振动分析案例48个实例

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1、故障诊断应用实例精选故障诊断应用实例精选 -(48例例)-1.Contents目录实例实例No.1某压缩机组振动频谱分析某压缩机组振动频谱分析实例实例No.2某某 30万吨万吨/年乙烯装置裂解气压缩机组转子年乙烯装置裂解气压缩机组转子动不平衡故障动不平衡故障实例实例No.3某汽轮机某汽轮机叶片断裂故障叶片断裂故障实例实例No.4某透平膨胀机某透平膨胀机叶片断裂故障叶片断裂故障实例实例No.5某锅炉风机某锅炉风机地脚螺栓松动故障地脚螺栓松动故障实例实例No.6某大型风机某大型风机轴承座松动故障轴承座松动故障实例实例No.7某油气田平台中甲板压缩机某油气田平台中甲板压缩机平台振动故障平台振动故障

2、诊断诊断实例实例No.8某循环气压缩机某循环气压缩机管道振动和噪声故障管道振动和噪声故障实例实例No.9某原油泵进口某原油泵进口管道共振故障管道共振故障的诊断和排除的诊断和排除实例实例No.10某立式泵严重某立式泵严重共振共振引起叶轮轴疲劳断裂引起叶轮轴疲劳断裂故障故障的诊断的诊断实例实例No.11某往复式空压机的出口某往复式空压机的出口管道共振故障管道共振故障的诊断的诊断实例实例No.12某锅炉给水泵的某锅炉给水泵的流体动力振动故障流体动力振动故障的诊断的诊断实例实例No.13某除尘风机组某除尘风机组轴承座刚性差及流体动力激振振动故障轴承座刚性差及流体动力激振振动故障的诊断的诊断实例实例No

3、.14某汽轮机转子某汽轮机转子摩擦和滚动轴承故障摩擦和滚动轴承故障实例实例No.15某送风机电动机转子与定子某送风机电动机转子与定子相磨故障相磨故障的诊断的诊断实例实例No.16某螺杆式压缩机某螺杆式压缩机转子磨损故障转子磨损故障的诊断的诊断2.Contents目录实例实例No.17若干压缩机组齿轮箱若干压缩机组齿轮箱齿轮摆动频率齿轮摆动频率实测实测实例实例No.18某离心机某离心机行星齿轮偏摆行星齿轮偏摆振动故障振动故障实例实例No.19某驱动箱伞某驱动箱伞齿轮齿轮高噪声和振动高噪声和振动故障故障的诊断的诊断实例实例No.20某电动机某电动机转子条故障转子条故障实例实例No.21某纸机滚动轴

4、承某纸机滚动轴承外环故障外环故障实例实例No.22某纸机滚动轴承某纸机滚动轴承外环故障外环故障实例实例No.23某纸机滚动轴承某纸机滚动轴承内环故障内环故障实例实例No.24某纸机滚动轴承某纸机滚动轴承滚动体故障滚动体故障实例实例No.25某纸机滚动轴承某纸机滚动轴承保持架故障保持架故障实例实例No.26某纸机滚动某纸机滚动轴承松动故障轴承松动故障实例实例No.27某纸机滚动某纸机滚动轴承轴承同时出现同时出现若干故障若干故障实例实例No.28某纸机滚动某纸机滚动轴承松动故障轴承松动故障实例实例No.29某纸机滚动轴承某纸机滚动轴承外环故障外环故障实例实例No.30某纸机滚动轴承某纸机滚动轴承内

5、环故障内环故障实例实例No.31某纸机滚动轴承某纸机滚动轴承外环故障外环故障实例实例No.32某纸机滚动轴承某纸机滚动轴承外环故障外环故障3.Contents目录实例实例No.33某纸机辊子某纸机辊子SKF23260SKF23260滚动轴承滚动轴承外环故障外环故障实例实例No.34某锅炉给水泵某锅炉给水泵SKF7310滚动滚动轴承内环故障轴承内环故障实例实例No.35某水环式压缩机某水环式压缩机滚动轴承同时出现若干故障滚动轴承同时出现若干故障实例实例No.36某水环式压缩机滚动轴承某水环式压缩机滚动轴承内环故障内环故障分析诊断分析诊断实例实例No.37某齿轮箱输入齿轮某齿轮箱输入齿轮轴承内环严

6、重磨损故障轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断的诊断的诊断实例实例No.38某螺杆式压缩机滚动轴承某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障外环严重磨损故障的诊断的诊断实例实例No.39某引风机某引风机 LinkBelt22232轴承轴承保持架故障保持架故障的诊断的诊断实例实例No.40某电动机某电动机 FAG6215C3轴承内环和外环故障轴承内环和外环故障的诊断的诊断实例实例No.41一次风机一次风机电动机电动机转子与定子之间转子与定子之间气隙变化故障气隙变化故障的诊断的诊断实例实例No.42某离心式冷水机某离心式冷水机(约克约克)电动机定子偏心或定子绝缘层短路故障电动机定子偏心或定子绝缘层短路故障

7、诊断诊断实例实例No.43某干燥机排风机某干燥机排风机电动机转子条松动故障电动机转子条松动故障的诊断的诊断实例实例No.44某变速交流感应电动机某变速交流感应电动机转子条松动故障转子条松动故障的诊断的诊断实例实例No.45某离心式冷水机某离心式冷水机(约克约克)电动机相位故障电动机相位故障的诊断的诊断实例实例No.46某电厂大型引风机电动机多根某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障转子条断裂故障的诊断的诊断实例实例No.47某往复式空压机的同步电动机某往复式空压机的同步电动机线圈松动故障线圈松动故障的诊断的诊断实例实例No.48某直流电动机某直流电动机可控硅整流器可控硅整流器起动卡故障起动

8、卡故障的诊断的诊断4. 故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之一一 Case History #1 Compressor Vibration Spectrum 某压缩机组振动频谱分析某压缩机组振动频谱分析5.机器状态检修的基础机器状态检修的基础振动频谱中包含振动频谱中包含机器零部件的机器零部件的机械状态信息机械状态信息6. 9999999 Case History #1 Compressor Vibration Spectrum 振动频谱中包含机器零部件的机械状态信息振动频谱中包含机器零部件的机械状态信息电机转速N0=1480转/分=24.6667赫兹压缩机转速N1=685

9、4.7转/分=114.245赫兹小齿轮齿数Z0=38 大齿轮齿数Z1=176齿轮啮合频率Fm=N0 Z0 =N1 Z =4341.3赫兹齿轮边带频率Fb=Fmi N0或 Fm i N17.振动频谱中包含机器零部件的机械状态信息振动频谱中包含机器零部件的机械状态信息某压缩机组振动频谱实例压缩机电动机齿轮箱振动速度频率电动机转子动平衡电动机与大齿轮轴联轴器对中压缩机转子动平衡压缩机与小齿轮轴联轴器对中齿轮啮合，齿缺陷电机转速N0=1480转/分=24 . 6667赫兹压缩机转速N1=6854 .7转/分=114 . 245赫兹小齿轮齿数Z0=38 大齿轮齿数Z1=176齿轮啮合频率Fm=N0 Z0

10、=N1 Z1 =4341 . 3赫兹齿轮边带频率Fb=Fmi N0或 Fm i N1N02N03N0N12N13N1FmN1N1N1N1N0N0N0N1N1N1高速齿轮左边带族高速齿轮右边带族低速齿轮左边带族低速齿轮右边带族1234658. 这这个个实实例例的的振振动动频频谱谱中中包包含含了了 (1)(1)电电动动机机转转子子动动平平衡衡 (2)(2)电电动动机机转转子子与与定定子子等等小小间间隙隙摩摩擦擦 (3)(3)电电动动机机与与低低速速齿齿轮轮轴轴之之间间联联轴轴器器对对中中 (4)(4)压压

11、缩缩机机转转子子动动平平衡衡 (5)(5)压压缩缩机机转转子子与与壳壳体体间间摩摩擦擦 (6)(6)压压缩缩机机与与高高速速齿齿轮轮轴轴之之间间联联轴轴器器对对中中 (7)(7)齿齿轮轮啮啮合合和和齿齿轮轮缺缺陷陷 (8)(8)各各轴轴承承运运行行状状况况等等等等机机器器主主要要零零部部件件的的机机械械状状态态信信息息等等等等 9. 故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之二二 Case History #2 Rotor Unbalance某某 30万吨

12、万吨/年乙烯装置裂解年乙烯装置裂解气压缩机组转子气压缩机组转子动不平衡故动不平衡故障障罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门 )有限公司有限公司大连分公司大连分公司10.Case History #2 Rotor Unbalance实例实例NO.2 30万吨万吨/年乙烯装置裂解气年乙烯装置裂解气压缩机组转子动不平衡故障压缩机组转子动不平衡故障1996年年11月月2日某大型裂解气压缩机中压缸两端轴承座振动突日某大型裂解气压缩机中压缸两端轴承座振动突增数倍，诊断为转子严重不平衡增数倍，诊断为转子严重不平衡!开缸检查证实，因进口过滤开缸检查证实，因进口过滤器支承块断裂，刮下大量积焦，堆积在器支承块断

13、裂，刮下大量积焦，堆积在转子转子上造成上造成严重不平衡严重不平衡!经清焦处理，开车证实：振动恢复正常。经清焦处理，开车证实：振动恢复正常。11.Case History #2 Rotor Unbalance实例实例NO.2 30万吨万吨/年乙烯装置裂解气年乙烯装置裂解气压缩机组转子动不平衡故障压缩机组转子动不平衡故障Typical Spectrum典型的频谱典型的频谱Typical spectrum shows dominant GMF典型频谱表明转子典型频谱表明转子转速频率突增，这是典型的转速频率突增，这是典型的转子不平衡转子不平衡的特征的特征!严重不平衡的典型频谱严重不平衡的典型频谱12.

14、故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之三三某汽轮机某汽轮机叶片断裂故障叶片断裂故障 (转子不平衡故障转子不平衡故障)罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门 )有限公司有限公司大连分公司大连分公司13. 实例实例No.3 某汽轮机叶片断裂故障某汽轮机叶片断裂故障上海石化自备电厂上海石化自备电厂5#汽轮机轴承座振动速度突增至汽轮机轴承座振动速度突增至5. 25毫米毫米/ 秒秒，有效值，而有效值，而6#机仅为机仅为0. 466毫米毫米/秒，有效值；振动速度频谱均为秒，有效值；振动速度频谱均为一倍转速频率一倍转速频率50赫兹。诊断为赫兹。诊断为转子不平衡转子不平衡，据历史经验，汽轮

15、，据历史经验，汽轮机叶片又断了机叶片又断了!停机检查证实的确停机检查证实的确断了五片转子叶片断了五片转子叶片!转子不平衡转子不平衡 !14. 故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之四四某透平膨胀机某透平膨胀机叶片断裂故障叶片断裂故障 (转子不平衡和流体动力激振故障转子不平衡和流体动力激振故障)罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门 )有限公司有限公司大连分公司大连分公司15. 实例实例No.4某透平膨胀机叶轮叶片断裂故障某透平膨胀机叶轮叶片断裂故障1989年年1月月27日某透平膨胀日某透平膨胀机振动和噪声机振动和噪声突增。频谱显突增。频谱显示示1 RPM和和8 RPM频率频率

16、分量最大分别分量最大分别达达5.91和和4.68毫米毫米/秒，有秒，有效值，比正常效值，比正常机分别大机分别大18和和25倍。诊断为倍。诊断为转子不平衡，转子不平衡，并且已断一片并且已断一片叶片叶片(出口导出口导叶为叶为8片叶片，片叶片，即静子叶片通即静子叶片通过频率为过频率为 8 RPM)。转转子子不不平平衡衡 16. 故障诊断实例分析之四转转子子不不平平衡！衡！！振振动动超超标标!转转子子不不平平衡衡!17. 故障诊断实例分析之四诊断结论：BPFS静子叶片通过频率证实，离心叶轮断一片叶片断一片叶片!(流体流体动力激振故障动力激振故

17、障)导导流流叶叶片片数数为为 8片片 18. 实例实例No.4某透平膨胀机叶轮叶片断裂故障某透平膨胀机叶轮叶片断裂故障离心叶轮离心叶轮14片转子叶片已断一片叶片的透平膨胀机叶轮照片片转子叶片已断一片叶片的透平膨胀机叶轮照片断了一片叶片！断了一片叶片！ 19. 故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之五五某锅炉风机某锅炉风机地脚螺栓松动故障地脚螺栓松动故障罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门 )有限公司有限公司大连分公司大连分公司20. 实例实例No.5某锅炉风机基础地脚螺栓松动故障某锅炉风机基础地脚螺栓松动故障3#3#和和4#4#测点处地脚螺栓松动测点处地脚螺栓松

18、动松松动动 21. 某大型风机某大型风机轴承座松动故障轴承座松动故障故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之六六罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门 )有限公司有限公司大连分公司大连分公司22. 实例实例No.6 5#风机轴承座松动故障风机轴承座松动故障汽轮机轴流式风机YISA106A(轴水平振动)YISA106B(轴垂直振动)YISA105(轴水平振动YISA105B(轴垂直振动)YISA103A(轴水平振动)YISA103B(轴垂直振动YISA102A(轴水平振动)YISA102B(轴垂直振动)1#轴承座振动1H，1V，1AZISA104(轴向振动)ZISA101(

19、轴向振动)2#轴承座振动2H，2V，2A3#轴承座振动3H，3V，3A4#轴承座振动4H，4V，4A5#风机是汽轮机驱动的14级轴流式风机，功率为22，247千瓦，最高转速为4463转/分23.34V33V39V310V37V38V36V35V312V311V31V32V32A33A34A汽轮机侧风机侧35A36A31A37A38A39A310A311A31H32H33H34H35H36H汽轮机侧风机侧H-水平方向V-垂直方向A-轴向方向3#轴轴承座承座3#轴承座振动监测点位置轴承座振动监测点位置实例实例No. 6武汉钢铁公司武汉钢铁公司5#风机轴承座松动故障风机轴承座松动故障24.实例实例N

20、o. 6武汉钢铁公司武汉钢铁公司5#风机轴承座松动故障风机轴承座松动故障3#轴承座轴向，水平和垂直方向振动监测结果3#轴承座靠风机侧轴承座，底板垂直振动为7. 2至8. 2毫米毫米/秒有秒有效值效值；而靠汽轮机侧轴承座，底板垂直振动仅为0. 5至1. 0毫米毫米/秒有效值秒有效值，两侧振动相差约十倍十倍!导致轴承座轴向振动高达13. 6毫米毫米/秒有效值秒有效值，远远超过ISO10816-3标准规定的极限值7. 1毫米毫米/秒有效值秒有效值!3#轴承座振动大的故障故障原因原因可能是底板底板与混凝土基础之与混凝土基础之间的地脚螺栓和间的地脚螺栓和垫铁固定不可靠，垫铁固定不可靠，甚至松动甚至松动!

