【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 型號(hào)、同工作條件下其他機(jī)器的故障情況等。 九．故障分析與診斷根據(jù)振動(dòng)信號(hào)識(shí)別設(shè)備故障是件難度很大的工作。這主要因?yàn)椋和还收峡梢员憩F(xiàn)出多種癥候，同一癥候可由不同故障引起，不同類型的機(jī)器其故障與癥候的對(duì)應(yīng)關(guān)系可能不完全一樣，這種關(guān)系又與運(yùn)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(jī)器的結(jié)構(gòu)、特性、使用和維修情況以及實(shí)際診斷經(jīng)驗(yàn)都是很重要的。1． 注意發(fā)展和變化在分析和診斷故障時(shí)，應(yīng)注意從發(fā)展變化中得出準(zhǔn)確的結(jié)論。單獨(dú)一次測(cè)量往往難于對(duì)故障判斷有較大把握，反復(fù)多次的跟蹤測(cè)量、分析能使診斷更接近于真實(shí)情況。為此，應(yīng)注意積累和研究機(jī)器正常運(yùn)行狀態(tài)下的振動(dòng)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(shí)域波形以及軸心軌跡的形狀、大小和旋轉(zhuǎn)方向等。對(duì)當(dāng)前機(jī)器的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行各種觀察和分析時(shí)，應(yīng)與正常運(yùn)行狀態(tài)下的振動(dòng)進(jìn)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(jī)器轉(zhuǎn)速/60 ，單位為：赫芝 或Hz ，下同 ) 幅值明顯增大可能說(shuō)明不對(duì)中加劇；о喘振使軸向振動(dòng)變化明顯；о而不平衡增大使 水平和垂直 方向振動(dòng)同步增長(zhǎng)。 趨勢(shì)分析也是有效的方法，不但分析振動(dòng)有效值或峰峰值變化趨勢(shì)，而且分析基頻、1∕2f、2f等各頻率分量的變化趨勢(shì)，從而得出振動(dòng)是穩(wěn)定不變、逐漸上升、時(shí)升時(shí)降還是迅速增大等信息。例如，不平衡加大使振動(dòng)緩慢而穩(wěn)定上升，葉片斷落則使振動(dòng)幅值突然上升。 2． 輔助測(cè)試有些情況下，為了確定或排除某些可能的故障，需要進(jìn)行一些輔助測(cè)試。這些輔助測(cè)試包括：變轉(zhuǎn)速振動(dòng)測(cè)試；變負(fù)荷振動(dòng)測(cè)試；變潤(rùn)滑系統(tǒng)參數(shù)（油溫、油壓）振動(dòng)測(cè)試；起動(dòng)或停車過(guò)程振動(dòng)測(cè)試；共振頻率測(cè)試；機(jī)殼、基座或管道某些部件的測(cè)試 。3．分析振動(dòng)的方向性和幅值穩(wěn)定性一般說(shuō)來(lái)：о不平衡量增大，則徑向水平、垂直兩個(gè)方向的振幅同時(shí)增長(zhǎng)；о不對(duì)中徑向振幅增大，但同時(shí)還可引起軸向振動(dòng)；о基座松動(dòng)時(shí)垂直方向振動(dòng)明顯大于水平方向振動(dòng)；о轉(zhuǎn)子組件松動(dòng)引起的振動(dòng)，其幅值不穩(wěn)定；о油膜渦動(dòng)和油膜振蕩則以徑向振動(dòng)為主，振幅不穩(wěn)定；о轉(zhuǎn)子裂紋引起的2倍頻振動(dòng)，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(dòng)分量與轉(zhuǎn)軸相位標(biāo)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(dòng)相位相差約90176。平行不對(duì)中引起的徑向振動(dòng)在軸兩端反向，即相位相差180176。；角不對(duì)中引起的徑向振動(dòng)在軸兩端同向，即相位差為零。) 5． 觀察隨轉(zhuǎn)速的變化轉(zhuǎn)速變化主要指設(shè)備在起動(dòng)和停車過(guò)程中所經(jīng)歷的各種轉(zhuǎn)速，振動(dòng)信號(hào)能顯示出故障與轉(zhuǎn)速的關(guān)系，以此可區(qū)分不同故障。