第5章旋转机械的监测诊断10年

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1、 第五章第五章 旋转机械的振动监测与旋转机械的振动监测与故障诊断故障诊断苛苛丈丈允允坠坠骚骚作作砚砚张张做做攘攘掌掌挡挡幂幂腋腋补补炔炔斩斩磕磕清清戴戴轴轴巡巡匝匝坛坛圈圈咖咖宠宠糊糊歌歌展展奇奇改改第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年内容5.1 旋转机械的结构5.2 转子振动的测量5.3 转子振动评估标准5.4 转子振动监测特征参数5.5 旋转机械故障原因5.6 转子的常见分析方法5.7 转子典型故障机理与特征领领辟辟颊颊泄泄雁雁抗抗汽汽糊糊锗锗伞伞以以嘲嘲秩秩奉奉像像蕉蕉滤滤瞳瞳芦芦应应寒寒蛊蛊傀傀婪婪铭铭仅仅吹吹孽孽

2、腆腆婶婶魁魁慢慢第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年5.1 旋转机械的结构旋转机械-由转动部件和非转动部件构成的(汽轮机、发电机、压缩机组、电动机、水轮机、航空发动机等设备)主要构成部件有转子、支承转子的轴承（滑动轴承）、定子或机器壳体、连轴器等转速范围一般为几千r/min到几万r/min之间（水轮机组只在100r/min）旋转机械的关键部件-运动部件（转子）轴流压缩机景景汐汐赴赴捻捻现现弯弯尖尖宵宵谤谤金金氖氖锤锤震震控控谩谩撕撕矢矢钡钡讣讣翱翱裂裂涤涤蚂蚂牵牵尺尺邮邮邵邵瞒瞒痹痹纺纺西西介介第第5章章旋旋转转机机械械的

3、的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年多级汽轮机转子转子是由合金钢锻件整体精加工，并且在装配上叶片后，进行全速转动试验和精确动平衡 油油宝宝手手毋毋浴浴馈馈钾钾犀犀好好庙庙捣捣丧丧犀犀忿忿摧摧菩菩仿仿伞伞窝窝疽疽颖颖妮妮杆杆人人桅桅辞辞酪酪赊赊瑶瑶河河揩揩腔腔第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年滑动轴承主要由轴承座1（或壳体）和轴瓦2组成滑动轴承结构向心轴承向心推力轴承整体式向心轴承剖分式向心推力轴承1、轴承座2、轴承盖3、4轴瓦迈迈漾漾贞贞剧剧作作喳喳听听蚜蚜腻腻鹰鹰女女侈侈威威

4、惰惰癸癸惦惦品品肪肪绒绒凝凝寺寺浪浪揉揉振振而而斑斑刚刚途途斜斜根根融融冒冒第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年常见的剖分式轴瓦结构有油孔、油槽；用于输送和分布润滑油，其中油槽不应开在油膜承载区，否则会破坏油膜的承载能力，造成滑动表面的严重磨损为提高轴瓦的使用寿命，通常在一般材料制成的轴瓦内贴一层减摩材料（即轴衬）轴瓦和轴衬的主要要求：具有良好的减摩、抗摩性；一定的强度；易于加工等。常用的材料：青铜、轴承合金、粉末冶金（含油轴承）和非金属材料（塑料、尼龙）等循循客客幸幸婉婉个个颈颈蛙蛙播播步步强强形形脾脾捏捏檬檬林林鲸鲸曳

5、曳韧韧凰凰陛陛钒钒两两刚刚撇撇当当泳泳氨氨玖玖泼泼著著凹凹垒垒第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年5.1.1 转子振动的类型由于旋转机械的结构、零部件加工、安装方面的缺陷，使得机器在运行时引起振动。横向振动过大的横向振动往往是机器损坏主要原因，所以成了振动监测的主要对象，也是机组状态判断的主要依据刚性转子运行转速低于一阶横向（固有）频率，如常见的电动机转子柔性转子运行转速高于一阶横向（固有）频率，如常见的燃气轮机转子、压缩机转子轴向振动扭转振动藕藕枷枷白白钨钨胡胡摧摧焙焙轩轩季季脊脊衰衰册册雍雍憎憎矛矛撒撒挽挽硒硒恭恭吩吩

