【文章內(nèi)容簡介】 和鉛垂兩方向波形合成 二、旋轉(zhuǎn)機械的振動測量分析圖示 波形圖、頻譜圖及軸心軌跡 軸心軌跡的測定 ? 軸心軌跡 (Orbit)是診斷旋轉(zhuǎn)機械故障的有力工具。 ? 軸心軌跡可用基頻檢測儀和示波器得到，也可以用計算機完成。 ? 波德圖與極坐標(biāo)圖 (Bode Polar Plot) 升（降）速時，基頻幅值和相位的變化 ? 三維頻譜圖 (Cascade) ? 軸心軌跡陣 ? 軸心位置 判定 軸頸靜態(tài)工作點 和 油膜厚度 波德圖和極坐標(biāo)圖 ? 波德圖 (Bode Plot)和極坐標(biāo)圖 (Polar Plot)兩者所含信息相同，都表示基頻振動的幅值和相位隨機器轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律。 ? 三維頻譜圖是 頻譜的集合 。 ? 本圖的第三個坐標(biāo)是 轉(zhuǎn)速 。 ? 本圖表明在升、降速過程中振動頻譜的變化。 ? 第三坐標(biāo)也可是時間、工藝參數(shù)等。 三維頻譜圖 （譜陣圖） 軸心軌跡陣圖 汽輪發(fā)電機組一個軸承在不同轉(zhuǎn)速下的軸心軌跡陣 軸心位置的測定 ? 軸心位置可以用計算機及其外設(shè)來繪制。 渦流傳感器 的輸出信號 動態(tài) 部分 靜態(tài) 部分 軸心 軌跡 軸心 位置 間隙 變化 平均 間隙 軸心位置的變化 汽輪發(fā)電機中壓缸軸承 ? 升速時軸心位置逐漸升高。 ? 到工作轉(zhuǎn)速時，偏心率為 ；偏位角 32186。屬正常。 ? 以后數(shù)月，軸承基礎(chǔ)下沉，導(dǎo)致軸心上浮，偏心率減少，偏位角接近90186。 ? 發(fā)生了油膜振蕩。 ? 監(jiān)測軸心位置有助于發(fā)現(xiàn)機器的故障 。 磁帶記錄儀 頻譜分析儀 打印機 存儲設(shè)備 繪圖儀 測量電路 基頻檢測儀 記錄儀 數(shù)據(jù)采集和 分析系統(tǒng) ?汽輪機 ?齒輪增速箱 ?壓縮機 ?渦流傳感器 ?速度傳感器 ?加速度傳感器 ?鍵相傳感器 三、旋轉(zhuǎn)機械振動測量系統(tǒng)及儀器 磁電速度傳感器 接收形式：慣性式 變換形式：磁電效應(yīng) 典型頻率范圍：10Hz~1000Hz 典型線性范圍： 0~2mm 典型靈敏度 ： 20mV/mm/s ? 測量非轉(zhuǎn)動部件的 絕對振動 的速度。 ? 不適于測量 瞬態(tài)振動 和很快的 變速過程 。 ? 輸出阻抗低，抗干擾力強。 ? 傳感器質(zhì)量較大，對小型對象有影響。 ? 在傳感器固有頻率附近有較大的相移。 渦流位移傳感器 ? 不接觸測量 ，特別適合測量轉(zhuǎn)軸和其他小型對象的相對位移。 ? 有 零頻率響應(yīng) ，可測靜態(tài)位移和軸承油膜厚度。 ? 靈敏度與被測對象的電導(dǎo)率和導(dǎo)磁率有關(guān) 。 ? 相移很小。 接收形式：相對式 變換形式：電渦流 典型頻率范圍： 0~20kHz 典型線性范圍： 0~2mm 典型靈敏度 ： (對象為鋼 ) 渦流傳感器的工作原理 輸出電壓 u 正比于間隙 d 且于測量對象的材質(zhì)有關(guān) 壓電加速度傳感器 接收形式：慣性式 變換形式：壓電效應(yīng) 典型頻率范圍： ~10kHz 線性范圍和靈敏度隨各種不同型號可在很大范圍內(nèi)變化。 ? 測量非轉(zhuǎn)動部件的 絕對振動 的加速度。 ? 適應(yīng) 高頻振動 和 瞬態(tài)振動的測量。 ? 傳感器質(zhì)量小，可測很高振級。 ? 現(xiàn)場測量要注意電磁場、聲場和接地回路的干擾。 軸承振動的測點布置 軸振動的測點布置 軸承振動與軸振動的比較 軸 承 振 動 軸 振 動測量設(shè)備? 傳感器易于安裝、拆卸? 測定振動容易? 測量設(shè)備價格較低? 傳感器安裝受限制? 測定振動較軸承困難? 測量設(shè)備價格高性能特點? 測振靈敏度小 （當(dāng)軸輕而本體剛度大時，對振動變化反映遲鈍）? 有關(guān)參考資料豐富，掌握的限值范圍廣? 測量設(shè)備可靠性高? 