21、8.2mm/s RMS0.7mm/s RMS13.6mm/s RMS7.8mm/s RMS垂直方向振动幅值两者相差约十倍垂直方向振动幅值两者相差约十倍!此处松动此处松动!25. 某油气田平台中甲板压缩机某油气田平台中甲板压缩机平台振动故障平台振动故障诊断实例诊断实例故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之七七罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门 )有限公司有限公司大连分公司大连分公司26. 某油气田海上平台中甲板压缩机某油气田海上平台中甲板压缩机平台振动故障平台振动故障诊断实例诊断实例27. 某油气田中甲板设备布置图天天然然气气压压缩缩机机中中甲甲板板 2

22、8. 某油气田中甲板压缩机甲板(C3210A/B)天天然然气气压压缩缩机机中中甲甲板板 29. 某油气田中甲板压缩机甲板(C3310A/B)天天然然气气压压缩缩机机中中甲甲板板 30. ISO10816-6标准规定的往复式压缩机振动测量点位置标准规定的往复式压缩机振动测量点位置往复式压缩机往复式压缩机缸体缸体往复式压缩机往复式压缩机缸头缸头往复式压缩机往复式压缩机缸头缸头 31. 压缩压缩机制机制造厂造厂振动振动速度速度总量总量标准标准压压缩缩机机振振动动超超标标区区 32. 中中甲甲板板振振动动测测点点布布置置位位置置33. 加加固固前前中中甲

23、甲板板振振动动实实测测结结果果34. 中甲板加固布置图中甲板加固布置图粉粉红红粗粗线线为为加加固固梁梁 35. 某油气田平台中甲板压缩机平台振动故障诊断实例某油气田平台中甲板压缩机平台振动故障诊断实例36. 加加固固前前后后甲甲板板振振动动结结果果比比较较37. 故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之八八 Case History #8 Compressors Pipe Vibration & Noise Defect 某循环气压缩机某循环气压缩机管道振动和噪声故障管道振动和噪声故障 (流体动力激振故障流体动力激振故障)罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门 )

24、有限公司有限公司大连分公司大连分公司38. 故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之八八 Case History #8 Compressors Pipe Vibration & Noise Defect 实例实例No.8 某循环气压缩机管道振动和噪声故障某循环气压缩机管道振动和噪声故障出出口口导导流流叶叶片片转转子子叶叶轮轮叶叶片片数数 Zr=20 39. 故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之八八 Case History #8 Compressors Pipe Vibration & Noise Defect 实例实例No.8 某循环

25、气压缩机管道振动和噪声故障某循环气压缩机管道振动和噪声故障某某离离心心式式压压缩缩机机组组及及其其测测量量系系统统示示意意40. 故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之八八 Case History #8 Compressors Pipe Vibration & Noise Defect 实例实例No.8 某循环气压缩机管道振动和噪声故障某循环气压缩机管道振动和噪声故障某某离离心心式式压压缩缩机机组组及及其其管管道道系系统统结结构构示示意意 41. 故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之八八 Cas

26、e History #8 Compressors Pipe Vibration & Noise Defect 实例实例No.8 某循环气压缩机管道振动和噪声故障某循环气压缩机管道振动和噪声故障1975赫兹 (转子叶片通过频率)振动幅值振动幅值频率频率排故之前排故之前排故之后排故之后1975赫兹 (转子叶片通过频率)转子叶片通过频率BPFR转子叶片通过频率BPFRBPFR=ZRRPM=20 RPM=1975赫兹振振动动速速度度频频谱谱 42. 故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之八八 Case History #8 Compressors Pipe Vibration

27、 & Noise Defect 实例实例No.8 某循环气压缩机管道振动和噪声故障某循环气压缩机管道振动和噪声故障1975赫兹 (转子叶片通过频率)噪声dBA 频率频率排故之前排故之前排故之后排故之后1975赫兹 (转子叶片通过频率)转子叶片通过频率BPFR转子叶片通过频率BPFRBPFR=ZRRPM=20 RPM=1975赫兹噪声dBA 噪噪声声谱谱 43. 故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之八八 Case History #8 Compressors Pipe Vibration & Noise Defect 实例实例No.8 某循环气压缩机管道振动和噪声故障

28、某循环气压缩机管道振动和噪声故障转子叶片通过频率BPFR=1975Hz排故前排故前排故后排故后转子叶片通过频率BPFR消消失失排排故故前前后后振振动动频频谱谱比比较较 44. 故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之八八 Case History #8 Compressors Pipe Vibration & Noise Defect 实例实例No.8 某循环气压缩机管道振动和噪声故障某循环气压缩机管道振动和噪声故障20X转转子子转转速速 20X转转子子转转速速振振动动速速度度噪噪声声转子叶片通过频转子叶片通过频率率(BPFR=20X转转

29、速速 )振动和噪声振动和噪声占绝对优势占绝对优势 45. 故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之八八 Case History #8 Compressors Pipe Vibration & Noise Defect 实例实例No.8 某循环气压缩机管道振动和噪声故障某循环气压缩机管道振动和噪声故障出出口口主主管管道道振振动动分分布布 46. 故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之八八 Case History #8 Compressors Pipe Vibration & Noise Defect 实例实例No.8 某循环气压缩机管道振动和噪

30、声故障某循环气压缩机管道振动和噪声故障出出口口旁旁路路管管道道振振动动分分布布 47. 故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之八八 Case History #8Compressors Pipe Vibration & Noise Defect 实例实例No.8 某循环气压缩机管道振动和噪声故障某循环气压缩机管道振动和噪声故障离离心心式式压压缩缩机机试试验验装装置置模模型型压压缩缩机机振振动动传传感感器器 (出出口口管管道道 )振振动动传传感感器器 (压压缩缩机机壳壳体体 )消消音音器器小小孔

31、孔流流量量计计 550千千瓦瓦带带内内置置齿齿轮轮的的驱驱动动器器扭扭力力计计声声级级计计进进口口控控制制阀阀出出口口 48. 振动源振动源：1.转子不平衡1XRPM2.转子轴心线不对中2XRPM，3XRPM3.齿轮啮合频率Fm=Z0XRPM0=Z1XRPM14油膜振荡(0.43 0.48)RPM5.气动力激振-叶片通过频率转子叶片通过频率 BPFR=ZRXRPM 定子叶片通过频率BPFS=ZSXRPM6.管道振动气流脉动结构共振，等等噪声源：1.气动力激振-叶片通过频率转子叶片通过频率BPFR=ZRXRPM 定子叶片通过频率BPFS=ZS

32、XRPM2.齿轮啮合频率Fm=Z0XRPM0=Z1XRPM1，等等振动源：1.转子不平衡1XRPM2.转子轴心线不对中2XRPM，3XRPM3.齿轮啮合频率Fm=Z0XRPM0=Z1XRPM14油膜振荡(0.43 0.48)RPM5.气动力激振-叶片通过频率转子叶片通过频率BPFR=ZRXRPM BPFR 定子叶片通过频率BPFS=ZSXRPM6.管道振动气流脉动结构共振，等等噪声源：1.气动力激振-叶片通过频率转子叶片通过频率BPFR=ZRXRPM BPFR 定子叶片通过频率BPFS=ZSXRPM2.齿轮啮合频率Fm=Z0XRPM0=Z1XRPM1，等等对策-从预测的振动源和噪声源与实测的

33、响应的对应关系，查找故障源，对症下药调频改变ZR 修改离心叶轮的叶型设计，等等识别故障源预预测测的的源源响响应应实实测测频频谱谱对对症症下下药，药，排排故故某某离离心心压压缩缩机机管管道道振振动动，噪噪声声故故障障诊诊断断排排故故思思路路Case History #8 Compressors Pipe Vibration & Noise Defect 实例实例No.8 某循环气压缩机管道振动和噪声故障某循环气压缩机管道振动和噪声故障对策-从预测的振动源和噪声源与实测的响应的对应关系，查找故障源，对症下药调频改变ZR 修改离心叶轮的叶型设计，等等49. 故故障障诊诊断断实实例例分

34、分析析之之九九某某原原油油泵泵进进口口管管道道共共振振故故障障的的诊诊断断和和排排除除罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门 )有限公司有限公司大连分公司大连分公司50.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之九九原原油油泵泵电电动动机机进进口口管管道道 6H 5H 4H 1A 1H 1V2H 2V3H 3V某某原原油油泵泵进进口口管管道道共共振振故故障障的的诊诊断断和和排排除除振振动动单单位位：毫毫米米 /秒秒，峰峰值值 51. 故故障障诊诊断断实实例

35、例分分析析之之九九 52. 故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之九九 53. 故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之九九 54. 故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之九九诊诊断断结结论论：该该原原油油泵泵进进口口管管道道水水平平方方向向共共振振 55. 故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之九九故故障障排排除除：加加固固该该原原油油泵泵进进口口管管道道支支承承，共共振振便便消消除除 56.实例10故故障障诊诊断断实实例例分分

36、析析之之十十某立式泵严重某立式泵严重共振共振引起叶轮引起叶轮轴疲劳断裂轴疲劳断裂故障故障的诊断的诊断罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公司大连分公司57.实例 10某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂故障的诊断某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂故障的诊断1C1A1B2B2A2C3H4H3V4V电动机立式泵1#立式泵多次发生泵轴断裂，断裂处紧靠叶轮压紧螺母处。故障现象是：开始振动大(3V和4V处最大)，叶轮压紧螺母松动。随后用环氧粘住叶轮压紧螺母，能有效防止螺母松动。然而，之后许多泵出现叶轮轴断裂的灾难性破坏。于是，决定进行监测分析：1.测定振动；2.评定振动

37、严重程度；3.诊断潜在的故障；4.提出有效的排故措施。电动机驱动长度为1879.6毫米，轴径为88.9毫米，壁厚为2.4毫米的轴。叶轮的叶片数为2片。58.实例 10某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂故障的诊断某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂故障的诊断4.6mm/s 1770rpm=1*RPM16.51mm/s 3570rpm=2*RPM振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)1#泵 3V测点振动总量18.14mm/s 峰值振动实测表明：3V和4V测点振动最大。3V测点频谱中，2*RPM频率3570rpm分量的幅值达16.51mm/s峰值，而1*RPM频率分量的幅值仅为4.60mm/s峰值。注意：

38、该叶轮的叶片数为2片，叶片通过频率BPF=2*RPM。这这是是什什么么原原因因引引起起的的？ 59.实例 10某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂故障的诊断某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂故障的诊断振动速度毫米/秒峰值0 . 43mm/s 2009rpm(轴防护罩自振频率)0 . 42mm/s 3780rpm (泵系统自振频率)频率(转/分)用锤击法锤击法测试电动机，轴和泵的自振频率。4V测点的自振频率测试频谱表明：占优势的自振频率3780rpm，它与运行中测到的频谱的最大振动频率分量3570rpm=2*RPM=BPF泵叶轮的叶片通过频率(BPF)仅差210rpm或5.9%。

39、此外，还有2009rpm轴防护罩自振频率。由于自振频率由于自振频率3780rpm太靠近泵叶轮的叶片通过频率或泵转速的二倍频率太靠近泵叶轮的叶片通过频率或泵转速的二倍频率3570rpm，极易激起泵系统共振极易激起泵系统共振。因此，试验用加固泵系统支承刚度，改变系统自振频率(“调频”)，以避免发生共振。1#泵 4V测点BPF=2*RPM=3570rpm仅差5 . 9%或或210rpm锤锤击击试试验验结结果果表表明明：存存在在泵泵系系统统自自振振频频率率 !60.实例 10某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂故障的诊断某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂故障的诊断2根5

40、0.8X101.6mm粱加固1#泵1根101.6X101.6mm粱加固2#泵北墙面东墙面对对1#泵加辅助支撑，改变其自振频率泵加辅助支撑，改变其自振频率61.实例 10某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂故障的诊断某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂故障的诊断4 . 6mm/s 1770rpm=1*RPM16 . 51mm/s 3570rpm=2*RPM=BPF振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)1#泵 3V测点加固前加固前振动总量18.14mm/s 峰值对泵系统加固前后振动实测比较表明：加固后自振频率提高到3960rpm,提高了180rpm或4. 8%,使之与BPF=2*RPM激励频率有效地错开，

41、避免共振。3V测点振动总量从18 . 14mm/s峰值减小到5 . 99mm/s峰值，减幅达67%。2*RPM频率3570rpm分量的幅值从16. 51mm/s峰值减小到4. 98mm/s峰值，减幅达70%。1 . 57mm/s 1770rpm =1*RPM4 . 98mm/s 3570rpm =2*RPM=BPF2.23mm/s 3960rpm (加固后自振频率)加固后加固后振动总量 5 . 99mm/s 峰值频率(转/分)自振频率提高自振频率提高 390rpm62.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之十十一一某往复式空压机的出口某往复式空压机的出口管管道共振故障道共振

42、故障的诊断的诊断罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公司大连分公司63.某往复式空压机的出口管道共振故障的诊断某往复式空压机的出口管道共振故障的诊断实例 111A1V2V1H2H2A3H(E-W)3A3V(N-S)4V4H4A同步电动机一级缸二级缸压缩机为英格索兰公司XLE24往复式，一级缸和二级缸成90度配置。电动机为通用电气公司同步电动机，转速为450转转/分分=7. 5赫兹。64.某往复式空压机的出口管道共振故障的诊断某往复式空压机的出口管道共振故障的诊断实例 11压缩机储气罐建筑物墙壁此处加支撑此处45度方向加支撑此处垂直方向加支撑2345678910121

43、114131615XLE型6#压缩机出口管道布置及测点位置示意65.某往复式空压机的出口管道共振故障的诊断某往复式空压机的出口管道共振故障的诊断实例 114 . 39mm/s 1*RPM =450rpm4 . 98mm/s 2*RPM =900rpm3*RPM4*RPM5*RPM振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)6#压缩机3H测点6#机3H测点的频谱表明：转速两倍频率2*RPM的振动幅值最高，达到4. 98毫米/秒峰值。通常这种类型往复式压缩机的二次往复力会超过一次转速频率激振力，因此引起的二次力2*RPM频率振动会超过1*RPM转速基频分量的幅值。振动总量为6.81毫米/秒峰值，而这种压缩机

44、的振动允许值为12.70毫米/秒峰值可见，压缩机本身振动合格压缩机本身振动合格。振动总量 6.81mm/s 峰值往复式压缩机振动实测数据66.某往复式空压机的出口管道共振故障的诊断某往复式空压机的出口管道共振故障的诊断实例 1114.4mm/s 1*RPM =450rpm39. 37mm/s 2*RPM =900rpm3*RPM4*RPM5*RPM振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)6#机出口管道测点96#机测点9处的频谱表明：转速两倍频率2*RPM的振动幅值最高，达到39. 37毫米/秒峰值。通常这种类型往复式压缩机的二次往复力会超过一次转速频率激振力，因此引起的二次力2*RPM频率振动会超过

45、1*RPM转速基频分量的幅值。振动总量为42 . 42毫米/秒峰值或39. 99毫米/秒有效值，管道振动很大管道振动很大。振动总量42.42mm/s 峰值往复式压缩机出口配管振动实测数据67.某往复式空压机的出口管道共振故障的诊断某往复式空压机的出口管道共振故障的诊断实例 11往复式压缩机配管振动往复式压缩机配管振动与往复式压缩机相连接的管道常常会受来自压缩机的强迫振动频率的激励而产生共振。由于XLE型往复式压缩机的一次和二次往复力常会激起转速基频1*RPM和转速二倍2*RPM频率的明显振动，所以必需使配管的自振频率远离这些一次和二次往复力强激振频率。不仅这些压缩机的强迫振动频率会激起配管和结

46、构的机械自振频率振动机械自振频率振动，而且往复式压缩机压缩的空气的压力脉动也会激起管道内空气的声学自振频声学自振频率振动率振动(声学自振频率需要在管道内安装压力传感器，通过FFT分析仪频谱分析测定)。配管和结构的自振频率可以用锤击法等测定。68.某往复式空压机的出口管道共振故障的诊断某往复式空压机的出口管道共振故障的诊断实例 113.73mm/s 870rpm=Fn3. 37mm/s 675rpm =Fn无支撑时无支撑时测点9处加支撑后加支撑后测点9处振动速度毫米/秒峰值振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)频率(转/分)6#压缩机出口配管压缩机出口配管自振频率自振频率测试结果的比较测试结果的

47、比较无支撑时，在测点9处实测的出口配管的自振频率为Fn=870rpm=14 . 5赫兹，它比压缩机2*RPM=900rpm=15赫兹仅低3 . 3%。加支撑后，在测点9处实测的出口配管的自振频率为Fn=675rpm=11 . 25赫兹，它比压缩机2*RPM=900rpm=15赫兹低25%，这样，使出口配管的自振频率有效地偏离了2*RPM激励频率，从而避免发生配管共振。900rpm900rpm (压缩机二倍转速)870rpm仅差30rpm出口配管自振频率出口配管自振频率 675rpm相差225rpm69.某往复式空压机的出口管道共振故障的诊断某往复式空压机的出口管道共振故障的诊断实例 1114.