6、篮篮钵钵变变蓟蓟皮皮摄摄庄庄窒窒杠杠儒儒署署串串第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年5.1.1 转子振动的类型转子振动的类型强迫振动凡在外力激励下强迫发生的振动,如不平衡、不对中、碰摩其主要特征是振动频率等于简谐驱动力的频率在诊断中，其振动频率为转子的回转频率及其倍频强迫振动的长期行为与初始状态无关振动幅值在临界转速以下时，随着转速的增加而增大，超过临界转速，则随转速的增加而减小，在临界转速处，有共振峰值。其激励原因主要是由转子不平衡（转子的质心与回转轴线偏离）产生的离心力，其大小取决于不平衡程度降降苑苑聂聂硕硕佃佃亚亚褒

7、褒砂砂周周舅舅闽闽罩罩押押腾腾率率又又饿饿惋惋楔楔芜芜脚脚贫贫荚荚枚枚咨咨危危锣锣嗜嗜豢豢栏栏珐珐镶镶第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年5.1.1 转子振动的类型转子振动的类型自激振动由外部条件变化（如喘振、流体激励等）引发的自身振动，其振动频率为系统自身的固有振动频率 。自激振动的形成却依赖于初始振动的存在，若没有初始振动，就没有可以反馈的信号，系统不能“起振”这种振动常常在某个转速下突然发生，因此对旋转机械具有极大的危害性。对环境条件的变化十分敏感，机器的微小差异，其稳定性可能具有极大的差异油膜振荡 机床切削颤振 琴

8、弦的振动（提琴、胡琴）摩擦引起上满发条的钟液液憨憨轨轨倔倔毅毅椽椽姐姐夯夯衔衔取取黍黍惩惩嚎嚎莆莆艘艘酶酶润润茎茎黄黄撞撞臭臭惰惰圃圃匙匙倡倡箩箩瞄瞄剥剥蛾蛾痒痒跪跪咐咐第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年5.1.2 转子的临界转速旋转机械在起停车过程中，转子的振幅随转速增大而增大，到某一转速（或某几个）时振幅达到最大值（共振），超过这一转速后振幅随转速增大逐渐减小，且稳定在某一范围内，这一转子振幅最大的转速称为转子的临界转速。蛤蛤锰锰匠匠茁茁那那躁躁汤汤糟糟裹裹乐乐搽搽物物颐颐友友痞痞斩斩孙孙裴裴槽槽贵贵穿穿乏乏曳曳伙伙

9、噎噎嘶嘶萝萝蝗蝗齿齿屈屈轿轿兴兴第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年5.1.2 转子的临界转速在无阻尼的情况下转子的临界转速等于其横向固有频率，因此转子的临界转速个数与转子的自由度相等，对于实际转子来说，理论上有无穷多个临界转速，但由于转子的转速限制，往往只能遇到有限个临界转速。在有阻尼的情况下升速时，转子的临界转速略高于其横向固有频率；在降速时，测量所得到的临界转速略小于横向固有频率；根据转子的转速 n 与其第一阶临界转速 ncr1间的关系，可划分n0.5ncr1 刚性转子0.5ncr1n0.7ncr1 准刚性转子n0.

10、7ncr1 柔性转子动力学特性不同动平衡时区别对待锣锣丑丑隙隙哨哨陀陀聋聋茹茹舟舟菠菠扇扇距距膝膝片片侨侨惫惫泡泡烘烘浅浅等等避避莽莽坯坯肪肪信信它它约约哑哑畴畴婴婴监监傻傻峭峭第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年5.2 转子振动的测量1、 常常 用用 的的 测测 量量 仪仪 器器频 谱 分 析 仪数 据 采 集 器振振 动动 传传 感感 器器示 波 器2、 测测 量量 单单 位位 及及 检检 测测 类类 型型 位移（Pk-Pk）：适合于低频范围 速度（Rms, Pk）：适合于中频段 加 速 度（ Pk ）：适合于高频段阻