測振靈敏度高 （在任何情況下，對振動變化反映較靈敏）? 可直接測得基本界限值 （如不平衡，軸內(nèi)應(yīng)力等）? 界限值不通用? 測量設(shè)備 （特別是傳感器）可靠性低環(huán)境影響 ? 測量結(jié)果受周圍環(huán)境的影響小 ? 測量結(jié)果受周圍環(huán)境的影響大應(yīng)用場合? 監(jiān)測機械的所有各種振動 ? 能得到更詳細(xì)的關(guān)于轉(zhuǎn)子的振動信息，可作高精度現(xiàn)場平衡數(shù)據(jù) 四、振動標(biāo)準(zhǔn) （一）軸承座振動標(biāo)準(zhǔn)（ GB/) 準(zhǔn)則一：振動幅值的標(biāo)準(zhǔn) 50MW以上汽輪機和發(fā)電機軸承座 區(qū)域 A:新投產(chǎn)的機器通常在此區(qū)域內(nèi) 振動速度評價區(qū)域邊界的推薦值 區(qū)域 B:可長期運行 單位：振動速度均方根值 /(mm/s) 區(qū)域 C:不適宜長期連續(xù)運行， 有適當(dāng)機會采取補救 區(qū)域 D:一般認(rèn)為足以引起機器損壞 注：適用于額定轉(zhuǎn)速正常穩(wěn)態(tài)運行工況 區(qū)域邊界 1500或1800r/min 3000或3600r/min A/B B/C C/D 報警的設(shè)定 ? 報警值設(shè)定高出基線值，高出的量為 B/C值得 25% ? 推薦報警值一般不超過區(qū)域邊界 B/C值的 停機的設(shè)定 ? 一般來說，停機限值在 C或 D內(nèi) ? 推薦停機限值應(yīng)不超過區(qū)域邊界 C/D值的 1)額定轉(zhuǎn)速下瞬態(tài)運行時 通常振動應(yīng)不超過區(qū)域邊界 C/D值 2)升降速和超速時 ? 報警值設(shè)定高出基線值，高出的量為 B/C值得 25% ? 推薦報警值一般不超過區(qū)域邊界 C/D值的 ? 此時一般不設(shè)定停機值 準(zhǔn)則二：振動幅值變化的標(biāo)準(zhǔn) 在穩(wěn)態(tài)工況下，如果振動變化量明顯，達到 B/C值的 25%，要查明原因和確定措施 （二）轉(zhuǎn)軸振動標(biāo)準(zhǔn)（ GB/) 準(zhǔn)則一：振動幅值的標(biāo)準(zhǔn) 50MW以上 3000r/min汽輪機和發(fā)電機轉(zhuǎn)軸 區(qū)域 A:新投產(chǎn)的機器通常在此區(qū)域內(nèi) 振動位移評價區(qū)域邊界的推薦值 區(qū)域 B:可長期運行 單位：振動位移峰 峰值 /微米 (um) 區(qū)域 C:不適宜長期連續(xù)運行， 有適當(dāng)機會采取補救 區(qū)域 D:一般認(rèn)為足以引起機器損壞 注：適用于額定轉(zhuǎn)速正常穩(wěn)態(tài)運行工況 區(qū)域邊界 相對 軸振 絕對 軸振 A/B 80 100 B/C 120~165 150~200 C/D 180~260 250~320 報警的設(shè)定 ? 報警值設(shè)定高出基線值，高出的量為 B/C值得 25% ? 推薦報警值一般不超過區(qū)域邊界 B/C值的 停機的設(shè)定 ? 一般來說，停機限值在 C或 D內(nèi) ? 推薦停機限值應(yīng)不超過區(qū)域邊界 C/D值的 1)額定轉(zhuǎn)速下瞬態(tài)運行時 通常振動應(yīng)不超過區(qū)域邊界 C/D值 2)升降速和超速時 ? 報警值設(shè)定高出基線值，高出的量為 B/C值得 25% ? 轉(zhuǎn)速大于 ，推薦報警值不宜大于區(qū)域邊界 C/D值 ? 轉(zhuǎn)速小于 ，推薦報警值不宜大于區(qū)域邊界 C/D值的 準(zhǔn)則二：振動幅值變化的標(biāo)準(zhǔn) 在穩(wěn)態(tài)工況下，如果軸振動變化量明顯，達到 B/C值的 25%，要查明原因和確定措施 下篇：故障診斷概述 機械振動產(chǎn)生的原因和性質(zhì) 自激振動 機械系統(tǒng) （質(zhì)量 M、剛度 K、阻尼 C構(gòu)成） 強迫振動 自由振動 反饋機制 持續(xù)激勵