48、4mm/s 1*RPM =450rpm39.37mm/s 2*RPM =900rpm3*RPM4*RPM5*RPM振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)6#机出口管道测点9振动总量 42 . 42mm/s 峰值2.17mm/s 1*RPM =450rpm3.58mm/s 2*RPM =900rpm振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)振动总量7.70mm/s 峰值无支撑时无支撑时加支撑后加支撑后6#压缩机出口管道增加支撑后，改变了出口管道的自振频率，避免了出口管道的共振，从而管道振动大幅度下降，2*RPM振动分量幅值从39. 37mm/s峰值下降到3 . 58mm/s峰值，减小91%。排排故故后后的的

49、效效果果70.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之十十二二某锅炉给水泵的某锅炉给水泵的流体动力振动故障流体动力振动故障的诊断的诊断罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公司大连分公司71.实例 12某锅炉给水泵的流体动力振动故障的诊断某锅炉给水泵的流体动力振动故障的诊断汽轮机给水泵1989年8月16日测量时，某给水泵的3H，3V和4V测点处振动总量分别达到9.45mm/s ，11.46mm/s和13.03mm/s峰值，处于报警状态。要求诊断振动超标的原因。1#2#3#4#72.实例 12某锅炉给水泵的流体动力振动故障的诊断某锅炉给水泵的流体动力

50、振动故障的诊断4. 32mm/s 峰值峰值1N=6750rpm0. 64mm/s峰值峰值5N=BPF =33300rpm1.27mm/s峰值峰值10N=2BPF =66600rpm6.92mm/s峰值峰值15N=3BPF =100350rpm ?1.78mm/s峰值峰值20N=4BPF =133650rpm0.83mm/s峰值峰值25N=5BPF =166950rpm振动速度毫米/秒峰值频率转/分3H 测点3H测点振动频谱显示最高尖峰100350转/分频率可能是叶片通过频率的三次谐波频率(3BPF=15N)，即可能叶片数为5片。但是，当时，不知道叶片的确切数。73.实例 12某锅炉给水泵的流

51、体动力振动故障的诊断某锅炉给水泵的流体动力振动故障的诊断2. 54mm/s 峰值峰值1N=6750rpm0. 635mm/s 峰值峰值 5N=BPF =33300rpm1.21mm/s峰值峰值10N=2BPF =66600rpm7. 62mm/s峰值峰值15N=3BPF =100350rpm ?振动速度毫米/秒峰值频率转/分3V 测点3V测点振动频谱显示最高尖峰100350转/分频率可能是叶片通过频率的三次谐波频率(3BPF=15N)，即可能叶片数为5片。但是，当时，不知道叶片的确切数。74.实例 12某锅炉给水泵的流体动力振动故障的诊断某锅炉给水泵的流体动力振动故障的诊断3. 62mm/s

52、峰值峰值1N=6750rpm1. 08mm/s 峰值峰值 5N=BPF =33300rpm0. 51mm/s峰值峰值10N=2BPF =66600rpm非常小 15N=3BPF =100350rpm振动速度毫米/秒峰值频率转/分4H 测点4H测点振动频谱显示尖峰33300转/分频率可能是叶片通过频率 (BPF=15N)，即可能叶片数为5片。但是，当时，不知道叶片的确切数。0. 76mm/s 峰值20N=4BPF= 133650rpm75.实例 12某锅炉给水泵的流体动力振动故障的诊断某锅炉给水泵的流体动力振动故障的诊断0. 89mm/s 峰值峰值1N=6750rpm0. 76mm/s 峰值

53、峰值 5N=BPF =33300rpm0. 63mm/s峰值峰值10N=2BPF =66600rpm10. 79mm/s峰值峰值15N=3BPF =100350rpm ?振动速度毫米/秒峰值频率转/分4V 测点4V测点振动频谱显示最高尖峰100350转/分频率可能是叶片通过频率的三次谐波频率(3BPF=15N)，即可能叶片数为5片。但是，当时，不知道叶片的确切数。0.51mm/s 峰值20N=4BPF= 133650rpm76.实例 12某锅炉给水泵的流体动力振动故障的诊断某锅炉给水泵的流体动力振动故障的诊断该泵内侧轴承座(3H，3V)和外侧轴承座(4H，4V振动频谱表明：振动主频率分量是1

54、00350转/分。泵内侧轴承水平和垂直方向(3H和3V)此频率分量的幅值差不多；而泵外侧轴承水平和垂直方向(4H和4V)此频率分量的幅值相差许多倍，4V处振动幅值最大，高达10.79mm/s峰值。怀疑该泵外侧轴承垂直方向共振怀疑该泵外侧轴承垂直方向共振，100350转转/分就是垂直方向的共振频率分就是垂直方向的共振频率。77.实例 12某锅炉给水泵的流体动力振动故障的诊断某锅炉给水泵的流体动力振动故障的诊断诊断：诊断：估计该泵叶轮的叶片数为ZW=5片。实测泵转速为N=6705转/分，则叶片通过频率BPF=N*ZW=6705转/分*5=33525转/分，而100350转/分/33525转/分=3

55、，所以，100350转/分=3*BPF。也就是说，该泵的振动源是其叶轮的叶片通过频率BPF的三次谐波频率的气流扰动。这是由于流体机器中流流体机器中流体阻力体阻力(弯头。阀门，节流器，阻塞等弯头。阀门，节流器，阻塞等)，叶轮与泵，叶轮与泵壳体中心偏置，甚至转子叶片，定子扩压器叶片壳体中心偏置，甚至转子叶片，定子扩压器叶片之间的径向间隙在圆周方向不均匀等容易产生流之间的径向间隙在圆周方向不均匀等容易产生流体动力激振体动力激振。78.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之十十三三某某除除尘尘风风机机机机组组轴轴承承座座刚刚性性差差及及流流体体动动力

56、力激激振振振振动动故故障障的的诊诊断断罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门 )有限公司有限公司大连分公司大连分公司 79.双吸口风机液力偶合器电动机某某除除尘尘风风机机结结构构示示意意图图钢筋混凝土基础槽钢，钢板焊接基础底板(非常单薄，刚性极差 ) M1HM1VM1AM2HM2VM2ACP3HCP3VCP3ACP4HCP4VCP4AF5HF5VF5AF5HF5VF5AN0=999转 /分 1250千瓦 N1=200960转 /分，风机叶轮叶片数 Z=9SKF22322C

57、C/W33实实例例 1380.51A52A53A54A55A56A57A58A59A51H52H53H54H55H56H57H58H51V52V53V54V55V56V57V58V液力偶合器与风机之间的轴承座(5#) 振动测点位置示意钢板焊接结构支座铸钢支座 59VH-轴向方向V-水平方向 A-轴向方向风机侧液力偶合器侧钢筋混凝土基础实实例例 1381.61A62A63A64A65A66A61H62H63H64H65H61V62V63V64V65V 风机自由端的轴承座(6

58、#) 振动测点位置示意铸钢支座 H-轴向方向V-水平方向 A-轴向方向风机侧钢筋混凝土基础实实例例 1382.51A OA=5. 08522mm/s RMS52A OA=4. 51826mm/s RMS53A OA=3. 94369mm/s RMS54A OA=2. 77616mm/s RMS55A OA=2. 58472mm/s RMS56A OA=1. 49945mm/s RMS57A OA=1. 33297mm/s RMS58A OA=0. 334003mm/s RMS59A OA=0. 137554mm/s RMS51H OA=7.

59、88009mm/s RMS52H OA=6. 80293mm/s RMS53H OA=4. 55451mm/s RMS54H OA=4. 14939mm/s RMS55H OA=2. 84782mm/s RMS56H OA=2. 72776mm/s RMS57H OA=0. 623098mm/s RMS58H OA=0. 464797mm/s RMS51V OA=1. 8654mm/s RMS52V OA=3. 1076mm/s RMS53V OA=2. 63707mm/s RMS54V OA=2. 15923mm/s RMS55V OA=2. 17249mm/s RMS56V OA=2. 2

60、2956mm/s RMS57V OA=2. 45644mm/s RMS58V OA=0. 525065mm/s RMS液力偶合器与风机之间的轴承座液力偶合器与风机之间的轴承座(5# )各测点振动沿轴承座高度分布各测点振动沿轴承座高度分布钢板焊接钢板焊接结构支座结构支座铸钢支座 59V OA=0. 49022mm/s RMS相相差差 4 倍倍相相差差 4 倍倍焊接钢板结构支座水平和轴向方向刚性太差导致振动剧烈焊接钢板结构支座水平和轴向方向刚性太差导致振动剧烈振动总量沿轴承座高度分布钢筋混凝土基础实实例例 1383.51A SP=3. 77186mm/

61、s PEAK52A SP=3. 13719mm/s PEAK53A SP=2. 74359mm/s PEAK54A SP=1. 74301mm/s PEAK55A SP=1. 56543mm/s PEAK56A SP=0. 722635mm/s PEAK57A SP=0. 635095mm/s PEAK58A SP=0. 0576462mm/s PEAK59A SP=0. 116555mm/s PEAK51H SP=9. 01535mm/s PEAK52H SP=7. 77505mm/s PEAK53H SP=5. 18371mm/s PEAK54H SP=4. 72426mm/s PEAK5

62、5H SP=3. 13888mm/s PEAK56H SP=3. 00124mm/s PEAK57H SP=0. 68841mm/s PEAK58H SP=0. 552183mm/s PEAK51V SP=1. 59455mm/s PEAK52V SP=3. 08988mm/s PEAK53V SP=2. 76789mm/s PEAK54V SP=2. 19405mm/s PEAK55V SP=2. 3476mm/s PEAK56V SP=2. 24036mm/s PEAK57V SP=2. 36556mm/s PEAK58V SP=0. 597432mm/s PEAK液力偶合器与风机之间的轴

63、承座液力偶合器与风机之间的轴承座(5#)各测点振动沿轴承座高度分布各测点振动沿轴承座高度分布钢板焊接钢板焊接结构支座结构支座铸钢支座 59V SP=0. 560703mm/s PEAK相相差差 6 倍倍相相差差 4 倍倍焊接钢板结构支座水平和轴向方向刚性太差导致振动剧烈焊接钢板结构支座水平和轴向方向刚性太差导致振动剧烈转速基频分量沿轴承座高度分布钢筋混凝土基础实实例例 1384.61A OA=2. 98467mm/s RMS62A OA=2. 38022mm/s RMS63A OA=1. 64162mm/s RMS64A OA=0. 6434

64、15mm/s RMS65A OA=0. 519673mm/s RMS66A OA=0. 232773mm/s RMS61H OA=2. 99829mm/s RMS62H OA=2. 46681mm/s RMS63H OA=1. 08887mm/s RMS64H OA=0. 888379mm/s RMS65H OA=0. 440782mm/s RMS61V OA=1. 08048mm/s RMS62V63V OA=0. 922678mm/s RMS64V OA=0. 77804mm/s RMS65V OA=0. 541864mm/s RMS 风机自由端的轴承座(6#) 振动测

65、点位置示意铸钢支座钢筋混凝土基础风机自由端 (6#)轴承座与靠液力偶合器侧轴承座 (5#)相比由于铸钢轴承座直接固定在钢筋混凝土基础上，所以沿高度方向振动没有突变，振动绝对值比 5#轴承座小得多。均小于 4. 5毫米 /秒，有效值，达到 ISO10816-3标准的 A或 B区域(即可长期安全运行 )。振动总量沿轴承座高度分布实实例例 1385.61A SP=2. 32447mm/s

66、 PEAK62A SP=1. 01173mm/s PEAK63A SP=0. 617944mm/s PEAK64A SP=0. 0971902mm/s PEAK65A SP=0. 118709mm/s PEAK66A SP=0. 132522mm/s PEAK61H SP=2. 93381mm/s PEAK62H SP=2. 52201mm/s PEAK63H SP=1. 10818mm/s PEAK 64H SP=0. 910155mm/s PEAK65H SP=0. 481222mm/s PEAK61V SP=0. 520397mm/s PEAK62V SP=0. 426745mm/s P

67、EAK63V SP=0. 968973mm/s PEAK64V SP=0. 811407mm/s PEAK65V SP=0. 606307mm/s PEAK 风机自由端的轴承座(6#) 振动测点位置示意铸钢支座钢筋混凝土基础风机自由端 (6#)轴承座与靠液力偶合器侧轴承座 (5#)相比由于铸钢轴承座直接固定在钢筋混凝土基础上，所以沿高度方向振动没有突变，振动绝对值比 5#轴承座小得多。转速基频分量沿轴承座高

68、度分布实实例例 1386.利用奥德赛软件计算 SKF22332C轴承故障频率与实测振动频谱比较，便可诊断该轴承状态。以下频谱表明， SKF22332C运运行行状状态态良良好好。实实例例 1387.风机转速 N1=957. 591转 /分 SKF22332C保持架故障频率 FTF SKF22332C滚动体故障频率 BSF SKF22332C外环故障频率 BPFO SKF22332C内环故障频率 BPFI焊接钢板结构支座水平和轴向方向刚性焊接钢

69、板结构支座水平和轴向方向刚性太差导致振动剧烈太差导致振动剧烈风机轴承 SKF22332C状态良好实实例例 1388.风机转速 N1=957. 96转 /分 SKF22332C保持架故障频率 FTF SKF22332C滚动体故障频率 BSF SKF22332C外环故障频率 BPFO SKF22332C内环故障频率 BPFI风机轴承 SKF22332C状态良好实实例例 1389.风机转速 N1=960. 461转 /分 SKF22332C保持架故障频率 FTF SKF22332C滚动体故障

70、频率 BSF SKF22332C外环故障频率 BPFO SKF22332C内环故障频率 BPFI焊接钢板结构支座水平和轴向方向焊接钢板结构支座水平和轴向方向刚性太差导致振动剧烈刚性太差导致振动剧烈风机轴承 SKF22332C状态良好实实例例 1390.风机转速 N1=956. 921转 /分 SKF22332C保持架故障频率 FTF SKF22332C滚动体故障频率 BSF SKF22332C外环故障频率 BPFO SKF22332C内环故障频率 BPFI风机轴承 SKF22332C状态良好实

71、实例例 1391.风机转速 N1=957. 058转 /分 SKF22332C保持架故障频率 FTF SKF22332C滚动体故障频率 BSF SKF22332C外环故障频率 BPFO SKF22332C内环故障频率 BPFI风机轴承 SKF22332C状态良好实实例例 1392.风机转速 N1=953. 347转 /分 SKF22332C保持架故障频率 FTF SKF22332C滚动体故障频率 BSF SKF22332C外环故障频率 BPFO SKF22332C内环故障频率

