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1、-不对中的故障诊断要点1频域：确认轴向和径向在 1、2、3 倍频处有稳定的顶峰，特别注意 2 倍频分量。径向振动信号以 1 倍频和 2 倍频分量为主，轴系不对中越严重，其 2 倍频分量就越大，多数情况下会超过 1 倍频。轴向振动以 1 倍频分量幅值较大，幅值和相位稳定。联轴节两侧相临轴承的油膜压力反方向变化，一个油膜压力变大，另一个则变小。相位根本上成 180 度。4-10 倍频分量较小。2) 时域：确认以稳定的周期波形为主，每转出现 1 个、2 个或 3 个峰，没有大的加速度冲击现象。如果轴向振动径向振动一样大或者比径向还大，则说明情况非常严重。3振动信号的原始波形是畸变的正弦波。4轴心轨迹
2、呈香蕉形或 8 字形，正进动。5振动对负荷变化较为敏感，一般振动幅值随负荷的增大而升高。提示：1)在确认不对中的假设干特征时，如果出现：轴向振动小且 4-10 倍频分量较大，则有可能是机械松动。2)在诊断不对中时，如果 1 倍频分量比其他分量占优势，可能存在角不对中；2 倍频分量比其他分量占优势，可能存在平行不对中。3)如果时域波形不稳定或出现较大的冲击现象，可能是其他故障。4)对于电机，如果基频及其他倍频分量大的同时，其振动时域波形有调制.z.-现象，或基频处出现边频，可能存在机电故障，如转子断条或轴承倾斜导致的偏心。5)对于齿式联轴器在 2 倍频下，还可能出现 3、4、5 等倍频分量。6)
3、对于目前使用较多的膜片联轴器可出现 N 倍频N 为螺栓的个数 。不平衡的振动诊断1)频域：i.确认频谱中以稳定的基频分量为主，其它倍频幅值很小。ii.轴向振动比径向小得多。iii.必要时可以改变转速，在升速过程中当转速小于临界转速时，确认工频幅值随转速升高而增大；当转速大于临界转速后，振幅随转速增大反而减小，并趋向一个较小的稳定值。当转速接近临界转速时，将产生共振，此时振幅将有最大峰值。2)时域：i.波形以稳定的单一频率为主，轴每转一周出现一个峰值。振动信号的原始波形为正弦波。ii.轴向振动比径向小得多。iii.轴心轨迹呈椭圆形。iv.转子的进动特征为同步正进动。提示：1.造成径向振动基频幅值
4、大的其他故障还有：轴弯曲、机械松动及机械共振。要加以区分，在检测不平衡前应予以纠正。2.如果 1、2、3 倍频等分量大，而且垂直方向振动明显大于水平方向振动，有可能是根底松动。.z.-3.如果轴向振动较大，并且径向和轴向的 1、2、3 倍频分量较大，有可能存在轴弯曲或角度不对中。4.稍微改变转速，如果基频幅值变化很大，可诊断为机械共振。5.对于电机，如果基频幅值大的同时，其振动时域波形有缓慢的调制现象，可能存在机电故障，如转子断条或裂纹。6.轴弯曲与不平衡有相似的频谱特征。区分的方法是：低转速下测量转子不同部位的径向跳动量， 即可以判断转子是否存在初始弯曲； 如果有条件，可以测试轴两端的相位，
5、也可以帮助判断轴是否存在弯曲。在一定的转速下改变机组负荷， 如果振动随负荷和时间而变化， 则可能存在局部的摩擦、受热或冷却不均匀引起的热弯曲。转子动不平衡确认步骤翻译转子动不平衡确认步骤翻译+ +个人经历个人经历1、信号录取方法：1最好使用 6 通道仪器同时记录 1V、2V、1H、2H、1A、2A 振动；2也可以使用 2 通道仪器分别同时记录 1V、2V；1H、2H；1A、2A 振动。2、分析 1V、2V 相位差3、分析 1H、2H 相位差：假设 1V、2V 相位差与 1H、2H 相位差接近，则可能存在动不平衡4、分析 1V、1H 相位差5、分析 2V、2H 相位差：假设 1V、 1H 相位差