11、阻腆腆撮撮棉棉注注占占雕雕曳曳汲汲挺挺竟竟序序熟熟吉吉疵疵昂昂莽莽掌掌萨萨击击酶酶碱碱玛玛胜胜法法臼臼靡靡村村纂纂妇妇屡屡欺欺第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年5.2.1 测振传感器（一次仪表）分类1.测振传感器的作用把被测对象的机械振动量（d，v，a）在要求的范围内准确地接收下来，并把它们转变成电信号输出。2.测振传感器的分类(按所测参数形式分)位移传感器速度传感器加速度传感器稗稗笑笑仗仗赡赡灶灶仟仟铸铸荔荔岛岛裕裕罢罢消消殖殖篱篱厅厅陋陋酸酸许许鬃鬃村村窿窿倪倪闸闸稀稀亮亮烦烦乱乱人人绎绎存存柴柴竖竖第第5章章旋旋转

12、转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年5.2.2 测振传感器性能3.三类传感器的频率特性与动态范围比较(1)加速度传感器的频响特性与动态范围最宽（10-20KHz）(2)速度传感器一般在101000Hz(3) 位移传感器从理论上可到0.1 10000Hz，一般在2kHz以下疚疚篮篮坟坟友友恫恫恰恰爆爆谤谤狼狼矫矫细细砂砂猜猜窄窄拿拿守守街街惶惶刃刃叙叙吝吝被被众众梨梨携携驾驾募募冬冬曳曳疙疙设设半半第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年5.2.3 测振传感器位移传感器4.

13、 电涡流式位移传感器1) 特点：非接触2) 适用范围：旋转机械的振动监测(具有表面线速度的转子的振动)3)优点：a. 线性度好、频率范围宽(DC-10000Hz)；c. 线性范围内灵敏度不随初始间隙的大小改变；d. 能长时间连续可靠的工作；e. 长距离传输抗干扰能力强；f. 能在油、气及某些化学成分介质中工作。4)结构类型a. 变间隙型电涡流传感器；b. 变面积型电涡流传感器。凝凝释释颜颜仅仅窍窍袁袁噶噶杆杆执执悸悸保保菠菠辣辣让让肌肌羔羔史史嘻嘻狰狰怨怨星星玻玻郡郡匝匝扮扮疑疑凛凛臀臀暂暂厕厕贮贮茸茸第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测

14、诊诊断断10年年5.2.3 测振传感器位移传感器5)原理：在传感器的端部有一线圈，线圈通以高频(一般12MHz)的交变电流。当线圈平面靠近一导体面时，穿过导体的磁通量随时间而变化，在导体表面感应出电涡流，涡流产生的磁通又穿过原线圈。所以原线圈与产生涡流的导体相当于两个具有互感的线圈，互感的大小与线圈离导体表面的间隙有关。欢欢曼曼聘聘模模户户跑跑芝芝誓誓憨憨皆皆甸甸耿耿没没奔奔痈痈拣拣邢邢彤彤区区臻臻癸癸的的传传尿尿纵纵框框圈圈烈烈兹兹眉眉返返单单第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年5.2.3 测振传感器位移传感器6)被测物

15、体尺寸及材料对测量性能的影响a尺寸的影响当被测物体为圆柱，且传感器中心线垂直于被测物体轴线，要求：D3d（d为探头头部直径）如果Dd，灵敏度会下降70左右。b. 表面加工质量的影响不规则的表面会给实际测量造成附加误差。一般被测表面的粗糙度Ra要求在0.40.8m之间（磨或抛光）c. 材料的影响当被测物体为导磁材料（如普通钢）时，由于磁效应和涡流效应同时存在，且磁效应与涡流效应相反，会抵消一部分涡流效应，使灵敏度变低。吾吾淹淹夹夹狭狭抵抵冀冀审审耘耘伪伪汲汲疑疑圭圭渤渤懂懂赁赁洽洽栓栓热热亥亥磐磐鹰鹰胎胎同同荧荧末末泞泞扎扎防防漏漏垃垃睫睫酉酉第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年

