸向方向,風(fēng) 機(jī) 側(cè),液力偶合器側(cè),鋼筋混凝土基礎(chǔ),某除塵風(fēng)機(jī)機(jī)組軸承座剛性差及流體動力激振振動故障的診斷,,,,,,,,,,,,,,,,,,61A,,,62A,63A,64A,65A,66A,,,,,,,,,,61H,62H,63H,64H,65H,,,,,,,,,,,,61V,62V,63V,64V,65V,,,

38、,,風(fēng)機(jī)自由端的軸承座(6#)振動測點位置示意,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,鑄 鋼 支 座,H----軸向方向V----水平方向 A----軸向方向,風(fēng) 機(jī) 側(cè),鋼筋混凝土基礎(chǔ),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,某除塵風(fēng)機(jī)機(jī)組軸承座剛性差及流體動力激振振動故障的診斷,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,51A OA=5. 08522mm/s RMS,,,52A

39、OA=4. 51826mm/s RMS,53A OA=3. 94369mm/s RMS,54A OA=2. 77616mm/s RMS,55A OA=2. 58472mm/s RMS,56A OA=1. 49945mm/s RMS,57A OA=1. 33297mm/s RMS,58A OA=0. 334003mm/s RMS,59A OA=0. 137554mm/s RMS,,,,,,,,,,,,,,,51H OA=7

40、. 88009mm/s RMS,52H OA=6. 80293mm/s RMS,53H OA=4. 55451mm/s RMS,54H OA=4. 14939mm/s RMS,55H OA=2. 84782mm/s RMS,56H OA=2. 72776mm/s RMS,57H OA=0. 623098mm/s RMS,58H OA=0. 464797mm/s RMS,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,51V O

41、A=1. 8654mm/s RMS,52V OA=3. 1076mm/s RMS,53V OA=2. 63707mm/s RMS,54V OA=2. 15923mm/s RMS,55V OA=2. 17249mm/s RMS,56V OA=2. 22956mm/s RMS,57V OA=2. 45644mm/s RMS,58V OA=0. 525065mm/s RMS,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

42、,,,,,,,,鋼板焊接結(jié)構(gòu)支座,鑄 鋼 支 座,,59V OA=0. 49022mm/s RMS,,,,,,,相 差 4 倍,,相 差 4 倍,焊接鋼板結(jié)構(gòu)支座水平和軸向方向剛性太差導(dǎo)致振動劇烈,振 動 總 量 沿 軸 承 座 高 度 分 布,,鋼筋混凝土基礎(chǔ),5#位置各測點振動總量沿軸承座高度分布,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,51A SP=3. 77186mm/s PEAK,,,52A SP=3. 137

43、19mm/s PEAK,53A SP=2. 74359mm/s PEAK,54A SP=1. 74301mm/s PEAK,55A SP=1. 56543mm/s PEAK,56A SP=0. 722635mm/s PEAK,57A SP=0. 635095mm/s PEAK,58A SP=0. 0576462mm/s PEAK,59A SP=0. 116555mm/s PEAK,,,,,,,,,,,,,,,51H SP

44、=9. 01535mm/s PEAK,52H SP=7. 77505mm/s PEAK,53H SP=5. 18371mm/s PEAK,54H SP=4. 72426mm/s PEAK,55H SP=3. 13888mm/s PEAK,56H SP=3. 00124mm/s PEAK,57H SP=0. 68841mm/s PEAK,58H SP=0. 552183mm/s PEAK,,,,,,,,,,,,,,,,,,

45、,,,51V SP=1. 59455mm/s PEAK,52V SP=3. 08988mm/s PEAK,53V SP=2. 76789mm/s PEAK,54V SP=2. 19405mm/s PEAK,55V SP=2. 3476mm/s PEAK,56V SP=2. 24036mm/s PEAK,57V SP=2. 36556mm/s PEAK,58V SP=0. 597432mm/s PEAK,,,,,,,,5