6、与 2V、 2H 相位差分别接近 90 度 或分别接近 270度 ，则可能存在动不平衡假设 1V、1H 相位差为 90 度，而 2V、2H 相.z.-位差不是 90 度， 则可能在 1 点发生局部动不平衡，如电机端部冷却风扇的动不平衡。 说明：90 度、270 度，并非准确值，一般在正负 30 度以即可.6、计算 1V、2V 幅值比，取整数7、计算1H、2H 幅值比，取整数。假设这两个整数接近，则可以确认存在动不平衡8、计算 1A、1H 幅值比9、计算 2A、2H 幅值比：假设 1A、1H 幅值比与 2A、2H 幅值比分别小于 1/3，则可以确认存在动不平衡10、分析 1V、2V；1H、2H；
7、1A、2A 相位关系假设 1V、2V；1H、2H；1A、2A 分别同相位或分别 180 度反同相，则可以确认存在动不平衡机械松动的诊断要点1频域a)确认径向振动有较大的 1 倍频分量，特别是 3-10 倍频分量。b)可能有 1/2、3/2、5/2 等分数倍频分量，它们随时间增大。c)确认轴向振动小或正常。2时域a)不稳定的非周期信号占优势，可能有大的冲击信号。b)比拟垂直和水平方向的振动，可以发现振动具有高度的方向性。提示：1故障严重，还会出现 1/3、1/4 倍频等分量。.z.-2机械松动也可在到达工作温度且部件已经热膨胀后出现。3水平固定的机器，如果基座松动，则垂直方向会出现很大的一倍频振
8、动，一般比水平方向振动还大。所以，这一点要特别注意和转子不平衡相区分。4具有松动故障的典型频谱特征是以工频为基频的各次谐波，并在谱图中常看到 10*。国外有人认为，假设3*处峰值最大，是轴和轴承间有松动，假设 4*处有峰值，说明轴承本身、松动。电机转子故障诊断要点电机转子故障诊断要点1确认 1、2、3 倍频振动分量大且有边频带，假设边频带间隔为 p sf，说明有转子断条或裂纹。2出现电源频率振动分量说明转子弯曲或转子偏离磁场中心。3确认时域波形有强烈的调制，周期为1/psf ，说明有转子断条问题。4检查轴向振动，轴向振动应很小。假设轴向振动有较大的 1 倍频分量，而径向振动 1 倍频分量没有明
9、显的边频带， ，则可能是轴承倾斜或不对中，转子弯曲，或转子偏离磁场中心叶轮叶轮/ /叶片和旋翼故障诊断要点叶片和旋翼故障诊断要点1确认 1、2、3 倍叶片通过频率分量大；2确认叶片通过频率及其谐波有显著的边带成分，测量其频率间隔，有调制频率确定故障部位。3确认1 倍叶轮转速有较大峰值及存在边频带，说明叶片损伤、摩擦、污物附着或可能是入口或出口压力波动。4确认 1/2 谐波分量及 3/2、5/2 谐波分量，说明转子与机壳间有摩擦。5叶片通过频率=轴转速叶片数.z.-6 如果流场中有静叶片， 可激发较高频振动， 其频率是： 叶片通过频率静叶片数。动压滑动轴承油膜涡动诊断要点动压滑动轴承油膜涡动诊断
10、要点诊断a)确认径向振动频谱中有显著而稳定的0.42-0.48倍频分量有时看起来很象 1/2 倍频，要仔细区分 。可能有较大的高次谐波分量。最近研究报道倍频围可以到达 0.42-0.8 倍频，甚至在实验室测试观察到了 1 倍频。b)确认轴向振动在涡动频率处分量较小。c)轴心轨迹呈双椭圆或紊乱不重合，模拟轴心轨迹呈“8字形。d)确认时域波形中稳定的周期信号占优势，每转一周少于一个峰值，没有大的加速度冲击。提示：为区分涡动频率(0.42-0.48) 倍频分量与机械松动或轴承摩擦产生的 1/2 倍频分量，必须使用高分辨率频谱和峰值标记。为此，要设置足够大的谱线数、使频率分辨率到达转速的2-5%。分析