72、BPFI风机轴承 SKF22332C状态良好实实例例 132BPFBPF93.N1=11 .74 赫兹 2N1=11.74 赫兹 2BPF-2N1 =175.1 赫兹 2BPF-N1 =186.6 赫兹 2BPF+N1 =222 . 3 赫兹 2BPF+4N1 =258 . 4 赫兹 2BPF =210 . 5 赫兹 5.8 mm / s 峰值离离心心叶叶轮轮转转子子叶叶片片通通过过频频率率 BPF =Zr*N1 =9*11 . 74 赫兹 =105 . 66赫兹2BPF=211 . 32 赫兹 (计算结果 ) 离心叶轮

73、叶片数 Zr=9；叶叶轮轮转转速速 N1=11 . 74 赫赫兹兹 2001年 12月 4日厂方将风机转子送制造厂重新动平衡，发现转子动平衡合格，再提高一级。回厂重新安装后运转，振动更大，频谱如上。我们见到频谱后根据 2BPF及其两侧转速频率边带诊断为叶轮与风机壳体 (水平方向 )径向间隙不均匀，导致流体动力激振。 5日厂方检查发现，径向间隙差约 1. 2

74、毫米左右。 6543210振动速度，毫米/秒峰值振动频率 ( 赫兹 )流流体体动动力力激激振振风机靠联轴器侧轴承座水平方向 5H测点振动总量 OA= 6.17mm / s 峰值实例实例1394. 故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之十十四四 Case History #14 Rotor Wear Problem某汽轮机转子某汽轮机转子摩擦和滚动轴承故障摩擦和滚动轴承故障罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门 )有限公司有限公司大连分公司大连分公司95.Case History #14 Rotor Wear

75、Problem实例实例No.14 某汽轮机转子摩擦和滚动轴承故障某汽轮机转子摩擦和滚动轴承故障1993年年6月月23日某小型汽轮机轴承座处振动突增，日某小型汽轮机轴承座处振动突增，诊断诊断为为转子摩擦和轴承故障。转子摩擦和轴承故障。转转子子摩摩擦擦时时修修理理后后 96.Case History #14 Rotor Wear Problem实例实例No.14某汽轮机转子摩擦和滚动轴承故障某汽轮机转子摩擦和滚动轴承故障 Typical Spectrum典型的频谱典型频谱出现大量转速频率的谐波频率，典型频谱出现大量转速频率的谐波频率，表明表明转子摩擦和轴承故障转子摩擦和轴承故障!转转

76、子子摩摩擦擦时时的的频频谱谱 (大量转速频率的谐波分量大量转速频率的谐波分量)15 N1 N97. Case History #14 Rotor Wear Problem实例实例No.14某汽轮机转子摩擦和轴承故障某汽轮机转子摩擦和轴承故障摩摩擦擦时时的的频频谱谱振振动动总总量量趋趋势势曲曲线线修修理理后后摩摩擦擦时时摩摩擦擦时时出出现现大大量量的的转转速速频频率率的的高高次次谐谐波波频频率率分分量量 98. Case History #14 Rotor Wear Problem实例实例No.14某汽轮

77、机转子摩擦故障某汽轮机转子摩擦故障修修理理后后的的频频谱谱摩摩擦擦时时的的频频谱谱转转速速频频率率的的高高次次谐谐波波频频率率分分量量消消失失了了摩摩擦擦时时出出现现大大量量的的转转速速频频率率的的高高次次谐谐波波频频率率分分量量 99.某送风机电动机某送风机电动机转子与定子转子与定子相磨故障相磨故障的诊断的诊断罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门 )有限公司有限公司大连分公司大连分公司故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之十十五五 100.某送风机电动机转子与定子相磨故障的诊断

78、某送风机电动机转子与定子相磨故障的诊断转速基频两倍电源频率日期测点频率幅值频率幅值 (转/分) (毫米/秒峰值) (转/分) (毫米/秒值) 1988-9-26 1H 1800 2 . 73 7200 2. 41 1989-1-31 1H 1800 2 . 41 7200 2. 35 1989-3-22 1H 1800 3 . 30 7200 6. 03 1989-5-23 1H 1800 5 . 14 7200 6. 73 2FL分量幅值很高，与1*RPM同等，说明电机转子偏心或定子绝缘层短路造成定子气隙不均匀。定子局部发热伴随转子绝缘层短路引起1*RPM分量明显增大(从2

79、. 41增到 3 . 30毫米/秒峰值)，导致转子偏心和电机轴弯曲，不平衡，润滑油中断甚至轴被咬死2FL分量进一步增大，同时还有4FL，6FL，8FL。结果：两周后，电动机转电动机转子与定子相磨子与定子相磨。实例2注注：美美国国电电源源频频率率 3600转转 / 分分 101.1989-5-231989-3-221989-1-311988-9-262FL2FL2FL2FL1*RPM1*RPM1*RPM1*RPM4FL6FL8FL频率(转/分)振动速度毫米/秒峰值两周后，电动机损坏两周后，电动机损坏(转子与定子相磨转子与定子相磨)！6.73mm/s6.03mm/s5.14mm/s送

80、风机电动机1H测点振动速度频谱随时间变化趋势图(三维谱)某送风机电动机转子与定子相磨故障的诊断某送风机电动机转子与定子相磨故障的诊断实例15102.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之十十六六某螺杆式压缩机某螺杆式压缩机转子磨损故障转子磨损故障的诊断的诊断罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公司大连分公司103.实例 16某螺杆式压缩机转子磨损故障的诊断某螺杆式压缩机转子磨损故障的诊断电动机螺杆式压缩机电动机：西屋公司型号：X33753 转速：3560rpm 功率：350马力=257.4千瓦压缩机：刘易斯公司型号：RS-05 阳螺杆波瓣数

81、为6 阴螺杆波瓣数为4123(近侧)和4(远侧)5104.实例 16某螺杆式压缩机转子磨损故障的诊断某螺杆式压缩机转子磨损故障的诊断0.5*RPM1*RPM1.5*RPM2*RPM4*RPM4.5*RPM5*RPM5.5*RPM频率(rpm) *RPM 振动幅值(mm/s 峰值) 1800 0.5 4.83 3600 1 8.26 5400 1.5 0.508 7200 2 1.14 9000 2.5 0.76 14400 4 1.52 16200 4. 5 10. 03 18000 5 2.92 19800 5.5 1.14振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)1#压缩机组1A测点实测频谱表明：

82、频谱中存在丰富的0 . 5*RPM转速的二分之一倍频率及其谐波频率的频谱分量。这是典型的磨损磨损故障的特征(分数倍转速频率及其谐波频率大量出现)。由于压缩机测点的频谱中没有0 . 5*RPM频率谐波，所以曾经怀疑电机转子与定子摩擦或联轴器中磨损。但是，后来检修中发现压缩机转子与压缩机的滑阀相磨，才知是压缩机转子磨损。105.实例 16某螺杆式压缩机转子磨损故障的诊断某螺杆式压缩机转子磨损故障的诊断0.5*RPM1*RPM1.5*RPM2*RPM4*RPM4.5*RPM5*RPM5.5*RPM频率(rpm) *RPM 振动幅值(mm/s 峰值) 1800 0 . 5 4 . 83 3600 1

83、8 . 26 1 . 20 5400 1 . 5 0 . 508 7200 2 1 . 14 9000 2 . 5 0 . 76 14400 4 1 . 52 0. 31 16200 4 . 5 10 . 03 18000 5 2 . 92 19800 5 . 5 1 . 14振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)1.20mm/s 1*RPM=3600rpm0.31mm/s 4*RPM =14400rpm修理后修理后修理前修理前修理前修理后1#压缩机修理前后振动频谱比较十分清楚地表明：排除磨损故障后，振动大幅度下降。压缩机修理前后振动频谱比较十分清楚地表明：排除磨损故障后，振动大幅度下降。106

84、. 故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之十十七七若干压缩机组齿轮箱若干压缩机组齿轮箱齿轮摆动频率齿轮摆动频率实测实测罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公司大连分公司107. 齿轮摆动频率齿轮摆动频率ftr和组合状态和组合状态通过频率通过频率fa计算实例之一计算实例之一MC300氧气压缩机组齿轮箱氧气压缩机组齿轮箱Z0=232=2*2*2*29 Z1=26=2*13 Na=2(组合状态数组合状态数) f0=24.667HZ f1=220.1HZ fm=5722.744HZ ftr=(fm*Na)/(Z0*Z1)=1.8974HZ(计算值计算值

85、) fa=fm/Na=2871.372HZ108. MC300氧气压缩机组齿轮箱氧气压缩机组齿轮箱齿轮摆动频率齿轮摆动频率ftr实测结果实测结果齿轮摆动频率实测值齿轮摆动频率实测值ftr=1.90781Hz，理论计算值理论计算值ftr=1.8974Hz,两者两者相差相差0.01041Hz。频谱分析选用频率分辨率频谱分析选用频率分辨率 f=0.015625Hz。可见，可见，理论计算与实测结果十分一致。理论计算与实测结果十分一致。109. 齿轮摆动频率齿轮摆动频率ftr和组合状态和组合状态通过频率通过频率fa计算实例之二计算实例之二MC400氮气压缩机组高压缸齿轮箱氮气压缩机组高压缸齿轮箱Z0=2

86、05=5*41*1 Z1=28=2*2*7 Na=1(组合状态数组合状态数) f0=25HZ f1=181.20HZ fm=5073.60HZ ftr=(fm*Na)/(Z0*Z1)=0.8839HZ (计算值计算值) fa=fm/Na=5273.60HZ110. MC400氮气压缩机组齿轮箱氮气压缩机组齿轮箱齿轮摆动频率齿轮摆动频率ftr实测结果实测结果齿轮摆动频率实测值齿轮摆动频率实测值ftr=0.889063Hz，理论计算值理论计算值ftr=0.8839Hz,两者两者相差相差0.00573Hz。频谱分析选用频率分辨率频谱分析选用频率分辨率 f=0.015625Hz。可见，可见，理论计算与

87、实测结果十分一致。理论计算与实测结果十分一致。111. 齿轮摆动频率齿轮摆动频率ftr和组合状态和组合状态通过频率通过频率fa计算实例之三计算实例之三MC200空气压缩机组齿轮箱空气压缩机组齿轮箱Z0=156=2*2*3*13*1 Z1=35=35*1 Na=1(组合状态数组合状态数) f0=24.53HZ f1=110.68HZ fm=3826.68HZ ftr=(fm*Na)/(Z0*Z1)=0.70086HZ (计算值计算值) fa=fm/Na=3826.68HZ112. MC200空气压缩机组齿轮箱空气压缩机组齿轮箱齿轮摆动频率齿轮摆动频率ftr实测结果实测结果齿轮摆动频率实测值齿轮摆

88、动频率实测值ftr=0.709375Hz，理论计算值理论计算值ftr=0.70086Hz,两两者相差者相差0.008515Hz。频谱分析选用频率分辨率频谱分析选用频率分辨率 f=0.015625Hz。可可见，理论计算与实测结果十分一致。见，理论计算与实测结果十分一致。113. 故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之十十八八某离心机某离心机行星齿轮偏摆行星齿轮偏摆振动故障振动故障罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公司大连分公司114. 实例实例No.18 某离心机行星齿轮偏摆振动故障某离心机行星齿轮偏摆振动故障115. 实例实例No.18 某离

89、心机行星齿轮偏摆振动故障某离心机行星齿轮偏摆振动故障第一级行星齿轮啮合频率实测为第一级行星齿轮啮合频率实测为240. 375赫兹赫兹(理论计算值为理论计算值为238. 8856193赫赫兹兹)频率分量幅值达频率分量幅值达46. 5毫米毫米/秒，有效值。诊断为秒，有效值。诊断为第一级行星齿轮偏摆第一级行星齿轮偏摆。第一级行星齿第一级行星齿轮与内齿轮的轮与内齿轮的啮合频率啮合频率螺旋输送器和第螺旋输送器和第二级行星齿轮转二级行星齿轮转速频率速频率转鼓转速频率转鼓转速频率116. 实例实例No.18 某离心机动态特性实测某离心机动态特性实测共振点共振点117. 实例实例No.18 某离心机动态特性

90、实测某离心机动态特性实测通过离心机弹性减震垫共振的时域波形通过离心机弹性减震垫共振的时域波形弹性减震垫共振点弹性减震垫共振点118.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之十十九九某驱动箱伞某驱动箱伞齿轮齿轮高噪声和高噪声和振动振动故障故障的诊断的诊断罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公司大连分公司119.实例 19某驱动箱伞齿轮高噪声和振动故障的诊断某驱动箱伞齿轮高噪声和振动故障的诊断电动机制动器高速伞齿轮Z1=26中间齿轮Z4=14高速输入伞齿轮Z0=16高速齿轮Z2=17中间齿轮Z3=47输出齿轮Z5=45齿轮箱N1=1368rpm =22

91、. 8Hz 测量期间测量期间平均转速1989年4月14日研究驱动7#辊子的10#驱动箱的齿轮箱的高噪声故障。N1=1368rpm GMF1=1368rpm *16 =21888rpm =364.80Hz N2=1368rpm *16/26=841.85rpm=14.03Hz GMF2=841.85*17=14311rpm =238.523Hz N3=841.85rpm*17/47=304.50rpm =5. 07Hz GMF3=304.50rpm*14=4262.99rpm =71. 05Hz N4 =304.50rpm*14 /45 =94.73rpm =1. 58HzN2N3N4GMF3G

92、MF2GMF1120.实例 19某驱动箱伞齿轮高噪声和振动故障的诊断某驱动箱伞齿轮高噪声和振动故障的诊断2N1=2775rpm 0 . 59mm/s peak4N1=5475rpm 1 . 18mm/s peakGMF1=21899rpm 4 . 29mm/s peak齿轮箱水平振动N1=1350rpm 5 . 51mm/s peakGMF1+0 . 5N1GMF1+N1GMF1-0 . 5N1GMF1-N1GMF1-1 . 5N1振动速度毫米/秒峰值频率转/分振动速度频谱表明：最高幅值尖峰为齿轮箱中伞齿轮啮合频率GMF1，并且其两边还有输入轴转速频率0.5*N1的边带。说明高速伞齿轮中存在

93、松动。这种松动引起独特的齿轮载荷，导致非常高的齿轮啮合噪声。这种松动可能是高速伞齿轮与轴之间配合松动，也可能是轴承磨损后齿轮轴本身松动。121.实例 19某驱动箱伞齿轮高噪声和振动故障的诊断某驱动箱伞齿轮高噪声和振动故障的诊断GMF1=21915rpm 2 . 87mm/s peak制动器轴向振动GMF1+0 . 5N1GMF1+N1GMF1-0 . 5N1GMF1-N1振动速度毫米/秒峰值频率转/分振动速度频谱表明：最高幅值尖峰为齿轮箱中伞齿轮啮合频率GMF1，并且其两边还有输入轴转速频率0.5*N1的边带。说明高速伞齿轮中存在松动。这种松动引起高的齿轮啮合噪声。这种松动可能是伞齿轮与轴之