46、#位置各測點轉(zhuǎn)速基頻分量振動沿軸承座高度分布,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,鋼板焊接結(jié)構(gòu)支座,鑄 鋼 支 座,,59V SP=0. 560703mm/s PEAK,,,,,,,相 差 6 倍,,相 差 4 倍,焊接鋼板結(jié)構(gòu)支座水平和軸向方向剛性太差導(dǎo)致振動劇烈,,鋼筋混凝土基礎(chǔ),,,,,,,,,,,,,,,,,,61A OA=2. 98467mm/s RMS,,,62A OA=2. 38022mm/s RMS

47、,63A OA=1. 64162mm/s RMS,64A OA=0. 643415mm/s RMS,65A OA=0. 519673mm/s RMS,66A OA=0. 232773mm/s RMS,,,,,,,,,,61H OA=2. 99829mm/s RMS,62H OA=2. 46681mm/s RMS,63H OA=1. 08887mm/s RMS,64H OA=0. 888379mm/s RMS,65H OA

48、=0. 440782mm/s RMS,,,,,,,,,,,,61V OA=1. 08048mm/s RMS,62V,63V OA=0. 922678mm/s RMS,64V OA=0. 77804mm/s RMS,65V OA=0. 541864mm/s RMS,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,鑄 鋼 支 座,鋼筋混凝土基礎(chǔ),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,6#位

49、置各測點振動總量沿軸承座高度分布,,,,,,,,,,,,,,,,,,61A SP=2. 32447mm/s PEAK,,,62A SP=1. 01173mm/s PEAK,63A SP=0. 617944mm/s PEAK,64A SP=0. 0971902mm/s PEAK,65A SP=0. 118709mm/s PEAK,66A SP=0. 132522mm/s PEAK,,,,,,,,,,61H SP=2. 9338

50、1mm/s PEAK,62H SP=2. 52201mm/s PEAK,63H SP=1. 10818mm/s PEAK,64H SP=0. 910155mm/s PEAK,65H SP=0. 481222mm/s PEAK,,,,,,,,,,,,61V SP=0. 520397mm/s PEAK,62V SP=0. 426745mm/s PEAK,63V SP=0. 968973mm/s PEAK,64V SP=0.

51、811407mm/s PEAK,65V SP=0. 606307mm/s PEAK,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,鑄 鋼 支 座,鋼筋混凝土基礎(chǔ),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,6#位置各測點轉(zhuǎn)速基頻分量振動沿軸承座高度分布,風(fēng) 機(jī) 自 由 端 (6#)軸 承 座 與 靠 液 力 偶 合 器 側(cè) 軸 承 座 (5#)相 比 由 于 鑄 鋼 軸 承 座 直 接 固 定

52、在 鋼 筋 混 凝 土 基 礎(chǔ) 上 ， 所 以 沿 高 度 方 向 振 動 沒 有 突 變， 振 動 絕 對 值 比 5#軸 承 座 小 得 多。 均 小 于 4. 5毫 米 /秒 ， 有 效 值 ， 達(dá) 到 ISO10816-3標(biāo) 準(zhǔn) 的 A或 B區(qū) 域(即 可 長 期 安 全 運(yùn) 行 )。,某除塵風(fēng)機(jī)機(jī)組軸承座剛性差及流體動力激振振動故障的診斷,利用Odyssey軟件計算SKF22332C軸承故障頻率與實測振動頻譜比較，便可診斷該

53、軸承狀態(tài)。以下頻譜表明，SKF22332C運(yùn)行狀態(tài)良好。,某除塵風(fēng)機(jī)機(jī)組軸承座剛性差及流體動力激振振動故障的診斷,,風(fēng) 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 N1=957. 591轉(zhuǎn) /分 SKF22332C保 持 架 故 障 頻 率 FTF SKF22332C滾 動 體 故 障 頻 率 BSF SKF22332C外 環(huán) 故 障 頻 率 BPFO SKF22332C內(nèi) 環(huán) 故 障 頻 率 BPFI,,,,,焊接鋼板結(jié)構(gòu)支座水平和軸向方向剛性太差導(dǎo)致振動劇

