典型机械地振动监测与诊断.ppt

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1、第三章典型机械的振动监测与诊断旋转机械发生振动的主要原因及其比率（以钢铁工业为例）第三章典型机械的振动监测与诊断§3.1转子系统的监测与诊断§3.2滚动轴承的监测与诊断§3.3齿轮(箱)的监测与诊断§3.1转子系统的监测与诊断一、转子系统的异常现象二、转子系统的简易诊断三、转子系统的精密诊断一、转子系统的异常现象低频：不平衡、不对中（不同轴）、松动、润滑油起泡中频：压力脉动、通过叶片时的振动高频：空穴作用、流体噪声振动返回二、转子系统的简易诊断诊断对象（设备）的选定测定参数选定测定点的选定测定周期的确定判断标准的确定简易诊断实例测定参数选定趋势分析是把所测得的特

2、征数据值和预报值按一定的时间顺序排列起来进行分析。这些特征数据可以是通频振动、1X振幅、2X振幅、0.5X振幅、轴心位置等，时间顺序可以按前后各次采样、按小时、按天等。趋势分析利用瀑布图可以判断机器的临界转速、振动原因和阻尼大小瀑布图返回测定点的选定旋转机械振动分析征兆变化一般规律旋转机械振动分析征兆变化一般规律返回测定周期的确定与设备劣化速度有关：劣化缓慢--〉采用较长周期劣化变快--〉缩短测定周期劣化加剧--〉连续实时测定高速旋转机械：汽轮压缩机、汽轮机--〉每日测定一般旋转机械：水泵、风扇、鼓风机--〉每周测定返回判断标准的确定绝对判断标准：是根据对某类机

3、械长期使用、观察、维修与测试后的经验总结，并由企业、行业协会或国家颁布，作为一标准供工程实践使用。相对判断标准：是对机器的同一部位定期测定，并按时间先进行比较，以正常情况下的值为初始值，根据实测值与该值的比值来判断的方法。类比判断标准：是指数台同样规格的机械在相同条件下运行时，通过各台机械的同一部位进行测定和互相比较来掌握其劣化程度的方法。大型旋转机械振动标准以轴承振动位移峰峰值作评定标准转速/rpm标准/mm优良合格15003050703000203050水电部汽轮机组振动标准(双振峰)机械部离心鼓风机和压缩机振动标准标准转速(r/min)mm≤3000≤65

4、00≤10000>10000-16000主轴轴承50≤40≤30≤20齿轮轴承≤40≤40≤30IEC汽轮机振动标准标准（mm）转速(r/min)≤1000150030003600≥6000轴承上7550252112轴上(靠近轴承)150100504420汽轮机组轴振动最大位移限定值工业透平机轴振动最大位移限定值相对判断标准返回类比判断标准简易诊断实例返回简易诊断实例三、转子系统的精密诊断不平衡不对中松动不平衡旋转机械最常见的故障由于设计、制造、安装中转子材质不均匀、结构不对称、加工和装配误差等原因和由于机器运行时结垢、热弯曲、零部件脱落、电磁干扰力等原因而产生

5、质量偏心。转子旋转时，质量不平衡将激起转子的振动。不平衡的分类：固有不平衡转子弯曲：初始弯曲、热弯曲转子部件脱落联轴节精度不良DDDDDDDDb)a)联轴节精度不良引起的初始弯曲a)端面偏摆b)径向偏摆DDDDDDDD不平衡的类型静不平衡动不平衡静不平衡偶不平衡综合不平衡不平衡的特征：振动频率和转速频率一致，转速频率的高次谐波幅值很低，时域波形接近正弦波；刚性转子不平衡产生的离心力与转速的平方成正比，而在轴承座测得的振动随转速增加而加大，但不一定与转速的平方成正比，这是由于轴承与转子之间的非线性所致；在临界转速附近，振幅出现峰值，且相位在临界转速前后相差近180

6、°。不平衡振动的特征不平衡的波形特征：类似正弦波不平衡的频谱特征：转频能量占主要成分不平衡的特征1X不平衡故障的危害1、加大了设备振动水平；2、加大了设备轴承的负载；3、加速了设备轴承的磨损、失效。波形为简谐波，少毛刺。轴心轨迹为圆或椭圆。1X频率为主。轴向振动不大。振幅随转速升高而增大。过临界转速有共振峰。不平衡的故障诊断1X频率(水平)1X频率(水平)1X频率(垂直)1X频率(垂直)轴向很小轴向很小一台射流泵正常运转时在工频（1800r／min）处幅值最大，达1.5μm。3个月后再测量，同一处的最大峰值已是2.83μm，达到泵安全运行的报警值。拆机修理发现一

7、异物缠绕在叶轮上，改变了质心。清除异物，工频处幅值仅为0.97μm，振幅明显减小，泵运行正常。返回转子不对中旋转机械一般是由多根转子所组成的多转子系统，转子间一般采用刚性或半挠性联轴节联接。由于制造、安装及运行中支承轴架不均匀膨胀、管道力作用、机壳膨胀、地基不均匀下沉等多种原因影响，造成转子不对中故障，从而引起机组的振动。DDDDDDDDDDDD平行不对中角度不对中组合不对中完全对中角度不对中平行不对中转轴中心线在联轴器处相交。注意联轴器无位移，并且轴承的径向和轴向位移大。转轴中心线在轴承处相交。注意到联轴器径向位移大，轴承径向位移小，轴向位移大。角度不对中的特

8、征:1、1Xrpm轴向振