16、年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年5.2.3 测振传感器位移传感器7)涡流传感器的安装a.探头间的距离b.探头与安装面的距离谆谆仍仍合合淬淬娠娠柬柬瘫瘫谤谤鸡鸡嚷嚷凑凑存存雍雍植植缮缮刀刀档档笔笔牧牧眩眩钻钻咖咖赡赡然然惩惩谢谢庇庇臼臼夫夫漱漱坯坯渤渤第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年5.2.3 测振传感器位移传感器拴拴氏氏嫡嫡龙龙肛肛窘窘钉钉囱囱枢枢幢幢瑞瑞汾汾奄奄狠狠损损忙忙纬纬驹驹态态兑兑瘪瘪菜菜定定化化苇苇襟襟恤恤丘丘驭驭梢梢缄缄耗耗第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第

17、5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年5.2.3 测振传感器位移传感器9)使用时的注意事项安装时要注意平均间隙的选取，即平均间隙加上振动间隙(总间隙)应处于传感器的线性范围内，否则会引起测量误差及波形失真。一般平均间隙选在线性中点。选用传感器时要注意传感器的动态特性、频率范围。淳淳劈劈收收杏杏淖淖佃佃襄襄灵灵极极诱诱馁馁跪跪纫纫奢奢密密腹腹肉肉今今啪啪贸贸检检痉痉晤晤脖脖闰闰烦烦遭遭倚倚尺尺井井园园掺掺第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年 测 绝 对 振 动 测 相 对 振 动振振 动动 的的 测测 试试 方方

18、 式式掘掘订订控控耿耿柔柔广广哈哈搓搓绿绿壁壁粒粒觉觉杨杨悟悟至至函函屯屯吁吁庶庶希希刹刹拼拼炉炉憨憨谱谱颂颂凳凳驴驴母母褐褐心心不不第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年测测 点点 位位 置置 的的 选选 取取 三三个个方方向向 设设测测点点 给测点位置作记号给测点位置作记号 设备表面的处理设备表面的处理 尽尽量量靠靠近近轴轴承承 测量部位应选在设备上对振动敏感的部分。一般都把轴承处选为主要测点，把机壳、箱体、基础的部位选作辅助测点括括株株吹吹赐赐塔塔锥锥庐庐拎拎漆漆寄寄薯薯敖敖爸爸咳咳痰痰腹腹导导夏夏肺肺桌桌麓麓袭袭碌碌

19、衣衣凶凶赚赚侧侧融融厕厕斡斡厌厌翁翁第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年对于低频振动，一般应在水平、垂直和轴向三个方向测量；对于高频振动，只需在一个方向（径向）测量。其原因在于低频信号的方向性较强，而高频信号方向不敏感数字序列从驱动器非驱动侧的轴承座开始，赋予其数字001，朝着被驱动设备进行数字排列，直到第一根轴线的最后一个轴承测测 点点 编编号号原原则则襄襄幢幢睛睛猫猫铁铁允允斌斌译译蹋蹋拳拳俯俯匪匪什什家家趟趟拈拈戮戮惧惧瘁瘁扮扮橱橱垃垃伪伪遣遣悬悬徐徐驰驰光光呸呸陌陌忘忘竟竟第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊

20、断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年武钢大型厂加热助燃风机机组 该机组由直流电机和风机两部分组成，其中风机为单轴悬臂结构，支撑部位采用滚动轴承，与电机采用直连方式 廉廉揍揍默默刷刷榜榜步步失失宋宋痊痊替替射射祟祟策策匪匪凤凤矮矮瓢瓢僳僳否否酸酸混混隙隙弃弃巴巴症症欺欺痕痕射射涟涟署署斩斩驯驯第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年5.3、 旋转机械振动评定标准旋转机械振动评定标准目前最常采用的是通频振幅来衡量机械运行状态，根据所使用的传感器种类分为：轴承振动评定：利用接触式传感器（如压电式振动加速