54、烈,風(fēng) 機(jī) 軸 承 SKF22332C狀 態(tài) 良 好,某除塵風(fēng)機(jī)機(jī)組軸承座剛性差及流體動力激振振動故障的診斷,風(fēng) 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 N1=957. 96轉(zhuǎn) /分 SKF22332C保 持 架 故 障 頻 率 FTF SKF22332C滾 動 體 故 障 頻 率 BSF SKF22332C外 環(huán) 故 障 頻 率 BPFO SKF22332C內(nèi) 環(huán) 故 障 頻 率 BPFI,,,,,,風(fēng) 機(jī) 軸 承 SKF22332C狀 態(tài) 良 好,風(fēng)

55、機(jī) 轉(zhuǎn) 速 N1=960. 461轉(zhuǎn) /分 SKF22332C保 持 架 故 障 頻 率 FTF SKF22332C滾 動 體 故 障 頻 率 BSF SKF22332C外 環(huán) 故 障 頻 率 BPFO SKF22332C內(nèi) 環(huán) 故 障 頻 率 BPFI,,,,,,焊接鋼板結(jié)構(gòu)支座水平和軸向方向剛性太差導(dǎo)致振動劇烈,風(fēng) 機(jī) 軸 承 SKF22332C狀 態(tài) 良 好,某除塵風(fēng)機(jī)機(jī)組軸承座剛性差及流體動力激振振動故障的診斷,,風(fēng) 機(jī)

56、 轉(zhuǎn) 速 N1=956. 921轉(zhuǎn) /分 SKF22332C保 持 架 故 障 頻 率 FTF SKF22332C滾 動 體 故 障 頻 率 BSF SKF22332C外 環(huán) 故 障 頻 率 BPFO SKF22332C內(nèi) 環(huán) 故 障 頻 率 BPFI,,,,,,風(fēng) 機(jī) 軸 承 SKF22332C狀 態(tài) 良 好,某除塵風(fēng)機(jī)機(jī)組軸承座剛性差及流體動力激振振動故障的診斷,風(fēng) 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 N1=957. 058轉(zhuǎn) /分 SKF

57、22332C保 持 架 故 障 頻 率 FTF SKF22332C滾 動 體 故 障 頻 率 BSF SKF22332C外 環(huán) 故 障 頻 率 BPFO SKF22332C內(nèi) 環(huán) 故 障 頻 率 BPFI,,,,,,風(fēng) 機(jī) 軸 承 SKF22332C狀 態(tài) 良 好,某除塵風(fēng)機(jī)機(jī)組軸承座剛性差及流體動力激振振動故障的診斷,風(fēng) 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 N1=953. 347轉(zhuǎn) /分 SKF22332C保 持 架 故 障 頻 率 FTF SKF2

58、2332C滾 動 體 故 障 頻 率 BSF SKF22332C外 環(huán) 故 障 頻 率 BPFO SKF22332C內(nèi) 環(huán) 故 障 頻 率 BPFI,,,,,,風(fēng) 機(jī) 軸 承 SKF22332C狀 態(tài) 良 好,某除塵風(fēng)機(jī)機(jī)組軸承座剛性差及流體動力激振振動故障的診斷,,,,,,,,,N1,2N1,2BPF-2N1,2BPF-N1,,,,2BPF+N1,2BPF (5.8 mm / s峰值),廠方將風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子送制造廠重新動平衡，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子動平衡

59、合格，再提高一級?；貜S重新安裝后運(yùn)轉(zhuǎn)，振動更大，頻譜如上。根據(jù)頻譜2BPF及其兩側(cè)轉(zhuǎn)速頻率邊帶診斷為葉輪與風(fēng)機(jī)殼體(水平方向)徑向間隙不均勻，導(dǎo)致流體動力激振。檢查發(fā)現(xiàn)，徑向間隙差約1. 2毫米左右。,,,,,,,6,5,4,3,2,1,0,振動速度 毫米 /秒峰值,振動頻率(赫茲),流 體 動 力 激 振,風(fēng) 機(jī) 靠 聯(lián) 軸 器 側(cè) 軸 承 座 水 平 方 向 5H測 點振 動 總 量 OA= 6.17mm / s 峰 值,某除塵風(fēng)機(jī)

