【文章內容簡介】 型號、同工作條件下其他機器的故障情況等。 九．故障分析與診斷根據(jù)振動信號識別設備故障是件難度很大的工作。這主要因為：同一故障可以表現(xiàn)出多種癥候，同一癥候可由不同故障引起，不同類型的機器其故障與癥候的對應關系可能不完全一樣，這種關系又與運行條件、環(huán)境條件、故障歷史及維修情況有密切聯(lián)系。在故障診斷中，熟悉和掌握機器的結構、特性、使用和維修情況以及實際診斷經(jīng)驗都是很重要的。1． 注意發(fā)展和變化在分析和診斷故障時，應注意從發(fā)展變化中得出準確的結論。單獨一次測量往往難于對故障判斷有較大把握，反復多次的跟蹤測量、分析能使診斷更接近于真實情況。為此，應注意積累和研究機器正常運行狀態(tài)下的振動數(shù)據(jù)，包括基頻的幅值和相位、次諧波和高次諧波的幅值和相位、其他重要頻率分量的幅值、時域波形以及軸心軌跡的形狀、大小和旋轉方向等。對當前機器的振動信號進行各種觀察和分析時，應與正常運行狀態(tài)下的振動進行比較，注意哪些參數(shù)發(fā)生了變化及變化程度如何。例如：о基頻分量變化不大而2f ( 注：f，倍頻之意。f = 機器轉速/60 ，單位為：赫芝 或Hz ，下同 ) 幅值明顯增大可能說明不對中加??；о喘振使軸向振動變化明顯；о而不平衡增大使 水平和垂直 方向振動同步增長。 趨勢分析也是有效的方法，不但分析振動有效值或峰峰值變化趨勢，而且分析基頻、1∕2f、2f等各頻率分量的變化趨勢，從而得出振動是穩(wěn)定不變、逐漸上升、時升時降還是迅速增大等信息。例如，不平衡加大使振動緩慢而穩(wěn)定上升，葉片斷落則使振動幅值突然上升。 2． 輔助測試有些情況下，為了確定或排除某些可能的故障，需要進行一些輔助測試。這些輔助測試包括：變轉速振動測試；變負荷振動測試；變潤滑系統(tǒng)參數(shù)（油溫、油壓）振動測試；起動或停車過程振動測試；共振頻率測試；機殼、基座或管道某些部件的測試 。3．分析振動的方向性和幅值穩(wěn)定性一般說來：о不平衡量增大，則徑向水平、垂直兩個方向的振幅同時增長；о不對中徑向振幅增大，但同時還可引起軸向振動；о基座松動時垂直方向振動明顯大于水平方向振動；о轉子組件松動引起的振動，其幅值不穩(wěn)定；о油膜渦動和油膜振蕩則以徑向振動為主，振幅不穩(wěn)定；о轉子裂紋引起的2倍頻振動，水平方向和垂直方向的振幅大小相近（4． 分析各頻率成分的相位不平衡引起的基頻振動分量與轉軸相位標志之間的角度（即基頻分量的相位）保持不變，水平方向與垂直方向振動相位相差約90176。平行不對中引起的徑向振動在軸兩端反向，即相位相差180176。；角不對中引起的徑向振動在軸兩端同向，即相位差為零。) 5． 觀察隨轉速的變化轉速變化主要指設備在起動和停車過程中所經(jīng)歷的各種轉速，振動信號能顯示出故障與轉速的關系，以此可區(qū)分不同故障。例如：о不平衡引起的振動幅值隨轉速的增大而增大，并在通過臨界轉速時有峰值出現(xiàn)；о不對中引起的振動與轉速關系不大。十． 常見故障的識別1． 不平衡о故障原因當轉子質量中心偏離轉動中心時出現(xiàn)不平衡。造成不平衡的原因通常是：裝配不適當、轉子上有附加物生成、轉子質量磨損、轉子破裂或丟失部件。о特征 （1） 徑向振動大。（基頻幅值隨轉速增大而增大，這是不平衡的重要特征。） （2）軸向振動較小。 2． 不對中о故障原因兩個相連接的機器軸線不平行或不重合，一個或多個軸承安裝傾斜或偏心，即為不對中。造成不對中的原因可以是裝配不當，調整不夠，基礎損壞，熱脹或聯(lián)軸節(jié)鎖死。о特征（1）軸向振動大有穩(wěn)定的高峰，一般達到徑向振動的50%以上，若與徑向振動一樣大或比徑向振動更大，表明情況嚴重。（2）徑向振動大3. 機械松動 о故障原因機械松動分為結構松動和轉動部件松動。造成機械松動的原因是：安裝不良、長期工作造成過渡磨損、基礎或基座損壞或零部件破壞。о特征（1）徑向（特別是垂直方向）振動大振動可能具有高度的方向性。時域波形可能較雜亂，有明顯的不穩(wěn)定的非周期信號。可能有大的沖擊信號。（2） 軸向振動小或正常。 大功率發(fā)電機組超壽命運行，有時轉子或軸上會出現(xiàn)裂紋，及時確定裂紋的存在，可防止突然斷裂的災難性事故。（1）轉子或軸裂紋日漸擴展和加深，使1f、2f分量的幅值隨時間而穩(wěn)定地增長，這是存在裂紋與其他產(chǎn)生1f、2f分量的故障之間最大的區(qū)別。應在對轉子1f、2f分量進行長期狀態(tài)監(jiān)測的基礎上進行趨勢分析，當確認上述二分量的幅值隨時間呈穩(wěn)定增長趨勢時，可能存在轉子或軸裂紋。（2）在升速或降速過程中，當轉速通過1/2倍一階臨界轉速時，2f分量由于共振而對裂紋非常敏感，其幅值會發(fā)生顯著變化。同理，轉速通過1/3倍一階臨界轉速時，3f分量的幅值也會發(fā)生顯著變化。因此，應當監(jiān)測2f和3f分量隨轉速的變化。當確認轉速等于1/2或1/3倍一階臨界轉速而2f和3f分量顯著改變時，可能存在轉子或軸裂紋。 5．滾動軸承о故障原因滾動軸承的早期故障是滾子和滾道剝落、凹痕、破裂、腐蝕和雜物嵌入。產(chǎn)生原因包括搬運粗心、安裝不當、不對中、軸承傾斜、軸承選用不正確、潤滑不足或密封失效、負載不合適以及制造缺陷。о軸承故障特征頻率的計算公式如下所示 [內環(huán)滾動，外環(huán)靜止 （最常見情形）] ： 1 R d R （1）保持架 fc= — — 1－━ cosα ≈ ━ ；2 60 D 60 N R d R （2）外滾道 fo= －－ 1－━ cosα ≈ ━ ； 2 60 D 60 N R d R （3）