94、间配合松动，也可能是轴承磨损后齿轮本身松动。0. 5N1=682RPM0. 5N1 =682RPM0. 5N1 =682RPM 0. 5N1 =682RPM122.实例 19某驱动箱伞齿轮高噪声和振动故障的诊断某驱动箱伞齿轮高噪声和振动故障的诊断GMF1=21899rpm 126dB RMS齿轮箱处的噪声GMF1+0 . 5N1GMF1+N1GMF1-0 . 5N1GMF1-N1GMF1-1 . 5N1噪声dB有效值频率转/分噪声频谱表明：噪声谱与振动谱一样，最高幅值尖峰为齿轮箱中伞齿轮啮合频率GMF1，并且其两边还有输入轴转速频率0.5*N1的边带。说明高速伞齿轮中存在松动。这种松动引起高

95、的齿轮啮合噪声。这种噪声级是人耳听力保护门槛值的100倍多，可以说噪声极大，它将损坏人耳听力。GMF1+1 . 5N1123.实例 19某驱动箱伞齿轮高噪声和振动故障的诊断某驱动箱伞齿轮高噪声和振动故障的诊断GMF1=21878rpm 125.17dB RMS齿轮箱处的噪声GMF1+0. 5N1GMF1+N1GMF1-0. 5N1GMF1-N1噪声dB有效值频率转/分振动速度频谱表明：噪声谱与振动谱一样，最高幅值尖峰为齿轮箱中伞齿轮啮合频率GMF1，并且其两边还有输入轴转速频率0.5*N1的边带。说明高速伞齿轮中存在松动。这种松动引起高的齿轮啮合噪声。这种噪声级是人耳听力保护门槛值的100倍

96、多，可以说噪声极大，它将损坏人耳听力。0. 5N1=682RPM0. 5N1 =682RPM0. 5N1 =682RPM 0. 5N1 =682RPM124.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之二二十十某某电电动动机机转转子子条条故故障障罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公司大连分公司125.Case History #20Failed Rotor Bars 实例NO.20转子条故障60马力冷却塔应用1775转/分降至274转/分用户要求定期检查126.Spike Energy Data振动尖峰能量gSE数据出现高的振动尖峰能

97、量出现高的振动尖峰能量gSE总量值说明应进行总量值说明应进行振动频谱分析振动频谱分析在在7200转转/分分(2XFL)处出现离散尖峰说明需进一处出现离散尖峰说明需进一步分析步分析2X FL电源频率离散尖峰127.High Frequency Acceleration高频振动加速度振动加速度频谱表明是电机转子条通过频率振动加速度频谱表明是电机转子条通过频率RBPF(78525rpm)电机转子条通过频率电机转子条通过频率(2X RBPF=157050rpm)可能是槽通过频率可能是槽通过频率注注： RBPF为电机转子条通过频率为电机转子条通过频率=转子条数目转子条数目X转速频率转速频率转子条通

98、过频率RBPF2 X RBPF电电动动机机转转子子条条数数目目可可能能为为 44 128.High Frequency Acceleration高频振动加速度在在2X RBPF两侧用细化谱分析识别出两侧用细化谱分析识别出7200转转/分分(2XFL)二倍电源频率的边带频率二倍电源频率的边带频率怀疑是转子条故障怀疑是转子条故障自振频率或定子槽通过频率92X RPM两倍电源频率两侧的边带频率说明是转子条故障2XFL2XFL2XFL2XFL2XFL129.Velocity Spectrum振动速度频谱转速谐波频率两侧的极通过频率边带转速谐波频率两侧的极通过频率边带证实是转子条故障

99、证实是转子条故障转速谐波两侧的极通过频率转速谐波两侧的极通过频率(RBPF)边带边带说明是转子条故障说明是转子条故障130.Time Waveform时域波形正如预期的那样，时域波形表明是幅值调制正如预期的那样，时域波形表明是幅值调制幅值调制 1转转 131.After Motor Replacement,更换电动机后大大改善了振动速度频谱大大改善了振动速度频谱边带和谐波消失边带和谐波消失1X RPM132.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之二二十十一一某纸机滚动轴承某纸机滚动轴承外环故障外环故障罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分

100、公司大连分公司133.Case History #21 Failed Bearing Outer Race 实例No.21纸机滚动轴承外环故障美国西北太平洋纸厂美国西北太平洋纸厂#2 皮带辊子滚动轴承振动频谱中除了辊皮带辊子滚动轴承振动频谱中除了辊子转速频率及其谐波频率外，出现振动幅值超过转速频率基子转速频率及其谐波频率外，出现振动幅值超过转速频率基频幅值的轴承外环故障频率频幅值的轴承外环故障频率(BPFO)17.5赫兹及其二倍频赫兹及其二倍频(2XBPFO)35赫兹高峰和其它谐波赫兹高峰和其它谐波诊断结果：诊断结果：1.轴承外环损坏；轴承外环损坏；2.轴承在轴承座中松动。轴承在轴承座中松动。

101、检查结果：滚动轴承外环损坏，轴承在轴承座中松动。检查结果：滚动轴承外环损坏，轴承在轴承座中松动。Fn2FnBPFO 17.5Hz2BPFO 35Hz3BPFO振动幅值频率Timken566轴轴承承故故障障频频率率计计算算结结果果 N=2.0417Hz时时 FTF=0.89Hz BSF=7.58Hz BPFO=17.77Hz BPFI=23.06Hz134.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之二二十十二二某纸机滚动轴承某纸机滚动轴承外环故障外环故障罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公司大连分公司135.Case Histor

102、y #22 Failed Bearing Outer Race 实例No.22纸机滚动轴承外环故障美国西北太平洋纸厂美国西北太平洋纸厂#4 辊子滚动驱动侧轴承辊子滚动驱动侧轴承(Timken566)振动频谱中出现突出的轴承外环故障频率振动频谱中出现突出的轴承外环故障频率(BPFO)高峰高峰诊断结果：轴承外环损坏。诊断结果：轴承外环损坏。检查结果：轴承外环损坏。检查结果：轴承外环损坏。转子转速Fn 2Hz振动幅值频率轴承外环故障频率BPFO 17.75HzTimken566轴轴承承故故障障频频率率计计算算结结果果 N=2.0417Hz时时 FTF=0.89Hz BSF=7.58

103、Hz BPFO=17.77Hz BPFI=23.06Hz136.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之二二十十三三某纸机滚动轴承某纸机滚动轴承内环故障内环故障罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公司大连分公司137.Case History #23 Failed Bearing Inner Race 实例No.23纸机滚动轴承内环故障美国西北太平洋纸厂美国西北太平洋纸厂#32皮带辊子驱动侧轴承振动频谱中显示：皮带辊子驱动侧轴承振动频谱中显示：1.一系列一系列22.25赫兹的谐波频率，赫兹的谐波频率，22.25赫兹略低于轴承内环故障频赫兹略低于轴

104、承内环故障频率率(BPFI)，说明轴承可能打滑；说明轴承可能打滑；2.出现出现22.25赫兹的边带频率。赫兹的边带频率。诊断结果：轴承内环损坏。诊断结果：轴承内环损坏。检查结果：轴承内环损坏。检查结果：轴承内环损坏。BPFI 22.25Hz轴承内环故障频率2BPFI22.25Hz边带频率3BPFI4BPFI振动幅值频率Timken566轴轴承承故故障障频频率率计计算算结结果果 N=2.0417Hz时时 FTF=0.89Hz BSF=7.58Hz BPFO=17.77Hz BPFI=23.06Hz138.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之二二十十四四某

105、纸机滚动轴承某纸机滚动轴承滚动体故障滚动体故障罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公司大连分公司139.Case History #24 Failed Rolling Elements 实例No.24纸机滚动轴承滚动体故障美国西北太平洋纸厂美国西北太平洋纸厂#13皮带辊子拉伸侧滚动轴承振动频谱中出现轴承滚皮带辊子拉伸侧滚动轴承振动频谱中出现轴承滚动体故障频率动体故障频率(BSF)6. 25赫兹及其二次谐波频率赫兹及其二次谐波频率(2BSF)12. 5赫兹频率赫兹频率(滚动体滚动体每转一转其缺陷，撞击轴承内环和外环两次每转一转其缺陷，撞击轴承内环和外环两次)高峰。高峰

106、。诊断结果：轴承滚动体故障。诊断结果：轴承滚动体故障。检查结果：轴承滚动体损坏。检查结果：轴承滚动体损坏。振动幅值频率滚动体故障频率BS F6 . 25Hz2XBS F12 . 5Hz140.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之二二十十五五某纸机滚动轴承某纸机滚动轴承保持架故障保持架故障罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公司大连分公司141.Case History #25 Failed Bearing Cage 实例No.25纸机滚动轴承保持架故障美国西北太平洋纸厂美国西北太平洋纸厂#35皮带辊子拉伸侧滚动轴承的振皮带辊子拉伸侧滚动轴承的

107、振动频谱中出现动频谱中出现0.75赫兹轴承保持架故障频率赫兹轴承保持架故障频率(FTF)及其谐及其谐波频率，其基频的幅值不高，而其谐波频率的幅值很高，波频率，其基频的幅值不高，而其谐波频率的幅值很高，说明轴承保持架损坏。说明轴承保持架损坏。诊断结果：轴承保持架故障。诊断结果：轴承保持架故障。检查结果：轴承保持架损坏。检查结果：轴承保持架损坏。振动幅值频率保持架故障频率FTF 0 . 75Hz轴承保持架故障频率FT F的谐波频率Timken566轴轴承承故故障障频频率率计计算算结结果果 N=2.0417Hz时时 FTF=0.89Hz BSF=7.58Hz BPFO=17.77

108、Hz BPFI=23.06Hz142.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之二二十十六六某纸机滚动某纸机滚动轴承松动故障轴承松动故障罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公司大连分公司143.Case History #26 Bearing Loosness Problem 实例No.26纸机滚动轴承松动故障美国西北太平洋纸厂美国西北太平洋纸厂#8皮带辊子驱动侧滚动轴承振动皮带辊子驱动侧滚动轴承振动频谱十分明显显示出辊子转速频率频谱十分明显显示出辊子转速频率2赫兹及其大量谐波赫兹及其大量谐波频率，这是典型的轴承松动现象。频率，这是典型的轴承松动现

109、象。诊断结果：滚动轴承松动。诊断结果：滚动轴承松动。检查结果：轴承松动。检查结果：轴承松动。辊子转速频率2 . 0 Hz辊子转速谐波频率振动幅值频率144.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之二二十十七七某纸机滚动某纸机滚动轴承轴承同时出现同时出现若干故障若干故障罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公司大连分公司145.Case History #27 Several Different Bearing Defects 实例No.27纸机同时出现若干故障美国西北太平洋纸厂美国西北太平洋纸厂#40皮带辊子驱动侧滚动轴承皮带辊子驱动侧滚动轴承

110、(Timken566)振动频谱中出现振动频谱中出现(1)0.875赫兹轴承保持架故障频率及其谐波频率；赫兹轴承保持架故障频率及其谐波频率；(2)2赫兹辊子转速频率及其谐波频率；赫兹辊子转速频率及其谐波频率；(3)17.7赫兹轴承外环故障赫兹轴承外环故障频率；频率；(4)22.25赫兹轴承内环故障频率；赫兹轴承内环故障频率；(5)7.6赫兹滚动体故障赫兹滚动体故障频率。说明同时存在多种轴承故障。频率。说明同时存在多种轴承故障。诊断结果：同时存在多种故障。诊断结果：同时存在多种故障。检查结果：发现轴承内环，外环，滚动体，保持架等多种故障。检查结果：发现轴承内环，外环，滚动体，保持架等多种故障。振动

111、幅值频率FTF保持架故障频率0 . 9 Hz辊子转速2 . 0 HzBS F滚动体故障频率7 . 6 HzBPFO轴承外环故障频率17 . 7 HzBPFI轴承内环故障频率22 . 25 HzTimken566轴轴承承故故障障频频率率计计算算结结果果 N=2.0417Hz时时 FTF=0.89Hz BSF=7.58Hz BPFO=17.77Hz BPFI=23.06Hz146.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之二二十十八八某纸机滚动某纸机滚动轴承松动故障轴承松动故障罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公司大连分公司147.

112、Case History #28 Bearing Loosness Problem 实例No.28纸机滚动轴承松动故障美国西北太平洋纸厂美国西北太平洋纸厂#35干燥器辊子拉伸侧滚动轴承干燥器辊子拉伸侧滚动轴承振动频谱图中出现振动频谱图中出现0.4赫兹辊子转速频率及其大量谐波赫兹辊子转速频率及其大量谐波频率，说明轴承在轴承座中转动。频率，说明轴承在轴承座中转动。诊断结果：轴承松动。诊断结果：轴承松动。检查结果：发现轴承在轴承座中松动。检查结果：发现轴承在轴承座中松动。辊子转速频率0 . 4 Hz辊子转速谐波频率4X8X振动幅值频率148.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之二二

113、十十九九某纸机滚动轴承某纸机滚动轴承外环故障外环故障罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公司大连分公司149.Case History #29 Failed Bearing Outer Race 实例No.29纸机滚动轴承外环故障美国西北太平洋纸厂美国西北太平洋纸厂#50干燥器辊子拉伸侧滚动轴承振动频干燥器辊子拉伸侧滚动轴承振动频谱中出现明显的谱中出现明显的3.4赫兹轴承外环故障频率及其谐波频率，并赫兹轴承外环故障频率及其谐波频率，并且在它们的两侧伴有辊子转速频率边带频率，这可能是辊子且在它们的两侧伴有辊子转速频率边带频率，这可能是辊子不平衡以其转速频率调制的

114、结果。不平衡以其转速频率调制的结果。诊断结果：轴承外环损坏。诊断结果：轴承外环损坏。检查结果：轴承外环损坏。检查结果：轴承外环损坏。振动幅值频率轴承外环故障频率BPFO3 . 4 Hz轴承外环故障频率BPFO的谐波频率150.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之三三十十某纸机滚动轴承某纸机滚动轴承内环故障内环故障罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公司大连分公司151.Case History #30 Failed Bearing Inner Race 实例No.30纸机滚动轴承内环故障奥地利奥地利Hamburger AG纸厂的纸厂的Voit

115、h纸机干燥器辊子纸机干燥器辊子TS11和和TS17滚动轴承多次出现故障，其振动频谱特征为出现滚动轴承多次出现故障，其振动频谱特征为出现18.75赫赫兹的轴承内环故障频率及其谐波频率，说明滚动轴承内环损兹的轴承内环故障频率及其谐波频率，说明滚动轴承内环损坏。坏。该纸机共装有该纸机共装有1500个以上滚动轴承。个以上滚动轴承。43个干燥器辊子直径为个干燥器辊子直径为1.5米，长度为米，长度为6米米,转转速为速为100转转/分，分，150C蒸汽从辊子一侧进入，流经整个辊子长度，再从同一侧流出。蒸汽从辊子一侧进入，流经整个辊子长度，再从同一侧流出。轴承工作环境恶劣，轴承工作环境恶劣， 1980年至年至

116、1985年期间故障率高。每小时停机损失达年期间故障率高。每小时停机损失达3000美元美元以上。因此，以上。因此，Hambuger AG公司决定开展状态监测和故障诊断，很快取得成效。公司决定开展状态监测和故障诊断，很快取得成效。振动幅值频率18 . 75 Hz BPFI 轴承内环故障频率2BPFI3BPFI4BPFI8BPFI152.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之三三十十一一某纸机滚动轴承某纸机滚动轴承外环故障外环故障罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公司大连分公司153.Case History #31 Failed Bearing

