经验分享|同样频谱形态对应的不同故障识别?
2018-04-19 10:02阅读:
今日导读:
本文的内容是关于同样频谱形态对应的不同故障识别的经验分享,非常实用的总结,希望对你的工作和学习有所帮助。
简易诊断看起来容易,但用起来并不那么简单,例如不平衡有三种,不对中也有三种,仅从谱形上看,往往都是一样的,但是测点应设在何处,以及如何从振动的稳定性来区别不同的故障,那就需要认真地进行研究了。为了进一步说明,展示四张有解释的振动诊断图表,如下所示。
一、质量不平衡的三种情况
图1 质量不平衡的三种类型频谱图
二、不对中的三种情况

从图 2 所示三种不对中状态,可以看到在典型频谱上,几乎都出现了相同的 1倍频、1
倍频的轴(径)向分量以及小量值的径向或轴向分量,仅靠谱形分析是难以区分其故障类别的。
1、角度不对中的振动特征
1)在联轴器上的相位差180度处,有较高的轴向振动。
2)在 1X、2X处,将有高量值的轴向振动。
以上不对中的典型频谱得自轴向测量。
2、平行不对中的振动特征
1)平行不对中有与角度不对中相似的征状,但其振动值为在联轴器上,近 180度的相位差处有高量值的径向振动。
2)根据联轴器的型号与结构不同,其 2倍频的振动通常大于1倍频。
3)在不对中严重时,会产生4X-8X 的高阶谐频。
以上不对中的典型频谱得自径向测量。
3、轴承安装得不正的不对中的特征
1)轴承安装得不正将产生轴向振动,并会造成从顶部到底部和.或从左边到右边有 180度的相位偏移的扭转运动。
2)企图对联轴器进行对中或作动平衡均不可能减少振动,必须拆换该轴承以及进行正确的安装。
以上不对中的典型频谱得自轴向测量。
从以上三种类型看,尽管谱形一样,但从它是得自轴向还是径向测量,以及从联轴器两侧的相位差和扭转运动的相位偏移,可以区分出不同类型的故障来。
三、偏心转子及弯轴的两种不同情况

图3 偏心转子及弯轴的两种典型频谱图
1、偏心转子所造成的振动的特征(参见图 3)
1)当回转中心偏离轴套、齿轮、轴承、电机等的几何中心时,就产生偏心。
2)当两个转子的偏重处于轴线的同一方位时,就会产生1倍频 的最大振动。
3)在水平及垂直相位上的读数通常会相差 0度或180度。
4)对偏心转子作动平衡,会使振动造成一个方向上减小,而在另一个方向上增大。
2、弯轴所造成的振动特征(参见图 3)
1)弯轴会造成高量值的轴向振动,相位差趋向180度。
2)当弯曲部位靠近轴中部时,通常会有1X 的主导频率分量,但当靠近联轴器时,则会有2X 的主导频率分量。
以上两种不同的情况,尽管从典型频谱图可以看到,径向与轴向测量会出现几乎相同的谱形,但是从相位差的不同,振动量值的大小以及 1X 及2X
的频率分量,是可以识别出两种不同故障的。
四、系统共振以及机械松动的情况

图4 系统共振及机械松动的两种典型频谱图
1、系统共振所造成的幅值增大及相位变化的振动特征
1)当强制频率与系统的自然频率相吻合时,就会产生共振,并能造成惊人的幅值增大。
2)由于它们经历的相拉转移很大(在共振区时为90度,通过
该区后将近190度),几乎不可能进行平衡。
2、机械零部件的松动所产生的2X分量以及高次谐频的振动特征
1)图 4A 所示外部松动起因于固定螺栓的松动,或者是机座或轴承架的裂纹。
2)图4b
所示内部松动通常产生于零部件间不恰当的配合,由于松动零件的非线性响应,这将造成众多的谐振,以及会对时域波形进行截断。
3)图 4b的谱形经常产生于轴瓦的松动、轴套或滚动轴承的过大间隙,以及叶轮在轴上的松动。
从图 4中 a 与 b的谱形对比看,尽管两者都会具有较大的2X 分量,但是由于内部松动,b 谱形会产生较多的高频分量,而a
谱形则无。
进行设备简易诊断,虽然可以使用具有一般功能的便携式振动测试仪器,从简单的时域幅值变化,进行有关设备的诊断,并且随同诊断仪器发展的功能多样化、设备小型化、操作智能化等,一些时域波形和频域谱形也多装备上来,尽管简易诊断是不需要使用高级诊断算法程序,但对于诸如本文所述的一些简单
典型频谱的识别,还是要结合实际,进行分析,才能够正确地找出设备的故障原因。
