振動(dòng)診斷ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-30 23:52 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 , 與故障相應(yīng)的倒頻譜波峰是相同的 。 6．轉(zhuǎn)速譜圖診斷法 轉(zhuǎn)速譜圖診斷法用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的診斷。轉(zhuǎn)速譜圖又稱頻譜瀑布圖，是把不同轉(zhuǎn)速下相應(yīng)的各自功率譜圖畫在同一張圖上，形成一個(gè) ‘‘ 三維 ’’ 圖譜。 通過(guò)測(cè)量出機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)速譜圖 ， 與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速譜對(duì)比 ， 根據(jù)差異情況 ， 可辨認(rèn)故障苗頭 。 通過(guò)了解機(jī)組振動(dòng)在驟變過(guò)程或啟停機(jī)過(guò)程中各個(gè)頻率成分的幅值變化 ， 可以判斷機(jī)器的臨界轉(zhuǎn)速 、 振動(dòng)原因以及阻尼情況 。 比如 ，機(jī)組過(guò)臨界轉(zhuǎn)速 、 軸承發(fā)生油膜振蕩 、 零件磨損以及各種突發(fā)性的亞異步振動(dòng)等 ， 均可以在這張圖上獲得分析故障原因的有用信息 。 7．相關(guān)分析診斷法 相關(guān)分析診斷法可用于確定系統(tǒng)中某點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng)的大小主要與哪個(gè)輸入有關(guān)。 如司機(jī)座椅振動(dòng)過(guò)大，是由發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)引起的，還是由車輪不平衡慣性力引起的？每個(gè)車輪的影響有多大？這個(gè)問(wèn)題可通過(guò)測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)、每個(gè)車輪與座椅振動(dòng)間的相干函數(shù)來(lái)觀察求解。 8． 系統(tǒng)參數(shù)診斷法 根據(jù)模態(tài)參數(shù)識(shí)別實(shí)驗(yàn) ， 測(cè)出多自由度系 統(tǒng) 振 動(dòng) 方 程[M]{x’’ }+[B]{x’ }+K{x}={f}中的質(zhì)量矩陣 M、 阻尼矩陣 B和剛度矩陣 K(三者總稱系統(tǒng)參數(shù) )。 若系統(tǒng)參數(shù)在設(shè)備使用過(guò)程中發(fā)生變化 ，就反映出一定問(wèn)題 。 如剛度變化變小 ， 說(shuō)明可能有松動(dòng)或裂紋；若阻尼變小可能是阻尼器漏油 、 橡膠元件老化；阻尼變大可能是介質(zhì)粘度增加 。 該方法測(cè)量工作量很大 ， 應(yīng)用較少 。 轉(zhuǎn)軸的常見故障： ? 不平衡 ? 不同軸 (不對(duì)中 ) ? 機(jī)械松動(dòng) ? 自激振動(dòng) (如油膜振蕩，它是由于工作頻率與油膜渦動(dòng)頻率產(chǎn)生共振造成 ) ? 其他 轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)診斷 一 、 振動(dòng)診斷方法 1． 時(shí)域診斷 利用時(shí)域波形圖進(jìn)行診斷 ， 時(shí)域波形圖顯示各個(gè)振動(dòng)通道所測(cè)的振動(dòng)位移 (總振值 )與時(shí)間 (周期 )的變化關(guān)系 。 在正常狀態(tài)下 ， 波形圖應(yīng)為較平滑的正弦波 ，且重復(fù)性好 。 ? 動(dòng)不平衡：在一個(gè)周期內(nèi)為典型的正弦波 ，且振幅較大； ? 對(duì)中不良：在一個(gè)周期內(nèi)波峰翻倍 ， 波形光滑 、 穩(wěn)定重復(fù)性好； ? 磨損：波峰多 ， 波形毛糙 、 不穩(wěn)定： ? 自激振動(dòng)：波形雜亂 、 重復(fù)性差 、 波動(dòng)性大 。 2． 頻域診斷 頻域診斷利用頻譜圖進(jìn)行診斷 ， 頻譜圖顯示了各種頻率下的振動(dòng)分量的振幅值 。 轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)診斷基于對(duì)各類缺陷的激振頻率及其振動(dòng)波形的識(shí)別 。 在正常狀態(tài)下 ， 轉(zhuǎn)軸的一倍頻總是最大 ， 二倍頻小于一倍頻的一半 ， 低頻 (自選頻段 )微量 ， 三倍頻 、四倍頻 、 …… 逐步遞減 。 1）轉(zhuǎn)子不平衡故障的頻譜 ? 波形為簡(jiǎn)諧波，少毛刺。 ? 軸心軌跡為圓或橢圓。 ? 1X頻率為主。 ? 軸向振動(dòng)不大。 ? 振幅隨轉(zhuǎn)速升高而增大。 ? 過(guò)臨界轉(zhuǎn)速有共振峰。 透平 風(fēng)機(jī) TO TI 齒輪箱 1X頻率 (水平) 1X頻率 (水平) 1X頻率 (鉛垂) 1X頻率 (鉛垂) 軸向很小 軸向很小 2) 轉(zhuǎn)子不對(duì)中故障的頻譜 正確對(duì)中 e = 0, ? = 0 平行不對(duì)中 e ? 0, ? = 0 角度不對(duì)中 e = 0, ? ? 0 綜合不對(duì)中 e ? 0, ? ? 0 轉(zhuǎn)子不對(duì)中的類型 轉(zhuǎn)子不對(duì)中故障的頻譜 ? 出現(xiàn) 2X 頻率成分。 ? 軸向振動(dòng)一般較大。 ? 與轉(zhuǎn)速關(guān)系不大 ? 軸心軌跡成香蕉形或8字形。 ? 本例中，出現(xiàn)葉片通過(guò)頻率。 電機(jī) 水泵 PO PI MO MI 1X 頻率 2X 頻率 葉片通 過(guò)頻率 半徑方向存在位移量不對(duì)中時(shí) ， 2倍頻 、 3倍頻的幅值往往高于基頻的幅值 （ 圖 A） 。 角度不對(duì)中時(shí) ，兩個(gè)聯(lián)軸節(jié)沿軸向方向的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)在基頻有較大的幅值 （ 圖 B） 。 3) 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)松動(dòng)故障的頻譜 ? 波形出現(xiàn)許多毛刺。 ? 譜圖中噪聲水平高。 ? 出現(xiàn)精確的倍頻 2X，3X… 等成分。 ? 松動(dòng)結(jié)合面兩邊，振幅有明顯差別 。 電機(jī) 水泵 PO PI 轉(zhuǎn)速的精確 倍頻成分 本例中最高 出現(xiàn) 16X成分 噪聲水平高 4) 松動(dòng)故障引起的間入諧量 ? 未松動(dòng)時(shí)的頻譜 ? 松動(dòng)時(shí)的頻譜 出現(xiàn) ， ，...等頻率成分 小結(jié)： ?一倍頻： 轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡、軸承工作不良、轉(zhuǎn)子對(duì)中不良均會(huì)引起一倍頻增大，發(fā)生概率依次降低； ?二倍頻：轉(zhuǎn)子對(duì)中不良，會(huì)引起二倍頻增大： ?自選頻段： (～ )倍工頻，油膜失穩(wěn)會(huì)引起該頻率段增大，此外，旋轉(zhuǎn)失速 (喘振的先兆 )的頻率為 (～ )倍工頻，也有可能使得該部分振值增加。 ?剩余頻率：該部分的振值高時(shí)，轉(zhuǎn)子有可能發(fā)生松動(dòng)，或較強(qiáng)的摩擦。 3． 軸心軌跡分析 顯示轉(zhuǎn)子軸心相對(duì)于軸承座的運(yùn)動(dòng)軌跡 。 在正常情況下 ， 軸心軌跡為一橢圓形 。 若軸心軌跡的形狀 、 大小的重復(fù)性好 ， 則表明轉(zhuǎn)子穩(wěn)定 。 4． 奈奎斯特圖 把開機(jī) 、 運(yùn)行 、 停機(jī)過(guò)程中振幅與相位隨轉(zhuǎn)速變化關(guān)系用極坐標(biāo)的形式表示出來(lái) ， 又稱極坐標(biāo)圖 。 圖中最大振幅所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速即為轉(zhuǎn)子的實(shí)際臨界轉(zhuǎn)速。 如果看到有一些小圈，則可能是由于轉(zhuǎn)子以外的元件振動(dòng)，如管道、連軸節(jié)、機(jī)殼、基礎(chǔ)等對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的諧波作用。 二 、 診斷實(shí)例 某鋼廠轉(zhuǎn)爐風(fēng)機(jī)機(jī)組的電機(jī)轉(zhuǎn)速為 2970 r/min， 旋轉(zhuǎn)頻率為 ， 功率為 500kW。 測(cè)點(diǎn)布置如圖所示 ， 為六個(gè)軸承部位的測(cè)點(diǎn) 。 該機(jī)組的振動(dòng)速度初期值為 ／ s。 運(yùn)行一月后 ，振動(dòng)加劇 ， 檢測(cè)分析發(fā)現(xiàn) ， 頻譜都是一倍頻占主導(dǎo)地位 ， 從 6測(cè)點(diǎn)的水平徑向頻譜圖可以看出 ， 振動(dòng)能量主要在徑向 ， 尤其是水平徑向 ， 激振頻率與轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)頻率 ， 主導(dǎo)頻率是一倍頻振動(dòng) ， 能量集中在軸頻上 ， 應(yīng)是不平衡引起的 ， 開蓋檢查發(fā)現(xiàn)葉輪上積灰嚴(yán)重且不均勻 ， 造成轉(zhuǎn)子不平衡 。 清灰后振動(dòng)明顯減小 ， 均在 。 齒輪的振動(dòng)診斷 一、齒輪的主要故障形式 ?制造誤差引起：偏心、齒形誤差等 ?裝配誤差引起
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