117、Outer Race 实例No.31纸机滚动轴承外环故障加拿大加拿大Alma纸厂纸厂#14纸机纸机No.4干燥器辊子干燥器辊子M/C14滚动轴承振动频滚动轴承振动频谱中出现谱中出现27.4赫兹滚动轴承外环故障频率及其谐波频率，而且幅赫兹滚动轴承外环故障频率及其谐波频率，而且幅值增大。说明轴承外环损坏。由于及时发现轴承故障，停机值增大。说明轴承外环损坏。由于及时发现轴承故障，停机10至至12小时。如果不能及时发现轴承故障，将导致干燥器辊子本身损小时。如果不能及时发现轴承故障，将导致干燥器辊子本身损坏，则很容易达到停机坏，则很容易达到停机24小时，停产损失增大。小时，停产损失增大。加拿大加拿大Al

118、ma纸厂三台纸机振动测量点多达纸厂三台纸机振动测量点多达2900点点(No.14纸机纸机1100点，点，No.9和和No10纸机各纸机各900点。每月测量两次。点。每月测量两次。.振动幅值频率轴承外环故障频率BPFO=27 . 4 Hz2BPFO3BPFO4BPFO154. 实例实例某纸厂轴承断裂故障某纸厂轴承断裂故障155.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之三三十十二二某纸机滚动轴承某纸机滚动轴承外环故障外环故障罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公司大连分公司156.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之三三十十二

119、二1# 纸纸机机 - 20电电动动机机辊辊子子 1V1A1H2V2A2H荷兰荷兰Parenco纸厂纸厂PM1-20纸机电动机的结构布置及纸机电动机的结构布置及滚动轴承型号滚动轴承型号SKF6326SKF6330157.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之三三十十二二SKF6326故故障障频频率率理理论论计计算算结结果果：转转速速 N=13 . 65Hz时时保持架故障频率保持架故障频率 FTF=5 . 35Hz 滚动体故障频率滚动体故障频率 BSF=29 . 98Hz 2BSF=59. 96Hz 外环故障频率外环故障频率 BPFO=42

120、.75Hz 2BPFO=85 . 50Hz 内环故障频率内环故障频率 BPFI=66 . 42Hz158.Case History #32 Failed Bearing Outer Race 实例No.32纸机滚动轴承外环故障荷兰荷兰Parenco纸厂纸厂PM1-20纸机电动机的滚动轴承外侧滚动轴承纸机电动机的滚动轴承外侧滚动轴承(SKF6326)水平水平方向振动增大，方向振动增大，1988年年9月月28日振动频谱中出现十分明显的日振动频谱中出现十分明显的61. 3赫兹，赫兹，86. 6赫赫兹和兹和173.2赫兹频率的高峰。赫兹频率的高峰。SKF6326滚动轴承在电机转速为滚动轴承在电机转速为

121、819RPM(13 . 65Hz)下计算的轴承外环故障频下计算的轴承外环故障频率率 BPFO为为42.752Hz,2BPFO为为85 . 504Hz,4BPFO为为171 . 008Hz,滚动体故障滚动体故障频率的二倍频率的二倍2BSF为为59. 951Hz。检查结果：电机外侧轴承检查结果：电机外侧轴承SKF6326外环损坏。外环损坏。荷兰荷兰Parenco纸厂在纸机及电厂监测纸厂在纸机及电厂监测6000个测点的振动频谱。个测点的振动频谱。滚动体故障频率2BSF(61 . 3 Hz)轴承外环故障频率2BPFO(86 .6 Hz)4BPFO(173 . 2 Hz)振动幅值频率88-09-2888

122、-09-0988-09-0888-09-0788-09-0688-09-0288-09-01SKF6326故故障障频频率率理理论论计计算算结结果果： N=13 . 65Hz时时 FTF=5 . 35Hz BSF=29 . 98Hz 2BSF=59. 96Hz BPFO=42 .75Hz 2BPFO=85 . 50Hz BPFI=66 . 42Hz159. 故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之三三十十三三某纸机辊子某纸机辊子SKF23260SKF23260 滚动轴承滚动轴承外环故障外环故障罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分

123、公司大连分公司160.Case History #33 Failed Bearing Outer Race 实例No.33纸机滚动轴承外环故障美国某纸厂辊子发出异常声音，异常大的振动，甚至该机上面的美国某纸厂辊子发出异常声音，异常大的振动，甚至该机上面的防护栏杆也剧烈振动。防护栏杆也剧烈振动。诊断要求：诊断振动和噪声故障原因及严重程度。诊断要求：诊断振动和噪声故障原因及严重程度。采用手段：美国罗克韦尔自动化采用手段：美国罗克韦尔自动化 - 集成化状态监测公司集成化状态监测公司FAST TRACK数据采集器数据采集器/频谱分析仪，频谱分析仪，793L型低频加速度计和型低频加速度计和970型型标准

124、频响加速度计。测量低频振动速度和振动尖峰能量标准频响加速度计。测量低频振动速度和振动尖峰能量gSE。直流电动机齿轮箱GMF2低速齿轮啮合频率N4，Z4N3，Z3N2 ， Z2GMF1高高速齿轮啮合频率N1，Z1245631SKF22238CK外侧轴承SKF23260CK内侧轴承N1=991转/分辊子 N4=82转/分161.Case History #33 Failed Bearing Outer Race 实例No.33纸机滚动轴承外环故障滚动轴承故障频率理论计算滚动轴承故障频率理论计算一一.内侧轴承内侧轴承SKF23260CK故障频率计算结果：故障频率计算结果： 1.设设N4=90转转/分

125、分(低速轴即辊子转速低速轴即辊子转速)=1.5赫兹赫兹 2.轴承外环故障频率轴承外环故障频率BPFO5=696.40转转/分分=11.61赫兹赫兹 3.轴承内环故障频率轴承内环故障频率BPFI5=923.40转转/分分=15.39赫兹赫兹 4.轴承滚动体旋转故障频率轴承滚动体旋转故障频率BSF5=617.76转转/分分=10.296赫兹赫兹 5.轴承保持架故障频率轴承保持架故障频率FTF5=38.66转转/分分=0.6443赫兹赫兹二二.外侧轴承外侧轴承SKF22238CK故障频率计算结果：故障频率计算结果： 1.设设N4=90转转/分分(低速轴即辊子转速低速轴即辊子转速)=1.5赫兹赫兹

126、2.轴承外环故障频率轴承外环故障频率BPFO6=738.24转转/分分=12.304赫兹赫兹 3.轴承内环故障频率轴承内环故障频率BPFI6=971.78转转/分分=16.1963赫兹赫兹 4.轴承滚动体旋转故障频率轴承滚动体旋转故障频率BSF6=636.90转转/分分=10.615赫兹赫兹 5.轴承保持架故障频率轴承保持架故障频率FTF6=38.85转转/分分=0.6475赫兹赫兹 162.Case History #33 Failed Bearing Outer Race 实例No.33纸机滚动轴承外环故障在内侧轴承在内侧轴承SKF23260CK轴承座上水平方向测量的振动速度频谱轴承座上水

127、平方向测量的振动速度频谱显示：显示： 1)BPFO5=690转转/分；分；2)2BPFO5=1372.5转转/分；分；3)3BPFO5=2062.5转转/分并伴有分并伴有1*N4(低速轴转速低速轴转速)左边带频率；左边带频率；4)4BPFO5=2745转转/分分并伴有分分并伴有1*FTF5(轴承保持架故障频率轴承保持架故障频率)左，左，右边带频率。右边带频率。诊断结果：与诊断结果：与SKF23260CK轴承故障频率理论计算值轴承故障频率理论计算值BPFO5吻合，吻合，因此诊断为因此诊断为SKF23260CK轴承外环故障轴承外环故障!振动速度频率(转/分)690RPM=BPFO51372 . 5

128、RPM =2BPF51800RPM1890RPM1972RPM2062 . 5RPM =3BPFO52707 . 5 RPM 保持架频率FTF5 边带2745RPM=4BPFO52790RPM 保持架频率FTF5边带1*N4 转速频率边带BPFO5-SKF23260CK轴承外环故障频率163.Case History #33 Failed Bearing Outer Race 实例No.33纸机滚动轴承外环故障在在内侧轴承内侧轴承SKF23260CK轴承座上水平方向测量的振动速度频谱轴承座上水平方向测量的振动速度频谱显示：显示： 1)BPFO5=690RPM及其及其2X，3X，4X，5X，6X

129、，7X(BPFO5 )谐波频率尖峰；谐波频率尖峰；2)8XBPFO5 (幅值高达幅值高达1.2954毫米毫米/秒秒)；3)9X，10X，14X，15X，16X，17X (BPFO5)谐波频率尖峰。谐波频率尖峰。诊断结果：同时存在内侧轴承诊断结果：同时存在内侧轴承SKF23260CK的外环故障频率的外环故障频率BPFO5及其许多谐波频率尖峰，说明是及其许多谐波频率尖峰，说明是SKF23260CK轴承外环故轴承外环故障严重障严重! ! !690RPM=BPFO52070RPM=3BPFO52760RPM=4BPFO53450RPM=5BPFO54140RPM=6BPFO54830RPM=7BPFO

130、55520RPM=8BPFO56210RPM=9BPFO59630RPM=14BPFO510230RPM=15BPFO510920RPM11100RPM11010RPM=16BPFO511700RPM=17BPFO5振动速度频率(转/分)BPFO5指SKF23260CK 轴承外环故障频率164.Case History #33 Failed Bearing Outer Race 实例No.33纸机滚动轴承外环故障在外侧轴承在外侧轴承SKF22238CK轴承座上测量的振动速度频谱显示出轴承座上测量的振动速度频谱显示出内侧轴承内侧轴承SKF23260CK的故障频率：的故障频率： 1)BPFO5=6

131、90转转/分；分；2)2BPFO5=1372.5转转/分并伴有分并伴有FTF5保持保持架故障频率左边带；架故障频率左边带；3)4BPFO5=2790转转/分并伴有分并伴有FTF5保持架保持架故障频率左边带。故障频率左边带。诊断结果：诊断结果：SKF23260CK内侧轴承外环故障严重内侧轴承外环故障严重!690RPM=BPFO5离内侧轴承12192毫米远的外侧轴承座上出现内侧轴承外环故障频率BPFO5!1335RPM=FTF5保持架故障频率边带1372.5RPM=2BPFO51972.5RPM=1*N4转速边带2062.5RPM=3BPFO52707.5RPM2745RPM2790RPM=4BP

132、FO5保持架故障频率FTF5边带振动速度频率(转/分)外侧轴承座上外侧轴承座上振动频谱振动频谱 ! ! !165.Case History #33 Failed Bearing Outer Race 实例No.33纸机滚动轴承外环故障在内侧轴承在内侧轴承SKF23260CK轴承座上轴向方向测量的振动速度频谱轴承座上轴向方向测量的振动速度频谱显示：显示： 1)BPFO5=690转转/分，分，4X，6X，7XBPFO5在内侧轴在内侧轴承承SKF23260CK 外环故障频率及其谐波频率；外环故障频率及其谐波频率； 2) 8XBPFO5=5490转转/分分(幅值高达幅值高达20.3708毫米毫米/秒秒

133、)，9X和和16XBPFO5等。等。诊断结果：诊断结果：内侧轴承内侧轴承SKF23260CK 外环故障外环故障!690RPM=BPFO52760RPM=4BPFO54140RPM=6BPFO54800RPM=7BPFO55490RPM=8BPFO56180RPM=9BPFO510980RPM=16BPFO5振动速度频率(转/分)BPFO5指指SKF23260CK内侧轴承外环故障频率166.Case History #33 Failed Bearing Outer Race 实例No.33纸机滚动轴承外环故障在内侧轴承在内侧轴承SKF23260CK轴承座上测量的振动尖峰能量轴承座上测量的振动尖峰

134、能量gSE频频谱显示：谱显示： 1)N4(低速轴即辊子轴转速低速轴即辊子轴转速)=90转转/分；分；2)BPFO5=690转转/分分(0.204gE)及及3X，6X，7X，8X，16XBPFO5谐波频率尖峰。谐波频率尖峰。诊断结果：诊断结果：内侧轴承内侧轴承SKF23260CK 外环故障外环故障!690RPM=BPFO5，0.204gSE2070RPM=3BPFO54140RPM=6BPFO54800RPM=7BPFO55490RPM=8BPFO510980RPM=16BPFO5振动尖峰能量频率(转/分)BPFO5指指SKF23260CK内侧轴承外环故障频率振动尖峰能量总量=0.362gSE9

135、0RPM=N4167.Case History #33 Failed Bearing Outer Race 实例No.33纸机滚动轴承外环故障在在3H齿轮箱输入侧轴承座上振动频谱齿轮箱输入侧轴承座上振动频谱(细化谱细化谱)中测得高速齿轮中测得高速齿轮啮合频率啮合频率GMF1为为32709转转/分；分；4H齿轮箱输出侧振动频谱中测齿轮箱输出侧振动频谱中测得低速齿轮啮合频率得低速齿轮啮合频率GMF2为为17850转转/分？分？计算各齿轮的齿数：计算各齿轮的齿数：1)N1=991转转/分，设为分，设为987.159转转/分分,Z1=GMF1/N1=32709转转/分分/987.159转转/分分=33

136、.13 33，则，则GMF1=32576.247转转/分；分；2)谱图中谱图中N2=450转转/分，设为分，设为446.25转转/分，分，Z2=GMF1/N2=32576.247转转/分分/446.25转转/分分=72.999 73；N2=N3=GMF1/Z2=32576.247转转/分分/73=446.25转转/分；分；GMF1=32709RPMGMF1-82RPMGMF1-450RPMGMF1-991RPMGMF1+82RPMGMF1+450RPMGMF1+991RPM振动速度频率(转/分)GMF2=17850RPM?GMF1=32700RPM振动速度频率(转/分)168.Case His

137、tory #33 Failed Bearing Outer Race 实例No.33纸机滚动轴承外环故障3)从频谱图中测出从频谱图中测出GMF2=17850转转/分，分，N4=90转转/分，分，Z4=GMF2/N4=17850转转/分分/90转转/分分=198.33 198，Z3=GMF2/N3=17850转转/分分/446.25转转/分分=40.00；因此，；因此，GMF2=Z4*N4=Z3*N3=198*90转转/分分=17820转转/分分 4)所以：高速齿轮齿数所以：高速齿轮齿数Z1=33；转速；转速N1=987.159转转/分；分；高速侧中间齿轮齿数高速侧中间齿轮齿数Z2=73；转速

138、；转速N2=446.25转转/分；分；低速侧中间齿轮齿数低速侧中间齿轮齿数Z3=40；转速；转速N3=446.25转转/分；分；低速齿轮齿数低速齿轮齿数Z4=198；转速；转速N4=90.15转转/分。分。由此计算齿轮啮合频率：由此计算齿轮啮合频率： GMF1=Z1*N1=Z2*N2=987.159转转/分分*33=32576.25转转/分；谱图显分；谱图显示为示为32709转转/分，两者相差仅分，两者相差仅132.75转转/分；分；GMF2=Z3*N3=Z4*N4=90.15转转/分分*198=17849.70转转/分；谱图显分；谱图显示为示为17850转转/分，两者相差仅分，两者相差

139、仅0.3转转/分。分。169. 故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之三三十十四四 Case History #34 Failed Bearing Inner Race某锅炉给水泵某锅炉给水泵SKF7310滚动滚动轴承内环故障轴承内环故障罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公司大连分公司170. 电电动动机机锅锅炉炉给给水水泵泵 SKF7310 滚滚珠珠轴轴承承某某锅锅炉炉给给水水泵泵奥德赛系统计算SKF7310滚动轴承故障频率：当转速为 49.6440赫兹时轴承外