例如：о不平衡引起的振動(dòng)幅值隨轉(zhuǎn)速的增大而增大，并在通過(guò)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)有峰值出現(xiàn)；о不對(duì)中引起的振動(dòng)與轉(zhuǎn)速關(guān)系不大。十． 常見故障的識(shí)別1． 不平衡о故障原因當(dāng)轉(zhuǎn)子質(zhì)量中心偏離轉(zhuǎn)動(dòng)中心時(shí)出現(xiàn)不平衡。造成不平衡的原因通常是：裝配不適當(dāng)、轉(zhuǎn)子上有附加物生成、轉(zhuǎn)子質(zhì)量磨損、轉(zhuǎn)子破裂或丟失部件。о特征 （1） 徑向振動(dòng)大。（基頻幅值隨轉(zhuǎn)速增大而增大，這是不平衡的重要特征。） （2）軸向振動(dòng)較小。 2． 不對(duì)中о故障原因兩個(gè)相連接的機(jī)器軸線不平行或不重合，一個(gè)或多個(gè)軸承安裝傾斜或偏心，即為不對(duì)中。造成不對(duì)中的原因可以是裝配不當(dāng)，調(diào)整不夠，基礎(chǔ)損壞，熱脹或聯(lián)軸節(jié)鎖死。о特征（1）軸向振動(dòng)大有穩(wěn)定的高峰，一般達(dá)到徑向振動(dòng)的50%以上，若與徑向振動(dòng)一樣大或比徑向振動(dòng)更大，表明情況嚴(yán)重。（2）徑向振動(dòng)大3. 機(jī)械松動(dòng) о故障原因機(jī)械松動(dòng)分為結(jié)構(gòu)松動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)部件松動(dòng)。造成機(jī)械松動(dòng)的原因是：安裝不良、長(zhǎng)期工作造成過(guò)渡磨損、基礎(chǔ)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(dòng)大振動(dòng)可能具有高度的方向性。時(shí)域波形可能較雜亂，有明顯的不穩(wěn)定的非周期信號(hào)?？赡苡写蟮臎_擊信號(hào)。（2） 軸向振動(dòng)小或正常。 大功率發(fā)電機(jī)組超壽命運(yùn)行，有時(shí)轉(zhuǎn)子或軸上會(huì)出現(xiàn)裂紋，及時(shí)確定裂紋的存在，可防止突然斷裂的災(zāi)難性事故。（1）轉(zhuǎn)子或軸裂紋日漸擴(kuò)展和加深，使1f、2f分量的幅值隨時(shí)間而穩(wěn)定地增長(zhǎng)，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(yīng)在對(duì)轉(zhuǎn)子1f、2f分量進(jìn)行長(zhǎng)期狀態(tài)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行趨勢(shì)分析，當(dāng)確認(rèn)上述二分量的幅值隨時(shí)間呈穩(wěn)定增長(zhǎng)趨勢(shì)時(shí)，可能存在轉(zhuǎn)子或軸裂紋。（2）在升速或降速過(guò)程中，當(dāng)轉(zhuǎn)速通過(guò)1/2倍一階臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，2f分量由于共振而對(duì)裂紋非常敏感，其幅值會(huì)發(fā)生顯著變化。同理，轉(zhuǎn)速通過(guò)1/3倍一階臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，3f分量的幅值也會(huì)發(fā)生顯著變化。因此，應(yīng)當(dāng)監(jiān)測(cè)2f和3f分量隨轉(zhuǎn)速的變化。當(dāng)確認(rèn)轉(zhuǎn)速等于1/2或1/3倍一階臨界轉(zhuǎn)速而2f和3f分量顯著改變時(shí)，可能存在轉(zhuǎn)子或軸裂紋。 5．滾動(dòng)軸承о故障原因滾動(dòng)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(yùn)粗心、安裝不當(dāng)、不對(duì)中、軸承傾斜、軸承選用不正確、潤(rùn)滑不足或密封失效、負(fù)載不合適以及制造缺陷。о軸承故障特征頻率的計(jì)算公式如下所示 [內(nèi)環(huán)滾動(dòng)，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）