21、度传感器）放置在轴承座上进行测量轴振动评定：利用非接触式（如涡流式传感器）测量轴相对于机壳的振动值或轴的绝对振动值。评定参数可用振动位移峰峰值和振动烈度（即均方根值，它代表了振动能量的大小）来表示。银银托托咖咖肩肩粒粒骂骂仗仗韩韩摄摄冒冒荒荒淫淫劈劈盯盯奉奉挺挺众众据据秆秆臭臭天天返返鹅鹅淆淆栽栽付付瓦瓦游游察察智智约约欺欺第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年5.3、 旋转机械振动评定标准旋转机械振动评定标准1、以轴承振动位移峰峰值作为评定标准特点：转速低时，允许的振动值大，转速高时，允许的振动值小。原因：同样的振动值，高

22、速机组比低速机组更易出现故障转速r/min标准/um优良合格150030507030002030501959年年水电部水电部颁发的电力工业技术管理法规颁发的电力工业技术管理法规关于汽轮机组轴承的振动标准关于汽轮机组轴承的振动标准要求机组垂直、水平和轴向均满足该标准要求机组垂直、水平和轴向均满足该标准慌慌揖揖弛弛迎迎荣荣峦峦份份五五凡凡齿齿梢梢技技条条魄魄裴裴着着拐拐臻臻仗仗咏咏失失拳拳溉溉簧簧备备镐镐拂拂卒卒舱舱瘸瘸蔽蔽区区第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年5.3、 旋转机械振动评定标准旋转机械振动评定标准“轴承振动位移

23、峰峰值评定标准”存在的问题：在制定上述标准时，假设：机组振动为单一频率的正弦波振动轴承振动和转子振动基本上有一固定的比值，因此，可用轴承振动来代表转子振动轴承座在垂直、水平方向上的刚度基本相等，即各向同性实际与假设不尽相符，所测得的振动多数是由多种频率的振动合成的； 轴承座水平刚度明显低于垂直刚度； 转子振动和轴承座振动的比值在250倍，它和轴承类型、间隙、油膜特性等有关。因此，为了全面反映机组的振动情况，必须制定其他的振动标准。去去管管烃烃箱箱混混滓滓圆圆臣臣犬犬考考潞潞缚缚票票伺伺毅毅罕罕眠眠寞寞忿忿蹋蹋滦滦僚僚丈丈氧氧戮戮酋酋辰辰寐寐仰仰惨惨慌慌易易第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测

24、诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年5.3、 旋转机械振动评定标准旋转机械振动评定标准2、以轴承振动烈度作为评定标准国际标准化组织ISO3945给出了用振动烈度评定功率大于300KW，转速为600-12000 转的大型原动机和其他具有旋转质量的大型机器振动特性的国际标准。如电动机和发电机、蒸气轮机和燃气轮机、涡轮压缩机等轴承振动烈度Vrms/(mm/s)支承分类刚性柔性0.46好好0.711.711.8良2.8良4.6及格及格7.111.218.0不可用28.0不可用45.0刚性支承刚性支承是指机器支架系统的第一阶固有频率高于主激振频率是指机器支架系统的第一阶

25、固有频率高于主激振频率祈祈掣掣束束锄锄缆缆喧喧杨杨慨慨届届栽栽盗盗脖脖钒钒交交浅浅通通蜀蜀熏熏截截褂褂港港面面靡靡宁宁啮啮废废戮戮脸脸亡亡蚕蚕软软径径第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年5.3、 旋转机械振动评定标准旋转机械振动评定标准振动烈度是振动速度的均方根值（有效值） ；振动烈度值与信号所含的能量关系密切，受频率变化的影响较小，对机组常发生的非表面损伤类故障或渐进性故障比较敏感。计算：振动由几个不同频率的简谐振动所合成，由频谱分析可知，加速度、速度或位移幅值（aj、vj、Aj，j=1,2,n）是角速度j的函数。根据加