60、機(jī)組軸承座剛性差及流體動力激振振動故障的診斷,故障診斷實例分析之五,汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子摩擦和滑動軸承故障,小型汽輪機(jī)軸承座處振動突增，診斷為：轉(zhuǎn)子摩擦和軸承故障。,轉(zhuǎn) 子 摩 擦 時,,修 理 后,,汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子摩擦和滑動軸承故障,典型頻譜出現(xiàn)大量轉(zhuǎn)速頻率的諧波頻率，表明轉(zhuǎn)子摩擦和軸承故障!,轉(zhuǎn) 子 摩 擦 時 的 頻 譜 (大量轉(zhuǎn)速頻率的諧波分量),15 N,,1 N,,汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子摩擦和滑動軸承故障,,摩 擦 時 的 頻 譜,振 動 總 量

61、 趨 勢 曲 線,修 理 后,摩 擦 時,,,,摩 擦 時 出 現(xiàn) 大 量 的 轉(zhuǎn) 速 頻 率 的 高 次 諧 波 頻 率 分 量,,汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子摩擦和滑動軸承故障,,修 理 后 的 頻 譜,摩 擦 時 的 頻 譜,轉(zhuǎn) 速 頻 率 的 高 次 諧 波 頻 率 分 量 消 失 了,摩 擦 時 出 現(xiàn) 大 量 的 轉(zhuǎn) 速 頻 率 的 高 次 諧 波 頻 率 分 量,,汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子摩擦和滑動軸承故障,故障診斷實例分析之六,電動機(jī)轉(zhuǎn)子條故障,60馬

62、力冷卻塔應(yīng)用1775轉(zhuǎn)/分用戶要求定期檢查,電動機(jī)轉(zhuǎn)子條故障,出現(xiàn)高的振動尖峰能量gSE總量值說明應(yīng)進(jìn)行振動頻譜分析在7200轉(zhuǎn)/分(2XFL)處出現(xiàn)離散尖峰說明需進(jìn)一步分析,2X FL電源頻率離散尖峰,電動機(jī)轉(zhuǎn)子條故障,振動加速度頻譜表明是電機(jī)轉(zhuǎn)子條通過頻率RBPF(78525rpm)電機(jī)轉(zhuǎn)子條通過頻率(2X RBPF=157050rpm)注 ： RBPF為電機(jī)轉(zhuǎn)子條通過頻率=轉(zhuǎn)子條數(shù)目X轉(zhuǎn)速頻率,轉(zhuǎn)子條通過頻率RBPF

63、,2 X RBPF,電 動 機(jī) 轉(zhuǎn) 子 條 數(shù) 目 可 能 為 44,電動機(jī)轉(zhuǎn)子條故障,在2X RBPF兩側(cè)用細(xì)化譜分析識別出7200轉(zhuǎn)/分(2XFL)二倍電源頻率的邊帶頻率懷疑是轉(zhuǎn)子條故障,自振頻率或定子槽通過頻率92X RPM,兩倍電源頻率兩側(cè)的邊帶頻率說明是轉(zhuǎn)子條故障,2XFL,2XFL,2XFL,2XFL,2XFL,,電動機(jī)轉(zhuǎn)子條故障,電動機(jī)轉(zhuǎn)子條故障,,,,轉(zhuǎn)速諧波頻率兩側(cè)的極通過頻率邊帶證實是轉(zhuǎn)子條故障,轉(zhuǎn)速諧波兩側(cè)的