140、环故障频率 BPFO=239.781赫兹轴轴承承内内环环故故障障频频率率 BPFI=357. 437赫赫兹兹两倍滚珠故障频率 2BSF=200.760赫兹保持架故障频率 FTF=19. 987赫兹 SKF6310171. 奥德赛系统计算SKF7310滚动轴承故障频率：当转速为 49.6440赫兹时外环故障频率BPFO=239.781赫兹内内环环故故障障频频率率 BPFI=357. 437赫赫兹兹滚珠故障倍频率 2BSF=200.760赫兹保持架故

141、障频率 FTF=19. 987赫兹172. 奥德赛系统计算NTN6310滚动轴承故障频率：当转速为 49.6440赫兹时外环故障频率 BPFO=152 . 442赫兹内环故障频率 BPFI=244 . 710赫兹滚珠故障倍频率 2BSF=202 . 160赫兹保持架故障频率 FTF=19. 053赫兹 173.Case History #34 Failed Bearing Inner Race实例实例No.34某锅炉给水泵滚动轴承内环故障某锅炉给水泵滚动轴承内环故障1994年年1月月4日某锅

142、炉给水泵自由端轴承座处振动尖峰能日某锅炉给水泵自由端轴承座处振动尖峰能量量gSE突增至突增至7.33gSE峰值，表明峰值，表明SKF7310轴承故障轴承故障!SKF7310 轴轴承承损损坏坏 ! 174.Case History #34 Failed Bearing Inner Race实例实例No.34某锅炉给水泵滚动轴承内环故障某锅炉给水泵滚动轴承内环故障 Typical Spectrum典型的频谱典型的频谱振动尖峰能量振动尖峰能量gSE频谱中出现频谱中出现SKF7310轴轴承的内环故障频率承的内环故障频率(BPFI)357.78 赫兹赫兹并伴随泵转子转速频率边带，以及泵转子转并伴

143、随泵转子转速频率边带，以及泵转子转速频率谐波频率，说明该速频率谐波频率，说明该轴承内环故障严重轴承内环故障严重!SKF7310轴轴承承内内环环故故障障频频率率 BPFI转转速速频频率率左左边带频边带频率率转转速速频频率率右右边边带频带频率率175. 故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之三三十十五五 Case History #35Several Different Bearing Defects 某水环式压缩机某水环式压缩机滚动轴承同时出现若干故障滚动轴承同时出现若干故障罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司

144、大连分公司大连分公司176.Case History #35Several Different Bearing Defects实例实例No.35某水环式压缩机滚动轴承同某水环式压缩机滚动轴承同时出现若干故障时出现若干故障1995年年12月月20日某水环式压缩机靠联轴器侧轴承座处振动尖峰日某水环式压缩机靠联轴器侧轴承座处振动尖峰能量能量gSE突增至突增至2.99gSE峰值，轴承损坏；峰值，轴承损坏；1996年年1月月10日日gSE再次突增至再次突增至5.13gSE峰值，峰值，轴承内环严重磨损，保持架断裂轴承内环严重磨损，保持架断裂!177. 故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之

145、三三十十六六某水环式压缩机某水环式压缩机滚动轴承滚动轴承内环故障内环故障分析诊断分析诊断罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公司大连分公司178. 故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之三三十十六六 54212U 双列止推双列止推滚珠轴承滚珠轴承德国德国FAG公司公司NU315 滚棒轴承滚棒轴承水环式压缩机水环式压缩机电动机电动机2A，2H，2V，22AgSE,22HgSE,22VgSE1A，1H，1V，11AgSE,11HgSE,11VgSE3A，3H，3V，33AgSE,33HgSE,33VgSE4A，4H，4V，44AgSE,44

146、HgSE,44VgSE水环式压缩机水环式压缩机电动机电动机功率功率220/225千瓦千瓦 260千瓦千瓦转速转速1450转转/分分 1450转转/ 分分叶片数叶片数26179. 故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之三三十十六六 NU315滚动轴承故障频率计算滚动轴承故障频率计算(平均平均)转速转速N=1490.53转转/分分保持架故障频率保持架故障频率FTFNU315=0.4062N=605.45转转/分分滚动体故障频率滚动体故障频率BSFNU315=2.577N=3841转转/分分外环故障频率外环故障频率BPFONU315=5.487N=8165.1转转/分分内环

147、故障频率内环故障频率BPFINU315=7.122N=10616转转/分分实测平均实测平均BPFINU315=10573转转/分分180. 故故障障诊诊断断实实例例分分析之三十析之三十六六 NU315轴承内环故障频率轴承内环故障频率BPFINU315理论计算值与实测值一致理论计算值与实测值一致181. 故故障障诊诊断断实实例例分分析之三十析之三十六六实测实测NU315轴承内环故障轴承内环故障频率频率BPFINU315=10551.7转转/分分N=1454.1转转/分，计算分，计算NU315轴承内环轴承内环故障频率故障频率BPFINU315=10356转转/分分某水

148、环式压缩机某水环式压缩机NU315轴承座垂直方向实测轴承座垂直方向实测gSE谱显示内环故障频率谱显示内环故障频率BPFINU315及其谐波和它们两侧的转速频率边带频率及其谐波和它们两侧的转速频率边带频率FTFBSFBPFO33V测测点点 182. 故故障障诊诊断断实实例例分分析之三十析之三十六六实测实测NU315轴承内环故障频率轴承内环故障频率BPFINU315=10559.6转转/分分N=1470.8转转/分，计算分，计算NU315轴承内环故障频轴承内环故障频率率BPFINU315=10475转转/分分某水环式压缩机某水环式压缩机NU315轴承座水平方向实测轴承座水平方向实

149、测gSE谱显示内环故障频率谱显示内环故障频率BPFI及其谐波和它们两侧的转速频率边带频率及其谐波和它们两侧的转速频率边带频率FTFBSFBPFO33H测测点点 183. 故故障障诊诊断断实实例例分分析之三十析之三十六六实测实测NU315轴承内环故障频率轴承内环故障频率BPFINU315=10556.5转转/分分N=1478.4转转/分，计算分，计算NU315轴承内环故障频率轴承内环故障频率BPFINU315=10529转转/分分某水环式压缩机某水环式压缩机NU315轴承座轴向方向实测轴承座轴向方向实测gSE谱显示内环故障频率谱显示内环故障频率BPFI及其谐波和它们两侧的转速频

150、率边带频率及其谐波和它们两侧的转速频率边带频率FTFBSFBPFO33A测测点点 184. 故故障障诊诊断断实实例例分分析之三析之三十六十六垂直方向垂直方向(33V)2000年年9月月4日之前没日之前没有有NU315轴承的内环故障频率轴承的内环故障频率BPFINU315gSE谱显示谱显示NU315轴承内环故障频率轴承内环故障频率BPFI的出现和发展的趋势的出现和发展的趋势BPFINU315BPFINU31533V测测点点 185. 故故障障诊诊断断实实例例分分析之三析之三十六十六 NU315的的BPFINU315及其谐波及其谐波垂直方向垂直方向(33V)自自2

151、000年年9月月6日日开始出现开始出现NU315轴承的内环故障频率轴承的内环故障频率BPFINU315gSE谱显示谱显示NU315轴承内环故障频率轴承内环故障频率BPFI的出现和发展的趋势的出现和发展的趋势BPFINU31533V测测点点 186. 故故障障诊诊断断实实例例分分析之三析之三十六十六垂直方向垂直方向(33V)自自2001年年3月月1日日NU315轴承轴承的内环故障频率的内环故障频率BPFINU315及其谐波分量和及其谐波分量和它们两侧的转速边带频率幅值突增它们两侧的转速边带频率幅值突增gSE谱显示谱显示NU315轴承内环故障频率轴承内环故障频率BPFI的出现和发

152、展的趋势的出现和发展的趋势BPFINU31533V测测点点 187. 故故障障诊诊断断实实例例分分析之三析之三十六十六水平方向水平方向(33H)自自2000年年12月月26日才日才开始出现开始出现NU315轴承的内环故障频率轴承的内环故障频率BPFINU315及其谐波及其谐波gSE谱显示谱显示NU315轴承内环故障频率轴承内环故障频率BPFI的出现和发展的趋势的出现和发展的趋势BPFINU31533H测测点点 188. 故故障障诊诊断断实实例例分分析之三析之三十六十六轴向方向轴向方向(33A)自自2000年年12月月26日才日才开始出现开始出现NU315轴承

153、的内环故障频率轴承的内环故障频率BPFINU315及其谐波及其谐波BPFINU31533A测测点点 189. 故故障障诊诊断断实实例例分分析之三十析之三十六六 33V测点测点gSE谱数据清楚地表明：谱数据清楚地表明： .从从2000年年9月月6日开始出现日开始出现NU315轴承内环故障频率轴承内环故障频率BPFINU315及其谐波分量，说明该轴承内环开始及其谐波分量，说明该轴承内环开始损伤；损伤；.随后，缺陷逐渐发展，直到随后，缺陷逐渐发展，直到2001年年3月月1日时，日时，gSE的幅值突增，说明该轴承内环的幅值突增，说明该轴承内环已达到滚动轴承故障发展的第三阶段，即宏观已达

154、到滚动轴承故障发展的第三阶段，即宏观故障阶段，此时应该更换轴承了故障阶段，此时应该更换轴承了!190. 故故障障诊诊断断实实例例分分析之三十析之三十六六 33H测点测点gSE谱数据清楚地表明：谱数据清楚地表明： .从从2000年年12月月26日才开始出现日才开始出现NU315轴承内环故障频率轴承内环故障频率BPFINU315及其谐波分量，说明该轴承内环开始损及其谐波分量，说明该轴承内环开始损伤；伤； .随后，缺陷逐渐发展，直到随后，缺陷逐渐发展，直到2001年年3月月1日时，日时，gSE的幅值突增，说明该轴承内环已达到的幅值突增，说明该轴承内环已达到滚动轴承故障发展的第三阶段，即

155、宏观故障阶滚动轴承故障发展的第三阶段，即宏观故障阶段，此时应该更换轴承了段，此时应该更换轴承了!191. 故故障障诊诊断断实实例例分分析之三十析之三十六六 33A测点测点gSE谱数据清楚地表明：谱数据清楚地表明： .从从2000年年12月月26日才开始出现日才开始出现NU315轴承内环故障频率轴承内环故障频率BPFINU315及其谐波分量，说明该轴承内环开始损及其谐波分量，说明该轴承内环开始损伤；伤； .随后，缺陷逐渐发展，直到随后，缺陷逐渐发展，直到2001年年3月月1日时，日时，gSE的幅值突增，说明该轴承内环已达到的幅值突增，说明该轴承内环已达到滚动轴承故障发展的第三阶段，

156、即宏观故障阶滚动轴承故障发展的第三阶段，即宏观故障阶段，此时应该更换轴承了段，此时应该更换轴承了!192. 故故障障诊诊断断实实例例分分析之三十析之三十六六 33V，33H和和33A测点测点gSE谱数据清楚地表明：谱数据清楚地表明：. 从从2000年年9月月6日和日和12月月26日分别开始出现日分别开始出现NU315轴承内环故障频率轴承内环故障频率BPFINU315及其谐波分量，说明该及其谐波分量，说明该轴承内环开始损伤；轴承内环开始损伤；.随后，缺陷逐渐发展，直随后，缺陷逐渐发展，直到到2001年年3月月1日时，日时，gSE的幅值突增，说明该轴的幅值突增，说明该轴承内环已达到滚

157、动轴承故障发展的第三阶段，即承内环已达到滚动轴承故障发展的第三阶段，即宏观故障阶段，此时应该更换轴承了宏观故障阶段，此时应该更换轴承了!但是，但是，3V，3H和和3A测点的振动速度频谱仍然没有显示测点的振动速度频谱仍然没有显示BPFI频率分量频率分量!193. 故故障障诊诊断断实实例例分分析之三十析之三十六六诊断结论：诊断结论：本例中垂直方向本例中垂直方向gSE谱于谱于2000年年9月月6日日最早发现最早发现NU315轴承内环故障频率轴承内环故障频率(BPFINU315)及其谐波分量，说明故障最先及其谐波分量，说明故障最先出现在内环表面，经过三个月后才在水出现在内环表面，经过三

158、个月后才在水平和轴向方向出现平和轴向方向出现BPFINU315，而且它们而且它们的幅值比垂直方向小。直至的幅值比垂直方向小。直至2001年年3月月1日日BPFINU315幅值突增，说明该轴承内环幅值突增，说明该轴承内环已达到损坏程度。应更换轴承了已达到损坏程度。应更换轴承了!194. 故故障障诊诊断断实实例例分分析之三十析之三十六六诊断结论：诊断结论：该水环式压缩机靠联轴器侧滚动该水环式压缩机靠联轴器侧滚动轴承轴承NU315，从从2000年年9月月6日开日开始出现内环故障始出现内环故障(BPFINU315)，经过经过将近将近6个月的运行，至个月的运行，至2001年年3月月1日，

159、轴承内环故障发展到第三日，轴承内环故障发展到第三阶段，即达到宏观故障阶段，这阶段，即达到宏观故障阶段，这时，应该更换轴承了时，应该更换轴承了!195. 故故障障诊诊断断实实例例分分析之三十析之三十六六 K101A水环式压缩机水环式压缩机NU315轴承内环故障照片轴承内环故障照片196. 故故障障诊诊断断实实例例分分析之三十析之三十六六 K101A水环式压缩机水环式压缩机NU315轴承内环故障照片轴承内环故障照片197.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之三三十十七七某齿轮箱输入齿轮某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损轴承内环严重磨损故障的诊断

160、的诊断故障的诊断的诊断罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公司大连分公司198.实例 37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断2#齿轮箱电动机1#齿轮箱驱动箱高速齿轮输入上图为某厂17#线18#驱动箱结构示意。该装置振动大，更换齿轮箱和若干辊子的轴承后，振动未见改善。因而厂方寻求外部单位帮助识别振动故障源并解决之。1989年6月16日进行振动诊断测试。得出结论：该机组的故障既不是电动机也不是齿轮箱，而是驱动箱本身的输入高速齿轮的支承轴承(FAG22326ES)。检测结果是FAG22326ES轴承的内环故障频

161、率BPFI及其谐波，它们的幅值及频率说明该轴承已处于轴承故障发展的最后阶段，即将破坏。建议立即更换FAG22326ES轴承，以免灾难性破坏。FAG22326ES轴承199.实例 37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断1183.5转/分 =？1.303mm/s 峰值1229.3转/分=电动机转速1.074mm/s 峰值1318.5转/分=？ 0.549mm/s 峰值振动速度毫米/秒峰值频率转/分电动机外电动机外侧轴承座侧轴承座1H 测点(1) 缺乏电动机，齿轮箱和驱动箱构件资料时的初步分析：齿轮箱输出135转/分刚到工厂时，电动机，

162、齿轮箱和驱动箱的轴承型号和齿轮齿数等资料一概得不到。但是，现场测量的结果非常显眼：1H测点处振动频谱图上显示出三个明显的1183. 5， 1229. 3和1318. 5转/分的尖峰频率分量，遗憾的是，当时不知道有关的资料，因而只知电机转速为1229. 3转/分，另外两个则不知道它们的来源。即使如此，它们的频率差为1318. 5-1183. 5=135转/分，它等于齿轮箱的输出转速。细化谱200.实例 37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断1170转/分=？5.72mm/s 峰值2370转/分=？9.25mm/s 峰值3540转/分=