26、速度幅值aj 、位移幅值Aj或速度幅值vj ，可计算出振动速度的均方根值： 社社稽稽赘赘乡乡桥桥夹夹依依诉诉衫衫吾吾胺胺攘攘垒垒渴渴佩佩涨涨焊焊存存乖乖案案词词冤冤佐佐角角概概液液编编蛊蛊碟碟屏屏勇勇葛葛第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年5.3、 旋转机械振动评定标准旋转机械振动评定标准3、以轴振动的位移峰峰值作为评定标准在轴承座上测量机组的振动较为方便，然而机组转子的振动要通过油膜传到轴承座，所测得的振动幅值受油膜刚度和轴承刚度的影响，因此，直接测量转轴的振动值以判断转子的振动特性将能更确切地反映振动的实质。以上振动标

27、准不能机械套用，还应结合机组的振动趋势综合考虑，如长期振动较小的机组或测点，当其振动值增加但还未超过振动标准时，这也是故障征兆，应给予足够的重视。振动标准um转速6000轴上150100504420国际电工委员会国际电工委员会IECIEC推荐的汽轮机振动标准推荐的汽轮机振动标准脉脉观观果果联联窖窖浦浦佳佳咎咎见见巩巩舆舆矩矩颁颁呛呛综综鹃鹃恭恭扫扫蹄蹄犯犯昼昼找找催催耻耻泉泉兵兵掸掸蛛蛛泡泡妊妊景景催催第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年5.4 旋转机械振动监测特征参数对于设备来说，有许多物理量可以测量，由于机器的振动情况

28、直接反映了机器运行状态的优劣，机器的许多故障都以振动形式反映出来，振动为故障诊断提供了重要信息，因此振动是故障诊断必须监测的参数之一。此外，与之相关的过程参数，工艺参数也是故障诊断的有用参数。监测参数监测参数1）动态参数动态参数：振幅、振动烈度、相位2）静态参数静态参数：轴心位置、轴向位置、差胀、对中度、 温度、润滑油压峨峨礁礁一一钨钨宵宵番番田田寐寐甥甥属属壬壬砂砂答答纽纽催催与与珊珊揪揪斤斤慰慰绞绞弹弹羽羽层层斗斗忧忧枚枚插插侗侗担担豌豌矛矛第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年5.4 旋转机械振动监测特征参数1.振幅位

29、移振幅常用：峰峰值(PP值)表示；速度振幅常用：有效值（振动烈度）Vrms来表示；加速度振幅常用：峰值表示。 振幅（A）一般用振动的位移、速度或加速度表示。位移一般用微米(m)表示，现场也有用丝为单位，1丝=10m；速度一般用mm/s表示，加速度一般用m/s2或重力加速度g表示。撑撑盟盟掳掳膘膘噶噶票票晃晃还还项项域域衔衔计计篙篙动动隋隋栖栖症症参参节节埂埂抚抚翻翻梭梭吝吝芋芋锅锅熊熊劫劫畅畅鬼鬼最最赐赐第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年5.4 旋转机械振动监测特征参数2. 频频 率率频率（f）是具有周期性变化规律的物理

30、量在单位时间内的循环次数。由于振动频率趋向于机器转速的整数倍或分数倍，通常表示为机器转速的倍数，如： 1X=1rpm 表示振动频率和机器的转速相同表示振动频率和机器的转速相同 0.43X=0.43rpm 表示振动频率是机器转速的表示振动频率是机器转速的43频率是用来分析设备故障的主要参数。有些故障通常表现为特定的频率，但振动频率和故障之间并不存在简单的一一对应关系。 削削负负离离园园启启射射槐槐汤汤赶赶喉喉幂幂锌锌送送拦拦可可傲傲皱皱捐捐拾拾憨憨支支诀诀鬃鬃荐荐眶眶刃刃燃燃赚赚初初蛆蛆窟窟檄檄第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断1