11、频率分析频率/ /采样点数采样点数/ /谱线数的设置要点谱线数的设置要点1最高分析频率：Fm 指需要分析的最高频率，也是经过抗混滤波后的信号最高频率。根据采样定理， Fm 与采样频率 Fs 之间的关系一般为：Fs=2.56Fm；而最高分析频率的选取决定于设备转速和预期所要判定的故障性质。2采样点数 N 与谱线数 M 有如下的关系：N=2.56M 其中谱线数 M 与频率分辨率 F 及最高分析频率 Fm 有如下的关系：F=Fm/M 即：M=Fm/F 所以：N=2.56Fm/F*采样点数的多少与要求多大的频率分辨率有关。例如：机器转速3000r/min=50Hz，如果要分析的故障频率估计在 8 倍频
12、以下，要求谱图上.z.-频率分辨率 F=1 Hz ,则采样频率和采样点数设置为：最高分析频率 Fm=850Hz=400Hz;采样频率 Fs=2.56Fm=2.56 400Hz=1024Hz;采样点数 N=2.56Fm/F=2.56400Hz/1Hz=1024=210谱线数 M=N/2.56=1024/2.56=400 条电机振动异常的识别与诊断电机振动异常的识别与诊断三相交流电机定子异常产生的电磁振动， 三相交流电机在正常运转时，机座上受到一个频率为电网频率 2 倍的旋转力波的作用，而可能产生振动，振动大小与旋转力波的大小和机座的刚度直接有关。定子电磁振动异常的原因：定子三相磁场不对称，如电网
13、三相电压不平衡。因接触不良和断线造成单相运行，定子绕组三相不对称等原因，都会造成定子磁场不对称，而产生异常振动。定子铁心和定子线圈松动将使定子电磁振动和电磁噪声加大。电磁底脚线条松动，相当于机座刚度降低使定子振动增加电磁底脚线条松动，相当于机座刚度降低使定子振动增加。定子电磁振动的特征：振动频率为电源频率的 2 倍，F=2f切断电源，电磁振动立即消失振动可以在定子机座上和轴承上测得振动强度与机座刚度的负载有关气隙静态偏心引起的电磁力电机定子中心与转子轴心不重合时，定、转子之间气隙将会出现偏心现象，偏心固定在一个位置上，在一般情况下， 气隙偏心误差不超过气隙平均值的上下.z.-10%是允许的，过
14、大的偏心值产生很大的单边磁拉力。气隙静态偏心产生的原因：电磁振动频率是电源频率的 2 倍 F=2f。振动随偏心值的增大在增加，随负载增大而增加。断电后电磁振动消失。静态偏心产生的电磁振动与定子异常产生的电磁振动非常相似，难以区别。气隙动态偏心引起电磁振动偏心的位置对定子是不固定的，对转子是固定的，因此偏心的位置随转子而转动。气隙动态偏心产生的原因：转子的转轴弯曲转子铁心与转轴或轴承不同心。转子铁心不圆气隙动态偏心产生电磁振动的特征；转子旋转频率和定子磁场旋转频率的电磁振动都可能出现。电磁振动的振幅随时间变化而脉动振 ，脉动的频率为 2sf,周期为 1/2sf当电动机负载增加，S 加大，其脉动节
15、拍加快。电动机往往发生与脉动节拍相一致的电磁噪声。断电后，电磁振动消失，电磁噪声消失。转子绕组故障引起的电磁振动。笼形电机笼条断裂，绕组异步电机由于转子回路电气不平衡都将产生不平衡电磁力。.z.-转子绕组故障产生的原因：笼条铸造质量不良，产生断条和高阻。笼形转子因频繁起动，电机负载大产生断条或高阻。饶式异步电动机的转子绕组回路电气不平衡，产生不平衡电磁力。同步电动机磁绕组匝间短路。转子绕组故障引起电磁振动的特征：转子绕组故障引起电磁振动与转子动态偏心产生的电磁振动，波形相似，现象相似，较难区别，振动频率为f/p ，振幅以 2sf 的频率在脉动、电动机发生与脉动节拍一致的电磁噪声。在空载或轻载时
16、，振动与节拍噪声不明显，当负载增大时，这种振动和噪声随之增加，当负载超过 50%时，现象较为明显。在定子的一次电流中，也产生脉动变化其脉动节拍频率为 2sf。在定子电流波形作频谱分析，在频图图中，基频两边出现的边频。同步电动机励磁绕组但匝间短路，能引起 f/p 频率转频的电磁振动和噪声，无节拍脉动振动现象与转子不平衡产生的机械振动相似。断电后，电磁振动和电磁噪声消失。转子不平衡产生的机械振动；转子不平衡的原因电机转子质量分布不均匀，产生重心位移，与转子中心不同心。转子零部件脱落和移位，绝缘收缩造成绕组移位、松动。联轴器不平衡，冷却风扇不平衡，皮带轮不平衡。.z.-冷却风扇与转子外表不均匀积垢。