64、極通過頻率(Fp)邊帶,說明是轉(zhuǎn)子條故障,電動機(jī)轉(zhuǎn)子條故障,正如預(yù)期的那樣，時域波形表明是幅值調(diào)制,幅 值 調(diào) 制,1轉(zhuǎn),電動機(jī)轉(zhuǎn)子條故障,更換電機(jī)后大大改善了振動速度頻譜邊帶和諧波消失,1X RPM,電動機(jī)轉(zhuǎn)子條故障,故障診斷實例分析之七,滾動軸承外環(huán)故障,某滾動軸承振動頻譜中除了轉(zhuǎn)速頻率及其諧波頻率外，出現(xiàn)振動幅值超過轉(zhuǎn)速頻率基頻幅值的軸承外環(huán)故障頻率(BPFO)17.5赫茲及其二倍頻(2XBPFO)35赫茲高峰和其它諧波診

65、斷結(jié)果：1.軸承外環(huán)損壞；2.軸承在軸承座中松動。檢查結(jié)果：滾動軸承外環(huán)損壞，軸承在軸承座中松動。,,,N,2N,BPFO 17.5Hz,2BPFO 35Hz,3BPFO,振動幅值,頻率,,,,,,Timken566軸承故障頻率計算結(jié)果：N=2.0417Hz時 FTF=0.89Hz BSF=7.58Hz BPFO=17.77Hz BPFI=23.06Hz,滾動軸承外環(huán)故障,故障診斷實例分析之八,水輪發(fā)電機(jī),水輪發(fā)電機(jī)組振動案例1,1、

66、魚子溪4#機(jī)自激振動該機(jī)72年12 月投產(chǎn)，運(yùn)行不到一個月出現(xiàn)振動在15MW以上負(fù)荷時機(jī)組振動迅速增大。隨出力增大振動急劇增大，經(jīng)調(diào)整瓦隙擰緊導(dǎo)瓦支撐螺釘，短期后重新出現(xiàn)劇烈振動。采取措施：擴(kuò)大轉(zhuǎn)輪上冠、下環(huán)進(jìn)口間隙至0.001D,基礎(chǔ)環(huán)過流部分削掉20 mm,加固上下導(dǎo)軸承，轉(zhuǎn)子動平衡,2、天橋36MW電磁振動該機(jī)自76年投運(yùn)以來一直振動較大，上導(dǎo)軸擺度超過1mm，定子機(jī)座嚴(yán)重?fù)p壞。經(jīng)動平衡后穩(wěn)定運(yùn)行一年多。處理措施：調(diào)整

67、上端軸與轉(zhuǎn)子中心體偏心1mm，徹底根除振動。,水輪發(fā)電機(jī)組振動案例2,3、銅街子1#機(jī)組電磁振動振動現(xiàn)象停機(jī)檢查振動試驗診斷結(jié)果處理措施,水輪發(fā)電機(jī)組振動案例3,4、大化機(jī)組葉片振動5、安康1#機(jī)組動平衡與水力振動6、扎林機(jī)組電磁振動7、小關(guān)子3#機(jī)組軸系振動8、水口機(jī)組電磁振動9、高壩州3#機(jī)組電磁振動10、龍羊峽4#尾水渦帶振動,水輪發(fā)電機(jī)組振動案例4,11、國外某機(jī)組下機(jī)架松動振動機(jī)組參數(shù)：14000KVA

68、，11000V，60Hz，12P，600rpm振動現(xiàn)象：400rpm時振動很小，大于該轉(zhuǎn)速時振動急劇增大600rpm時上機(jī)架水平振動達(dá)到350微米，上導(dǎo)擺度為極端的橢圓，振動頻率為轉(zhuǎn)頻。原因：下機(jī)架與機(jī)座基礎(chǔ)把合螺釘松動。措施：重心把緊螺釘。,水輪發(fā)電機(jī)組振動案例5,12、國外某機(jī)組轉(zhuǎn)輪葉片數(shù)與導(dǎo)葉數(shù)不匹配機(jī)組參數(shù)：11000KW，300/360rpm，水頭79.5m，振動現(xiàn)象：投入運(yùn)行就產(chǎn)生振動，在相當(dāng)遠(yuǎn)的地方就能聽到振動產(chǎn)