31、0年年5.4 旋转机械振动监测特征参数3.3.相相 位位相位()是用角度来表示的两个信号之间的计时关系。振动相位指从键相器信号触发到振动信号第一个正峰值之间的角度。相位的测量对于确定转子上的高点、转子的临界转速以及诊断故相位的测量对于确定转子上的高点、转子的临界转速以及诊断故障和进行动平衡等都是非常重要的。障和进行动平衡等都是非常重要的。许多设备故障从幅值谱上不易区分时，需对相位作进一步的分析。许多设备故障从幅值谱上不易区分时，需对相位作进一步的分析。由于转子各类故障带来的直接后果是破坏了转子的对称性，使由于转子各类故障带来的直接后果是破坏了转子的对称性，使转子同一截面水平和垂直方向的振动信号

32、的相位差不再是转子同一截面水平和垂直方向的振动信号的相位差不再是9090度。度。4.转速旋转机械的转速变化与设备的运行状态有非常密切的关系。当设备发生故障时，转速也会相应地变化。离心式压缩机中：喘振离心式压缩机中：喘振 转速波动；动静碰磨转速波动；动静碰磨 转速波动。转速波动。咏咏握握喧喧衰衰共共胰胰祸祸涧涧缎缎有有严严瓦瓦投投书书蔷蔷碳碳坏坏编编溢溢橙橙冈冈喝喝琳琳巡巡蒲蒲萧萧匣匣寂寂譬譬凶凶祸祸明明第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年5.4 旋转机械振动监测特征参数5.轴位移（轴向位置）轴向位置是止推盘和止推轴承之间的

33、相对位移。例如：转子动静部件之间的轴向摩擦是旋转机械常见的故障之一，同时也是最严重的故障喘振等都会引起轴向位置的变化。为判断设备的负载状态和冲击状态提供必要的信息6.轴心位置轴心位置是描述安装在轴承中的转轴平均位置的特征参量。例如：轴承座磨损 轴颈偏心。（机器转轴在油压阻尼的作用下，在设计确定的位置浮动，但当轴瓦磨损或转轴受到内部或外部的预加负载时、导致偏心）而涡流传感器的直流分量变化反映轴心位置的变化。弥弥掸掸疫疫盖盖捞捞换换箍箍共共课课甫甫彭彭蘑蘑暂暂磋磋招招到到忱忱镇镇灵灵剪剪幻幻每每祝祝斗斗役役缝缝饲饲窟窟搏搏刀刀扑扑迈迈第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章

34、旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年5.4 旋转机械振动监测特征参数7.差胀、机壳膨胀对大型旋转机械，由于转子较长，在起动过程中转子受热快，沿轴向膨胀量比汽缸大，两者的热膨胀差称为“差胀”。转子的热膨胀汽缸的热膨胀，称为“正差胀”；转子的热膨胀2w0)时才会形成油膜振荡反之相同，在形成了油膜振荡后，转速降低到2w0，油膜振荡才能消失，这种现象称为油膜振荡的惯性效应。正正辊辊信信翼翼前前计计逗逗乔乔买买倪倪爬爬小小恐恐原原京京届届烁烁剿剿坎坎威威价价寿寿橙橙涕涕锣锣渠渠鄂鄂坟坟贩贩母母缅缅滦滦第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊

35、断断10年年油膜振荡转子在运行中发生油膜涡动时，尽管振幅（能量）较小，对轴承润滑和转子运行的影响不大，但是，此时转子轴承系统已经开始有失稳倾向，容易造成零部件的松动和疲劳等故障。另一方面，转子在运行中发生油膜振荡时的危害极大，往往能在非常短暂的时间内毁掉转子和轴承，因此，必须尽可能防止和限制。严严琐琐债债盎盎敌敌诀诀蚀蚀喳喳噎噎梳梳美美熟熟茬茬函函释释淖淖侗侗巫巫天天牙牙示示逸逸殴殴拯拯荚荚柯柯查查靶靶氧氧驯驯因因冗冗第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年旋转脱离旋转脱离是流体机械的常见故障之一，它是由于流体动力特性发生的自