17、转子不平衡产生的机械振动特征振动频率与转频相等振动值随转速增高而加大，与电机负载无关。振动值以经向为最大，轴向很小。当地脚螺丝松动时，电机的转频和电机定子固有频相近时，由于转子不平衡共振将产生异常振动，造成电机构造件的破坏和疲劳。滑动轴承由于油膜涡动产生振动。产生的原因：在轴承比负载较小，轴颈线速度叫高，特别是大型告诉的柔性转子电机中易发生，轴承经过长期运行，间隙变大，或润滑油粘度大，油温低，轴承负载轻等互相造成油膜加厚，轴承油膜动压不稳定而产生振动。滑动轴承油膜滑动的特征：振动频率略低于转子回转频率的 Fr 的一半，约为 0.420.48Fr .油膜涡动的振动是径向的。油膜涡动往往是突然出现
18、的，诊断的方法是油膜涡动偶，改变油的粘度和温度振动就能减轻和消失。滑动轴承由于油膜振荡产生振动油膜振荡产生的原因：油膜振荡产生的原因和油膜涡动的原因一样，也是油膜动压不稳造成的。当转子回转频率增加时，油膜涡动频率随之增加，两者关系近似保持不变的比值约 0.420.48 之间，当转轴的回转频率到达其一阶临界转速的2 倍时，随着.z.-转子回转频率的增加，涡动频率将不变，等于转子的一阶临界转频，而与转子回转频率无关，并出现强烈的振动，这种现象为油膜振荡，产生强烈振动的原因是油膜涡动与系统共振，两者相互鼓励，相互促进的结果。对油膜振荡来说，除了油膜性质改变以外，转子不平衡量的增加和地脚螺丝的松动都会
19、诱导油膜振荡的发生。油膜振荡的特征：振荡频率等于转子的一阶临界转速，工作转速接近一阶临界转速 2 倍的大型，告诉柔性转子电机极易发生油膜振荡。油膜振荡是径向振动。减少转子不平衡，降低润滑油粘度和提高油温，能使油膜振荡消失和减轻。加工和装配不良产生振动；产生的原因：与轴承孔配合的轴颈和轴肩加工不良或由于轴弯曲等原因，使轴承圈装配后，其中心线与轴中心线不重合，轴承每转一周，轴承受一次交变的轴向力作用，使轴承产生振动。振动的特征：振动幅值以轴向为最大。振动频率与转频一样。安装时，轴线不对中引起振动；机组安装后，电机和负载机械的轴心线应该一致相重合，当轴心线不重合时，电动机在运行时就会受到来自联轴器的
20、作用力而产生振动。不对中分为 3 种情况。.z.-轴心线平行不对中 偏心不对中 ， 就是电动机与负载机械轴心线虽然平行，但不重合，存在一个偏心距，随电机转动，其轴伸上就受到一个来自联轴器的一个径向旋转力的作用，使电机产生径向振动，振幅与偏心距大和转速上下有关，频率是转频的 2 倍。轴心线相交不对中，当电动机与负载机械轴心相交时，联轴器的结合面往往出现“口现象。电动机转动时，就会受到联轴器的一个交变的轴向力作用，产生了轴向振动，产生了轴向振动，频率与转频一样。轴心线既相交又偏心的不对中：在实际安装中，以上两种不对中情况往往同时存在，特征如下：1、径向振动出现 1 倍频，2 倍频振动，2 倍频成份
21、大。2、轴向振动出现 1 倍频，2 倍频，3 倍频，转子轴向振动幅值为径向振动的50%以上。3、轴心线不重合的偏差越大，振动也越大。4、电动机单独运行时，振动消失。机械松动引起的振动机械松动分为构造件松动和转动部件松动。造成松动的原因：由于安装不良和长期磨损，轴承与轴或端盖孔具有较大间隙或过量缺乏。风扇和转轴配合松动，转子铁心与轴或支架配合松动。电机的机座或轴承安装不良，底座不平，地脚螺丝不紧等。根底和机座损坏。机械松动故障引起振动的特征：.z.-径向振动较大，尤其垂直方向振动大。有时含有 1/2 倍，3/2 倍等分数频分量。时域波形杂乱，有明显的不稳定的非周期信号。轴向振动很小或正常。.z.