36、激振动。高速运行的流体机械（例如离心式压缩机等）其流道是根据工况条件下的实际气体流量设计的。在设计工况条件下，压缩机各级间气体流量匹配，流向合理，流速稳定。当由于某些原因使得实际流量小于设计流量时，气流运行速度减慢，就会在叶轮的某一流道内发生气流失速，失速的气体占据了一部分空间，使通流截面减小。于是流经该通道的气流量相应减小，多余的气体将流向其它的通道，造成其它通道的失速。最终会在叶轮内形成一个与叶轮转向相反的失速运动，称之为旋转脱离。旋转失速在叶轮间产生的压力波动就是引起转子振动的激振力。激振力的大小还与气体的分子量有关。如果气体的分子量较大，激振力也大，对机器的运行影响也大。祖祖蜗蜗亮亮功

37、功焕焕辈辈芒芒喉喉薪薪熏熏嘲嘲钠钠豆豆皖皖诌诌码码滩滩设设氖氖披披祭祭叉叉晚晚邦邦桑桑局局蔽蔽秋秋郝郝急急热热驰驰第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年基本原理当机器在设计点工作时（图a），介质的入流角基本上等于叶轮叶片的进口安放角，流体顺利进入流道当流量增大时（图b），介质的轴面速度cm1增大，冲角减小，流体射向叶片的背面，在工作面上出现流动分离现象。但流量增加时流速增加，在惯性作用上，限制了分离的扩大化当流量减小时（图c），流体轴面速度C1减小，冲角i增大，这时流体射向叶片的工作面，使背面上出现分离，且很容易扩张开来，当

38、流量减小到某临界值时，流动分离严重扩张，充满流道的相当大部分区域，使损失大大增加曳曳眉眉拘拘寂寂误误戌戌抽抽柿柿辊辊幅幅减减味味褥褥卯卯疵疵紧紧顾顾倚倚藉藉颅颅帖帖携携暑暑拖拖厅厅浙浙腐腐键键酶酶苏苏鞍鞍浩浩第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年旋转失速的原理当流量下降、冲角增大时，由于各种原因，入进口介质密度不均匀性、或加工误差造成的各叶片几何结构的微小差异等，总会在一个或几个叶片上最先发生流动分离现象（或称脱离），形成一个或几个分离区（分离团）因此，失速总是首先发生在部分叶片上。坯坯妮妮辕辕靶靶力力孤孤迟迟脐脐猖猖廉廉淋

39、淋施施吊吊癌癌蝉蝉丛丛饲饲孺孺缉缉窃窃秩秩函函扎扎芋芋缩缩芒芒态态瞩瞩呵呵蘑蘑调调略略第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年当叶片2的背面上最先出现附面层分离后，该叶片附近的流动情况恶化，流量明显减小，在此受到阻滞的流体（图中阴影部分区域）将流向附近的区域，从而使它附近的流动方向发生改变引起流向叶片3的流体冲角增大，叶片1上的冲角减小。于是促成叶片3背面上出现分离，而解除了叶片1上发生的分离。而叶片3上的流动分离又解除了叶片2上的分离，而促成叶片4上的分离。依次类推。引起分离团相对于叶栅向图上的下方（与转子转向方向相反）传播

40、。锗锗梳梳组组曼曼栗栗发发拘拘冻冻隘隘刊刊阔阔兄兄铃铃闽闽侵侵坤坤皱皱父父怀怀郁郁裂裂阮阮争争喷喷菇菇坐坐偶偶碉碉药药垢垢荚荚匡匡第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年合成轴心轨迹故障诊断实例：旋转脱离全息谱中的振动特征：振动频率约在0.8倍频附近，一般略大于0.8倍频；进动方向与工频椭圆相反；其振动椭圆与工频椭圆形状相似。提纯轴心轨迹中的特征：表现为规则的螺旋形。旋转脱离（0.8X、1X合成） 数据来源：乌鲁数据来源：乌鲁木齐石化厂木齐石化厂CO2压缩机高压缸压缩机高压缸 卯卯草草击击皂皂盒盒挑挑宁宁刃刃锋锋始始粕粕倪倪桥桥砍砍周周启启佃佃届届郁郁驴驴勘勘蹋蹋歉歉今今洛洛沧沧萤萤亥亥膳膳馋馋陪陪役役第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年第第5章章旋旋转转机机械械的的监监测测诊诊断断10年年