163、？1.65mm/s 峰值陪伴有135转/分边带齿轮箱输出轴齿轮箱输出轴7A 测点齿轮箱输出轴7A测点处振动频谱图上显示出三个明显的1170,2370和3540转/分的尖峰频率分量并陪伴有齿轮箱输出转速135转/分边带频率，但是，当时不知道有关的资料，因而不知道它们的来源。这三个频率与齿轮箱输入转速1229转/分，中间轴转速660转/分和输出转速133转/分都没有谐波关系。振动速度毫米/秒峰值频率转/分201.实例 37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断1170转/分=？4.85mm/s 峰值2370转/分=？8.00mm/s 峰值

164、3540转/分=？1.51mm/s 峰值陪伴有135转/分边带齿轮箱输出轴齿轮箱输出轴8A 测点齿轮箱输出轴8A测点处振动频谱图上显示出三个明显的1170,2370和3540转/分的尖峰频率分量并陪伴有齿轮箱输出转速135转/分边带频率，但是，当时不知道有关的资料，因而不知道它们的来源。这三个频率与齿轮箱输入转速1229转/分，中间轴转速660转/分和输出转速133转/分都没有谐波关系。振动速度毫米/秒峰值频率转/分202.实例 37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断以上1H，7A和8A测点处的振动频谱中突出的尖峰频率分量和陪伴的

165、边带，说明问题比较严重，但是由于当时不知道有关的信息，难以诊断确切的故障源！因此，必需查清有关资料信息，以便确诊振动故障源。203.实例 37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断1185转/分=？ 5.92mm/s 峰值1050转/分0.72mm/s 峰值1320转/分2.30mm/s 峰值1455转/分0.79mm/s 峰值135 转/分135 转/分135 转/分振动速度毫米/秒峰值频率转/分齿轮箱输出轴齿轮箱输出轴7A 测点细化谱齿轮箱输出轴7A测点作细化谱分析，确定边带频率为135转/分，这就是齿轮箱的输出轴转速。1185

166、转/分频率分量的幅值达5.92mm/s 峰值，其右边带频率1320转/分分量的幅值达2.30mm/s峰值。这说明故障已经很严重。到底是轴承故障？齿轮故障？还是电气故障？遗憾的是，没有简单的机器零部件的信息，就无法确定究竟是哪个零部件的哪个故障！204.实例 37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断2367转/分=？ 8.92mm/s 峰值2232转/分1.57mm/s 峰值2502转/分2.49mm/s 峰值2637转/分1.64mm/s 峰值135 转/分135 转/分135 转/分振动速度毫米/秒峰值频率转/分齿轮箱输出轴齿轮箱

167、输出轴7A 测点细化谱齿轮箱输出轴7A测点作细化谱分析，确定边带频率为135转/分，这就是齿轮箱的输出轴转速。2367转/分频率分量的幅值达8. 92mm/s 峰值，其右边带频率2502转/分分量的幅值达2. 49mm/s峰值。这说明故障已经很严重。到底是轴承故障？齿轮故障？还是电气故障？遗憾的是，没有简单的机器零部件的信息，就无法确定究竟是哪个零部件的哪个故障！205.实例 37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断(2)获得齿轮箱数据后的分析齿轮箱数据为：输入齿轮齿数Z0=22，中间轴齿轮齿数Z1=41，中间高速轴齿轮齿数Z2

168、=20，输出轴齿轮齿数Z3=99以电动机转速1229.3转/分为基础(用频闪仪证实)计算特征频率：电动机转速 1229.3转/分输入轴齿轮啮合频率 1229.3*(22)=27044转/分中间轴转速 27044/41=659.62转/分中间高速齿轮啮合频率 659.62*(20)=1392.5转/分输出轴转速 13192.4/99=133.25转/分206.实例 37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断以电动机转速1229.3转/分为基础(用频闪仪证实) 计算齿轮特征频率：1.输入轴轴承输入轴轴承 (Timken 6559

169、和6536) 轴承外环故障频率BPFO 8.23*(1229.3)=10117.14转/分轴承内环故障频率BPFI 10.77*(1229.3)=13239.56转/分滚动体故障频率BS 7.14*(1229.3)=8777.2转/分保持架故障频率FTF 0.43*(1229.3)=133.25转/分207.实例 37以电动机转速1229.3转/分为基础(用频闪仪证实) 计算齿轮特征频率：2.中间轴轴承中间轴轴承 (Timken HH224335和HH224310) 轴承外环故障频率BPFO 7.11*(659.62)=4689.90转/分轴承内环故障频率BPFI 9.88*(659.

170、62)=6517.0转/分滚动体故障频率BSF 5.87*(659.62)=3872.0转/分保持架故障频率FTF 0.42*(659.62)=277.0转/分某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断208.实例 37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断以电动机转速1229.3转/分为基础(用频闪仪证实) 计算齿轮特征频率：3.输出轴轴承输出轴轴承 (Timken 99100) 轴承外环故障频率BPFO 10.19*(133.25)=1357.8转/分轴承内环故障频率BP

171、FI 12.81*(133.25)=1707.0转/分滚动体故障频率BSF 8.40*(133.25)=1119.30转/分保持架故障频率FTF 0.44*(133.25)=58.60转/分但是，对照以上实测的1H，7A和8A测点处的频谱图，找不到对应的频率分量。这些频谱中主频率分量为1183转/分及其谐波分量。说明故障源不在齿轮箱中说明故障源不在齿轮箱中。因此，再次要求提供驱动箱的零部件的技术资料。209.实例 37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断(3)得到驱动箱技术资料后的分析以电动机转速1229.3转/分为基础(用频闪仪

172、证实) 计算齿轮特征频率：1.靠近驱动箱输入高速齿轮侧的内侧轴承靠近驱动箱输入高速齿轮侧的内侧轴承 (FAG22326ES) 轴承外环故障频率BPFO=6.12*(133.25)=815.50转/分轴承内环故障频率BPFI=8.88*(133.25)=1183.3转/分滚动体故障频率BSF=2.65*(133.25)=353.10转/分保持架故障频率FTF=0.41*(133.25)=54.60转/分 2.靠近驱动箱输入高速齿轮侧的靠近驱动箱输入高速齿轮侧的外侧轴承 (Timken22226ES) 轴承外环故障频率BPFO=8.22*(133.25)=1095.30转/分轴承内环故障频

173、率BPFI=10.80*(133.25)=1439.10转/分滚动体故障频率BSF=3.53*(133.25)=470.40转/分保持架故障频率FTF=0.43*(133.25)=57.30转/分故故障障源源！210.实例 37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断1185转/分=BPFIFAG22326ES 5.92mm/s 峰值BPFIFAG22326ES -OUTPUT SPEED =1050转/分 0.72mm/s 峰值1320转/分= BPFIFAG22326ES+OUTPUT SPEED 2.30mm/s 峰值1455转

174、/分= BPFIFAG22326ES+2*OUTPUT SPEED 0.79mm/s 峰值135 转/分135 转/分135 转/分振动速度毫米/秒峰值频率转/分齿轮箱输出轴齿轮箱输出轴7A 测点细化谱(分辨率=3转/分)齿轮箱输出轴7A测点作细化谱分析，确定1185转/分频率分量就是驱动箱输入高速侧轴承FAG22326ES的内环故障频率BPFIFAG22326ES，其右边带频率1320转/分分量就是BPFIFAG22326ES +135转/分，等等。这说明故障就是这说明故障就是FAG22326轴轴承的内环已严重磨损！承的内环已严重磨损！齿轮箱输出轴转速=OUTPUT SPEED= 135

175、转/分211.实例 37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断2367转/分= 2BPFIFAG22326ES 8.92mm/s 峰值2BPFIFAG22326ES-OUTPUT SPEED =2232转/分 1.57mm/s 峰值2502转/分= 2BPFIFAG22326ES+OUTPUT SPEED 2.49mm/s 峰值2637转/分= 2BPFIFAG22326ES+2OUTPUT SPEED 1.64mm/s 峰值135 转/分135 转/分135 转/分振动速度毫米/秒峰值频率转/分齿轮箱输出轴齿轮箱输出轴7A 测点细

176、化谱齿轮箱输出轴7A测点作细化谱分析，确定2367转/分频率分量就是驱动箱输入高速侧轴承FAG22326ES的内环故障频率的二次谐波频率2BPFIFAG22326ES，其右边带频率2502转/分分量就是2BPFIFAG22326ES +135转/分，等等。这说明故障就这说明故障就是是FAG22326轴承的内环已严重磨损！轴承的内环已严重磨损！事实上，电动机外侧轴承座1H测点处的振动频谱中主频率分量也已是BPFIFAG22326ES的内环故障频率BPFI及135转/分边带频率。说明该轴承磨损十分严重！应立即更换！齿轮箱输出轴转速=OUTPUT SPEED= 135转/分212.实例 37某齿轮箱

177、输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断1170转/分4.85mm/s 峰值2370转/分 8.00mm/s 峰值3540转/分 1.51mm/s 峰值陪伴有135转/分边带齿轮箱输出轴齿轮箱输出轴8A 测点振动速度毫米/秒峰值频率转/分电动机转速电动机转速 1230转/分 0. 31mm/s 峰值二倍电动机转速二倍电动机转速2460转/分 0. 92mm/s 峰值更换FAG22326ES轴承前更换FAG22326ES轴承后更换驱动箱输入高速轴承更换驱动箱输入高速轴承FAG22326ES轴承后振动轴承后振动立即下降！立即下降！振动速度毫米/秒峰

178、值频率转/分BPFIFAG22326ES2BPFIFAG22326ES3BPFIFAG22326ES213.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之三三十十八八某螺杆式压缩机滚动轴承某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损外环严重磨损故障的诊断故障的诊断罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公司大连分公司214.实例 38某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断电动机螺杆式压缩机低速转子波瓣数Z1=6 转速N1=1170rpm 轴承为SKF7314高速转子波瓣数Z0=4 转速N0=1175rpm电动

179、机功率100马力=73 . 5千瓦，转速N0=1774 . 5rpm。压缩机为24KT型螺杆式，高速转子转速N0=1755rpm,波瓣数Z0=4；低速转子转速N1=1170rpm,波瓣数Z1=6。现象现象：1#压缩机组送出去检修三次电动机修理车间认为电机没问题，但是压缩机振动大。压缩机制造厂的代表建议更换轴承。用户希望此前先独立验证。于是，1991年6月24日进行对比测试和诊断。某螺杆式压缩机组结构布置图某螺杆式压缩机组结构布置图123456789 10215.实例 38某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断方法方法：在压缩机组每个轴承支承位

180、置110的水平，垂直和轴向三个方向测振，作频谱分析。研究频谱，识别电气故障，轴承磨损，不平衡，不对中，转子弯曲或转子偏心，共振，转子摩擦，机械松动或流体动力振动等等，必要时可以作细化谱分析或其他分析。振动速度总量(峰值)标准：06.99mm/s峰值为良好；6.9910.80mm/s峰值为合格；10.80mm/s峰值报警。216.实例 38某螺某螺杆式杆式压缩压缩机滚机滚动轴动轴承外承外环严环严重磨重磨损故损故障的障的诊断诊断1#螺杆压缩机组振动实测数据 (mm/s 峰值)注：该机振动报警值10.8mm/s峰值指用振动加速度计或振动速度传感器在机器轴承座上测量的值与之比较，机器转速范围为5006

181、0000rpm,机器安装在刚性基础上。217.实例 38SKF7314轴承故障频率计算轴承型号：SKF7314 转速N0=1170rpm某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断单位：rpm单位：*N0 rpm218.实例 38某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断7.09mm/s 1774.5rpm=N0细化谱1#机1H测点振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)报警值9.72mm/s 峰值电动机振动实测结果表明：例如1H测点振动频谱中最大频率分量N0的幅值为7 . 09m/s峰值，小于报警值9 . 7

182、2mm/s 峰值。其他所有测点(1A，1H，1V，2A，2H和2V)的数据(包括总量和频谱分量)均小于报警值。因此，电动机振动合格电动机振动合格。219.实例 38某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断0.54mm/s 7094.7rpm =4N00.20mm/s 7200rpm =2FL振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)电动机如果出现电气问题，往往会出现2FL(电源频率的二倍)频率分量的尖峰和相关的边带。上面的细化谱中2FL频率分量的幅值仅为0.20mm/s峰值。因此，电动机的频谱显示：没有任何电动机或电气异常的迹象没有任何电动机或电气异常的

183、迹象(诸如：定子偏心，绝缘层短路，铁芯松动，转子偏心，转子条断裂，端环短路，转子绝缘层短路，转子条松动，热弯曲，电气相位故障和力矩脉冲等)。1#机1H测点 (电动机)220.实例 38某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断7.34mm/s 1800rpm =N0 0.66mm/s 7050rpm =4N01.49mm/s 11399rpm=2BPFO1#机1H测点 (电动机)振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)1#压缩机组电动机振动频谱中出现明显的11399rpm频率分量尖峰，用细化谱分析确定其精确频率是11385rpm=189.75赫兹赫兹)，

184、根据对照前面压缩机轴承SKF7314故障频率计算结果，可知道，实际上这个频率是压缩机低速轴的轴承SKF7314的外环故障频率BPFO的二次谐波2BPFO。因此，从电机上频谱就可诊断压缩机轴承已磨损压缩机轴承已磨损。221.实例 38某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断8.31mm/s 11385rpm =2BPFO1#压缩机高速轴3A测点细化谱振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)压缩机高速轴轴承座测点(3A)的振动频谱(细化谱)十分清晰地显示：压缩机低速轴的滚动轴承外环故障频率的二次谐波2BPFO分量的幅值已很高，达到8 . 31mm/s峰值，

185、说明该轴承已严该轴承已严重磨损重磨损。222.实例 38某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断3.94mm/s 1800rpm =N015.98mm/s 11399rpm =2BPFO6.78mm/s 17100rpm =3BPFO2.30mm/s 28499rpm =5BPFO6BPFO1#压缩机低速轴 8A测点振动总量19.38mm/s峰值振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)1#压缩机低速轴测点8A频谱显示出现许多低速轴滚动轴承SKF7314外环故障频率的谐波频率分量(2BPFO，3BPFO，5BPFO等等)，其中2BPFO的幅值高达15

186、. 98mm/s峰值。前面压缩机振动实测数据表中已全面显示3A，7A，8A，9A，10A，甚至油泵11H测点处振动总量和频率分量(2BPFO)全面超标。事实上，整台压缩机各测点频谱中唯一的异常故障频率就是SKF7314的2BPFO，充分说明低速轴的低速轴的SKF7314轴承沿圆周方向已严重磨损轴承沿圆周方向已严重磨损。223.实例 38某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断3.94mm/s 1800rpm =N015.98mm/s 11399rpm =2BPFO6.78mm/s 17100rpm =3BPFO2.30mm/s 28499rpm

187、=5BPFO6BPFO1#压缩机低速轴 8A测点振动总量19.38mm/s 峰值振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)2.24mm/s 1800rpm =N00.81mm/s 7124.7rpm=4N00.64mm/s 14249rpm =8N02#压缩机低速轴8A测点振动总量3.43mm/s 峰值振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)有故障机器正常机器正常机器(2#)和有故障机器(1#)相同测点的振动频谱比较，十分清楚地看出，1#机SKF7314轴承的轴承故障频率BPFO及其谐波特征。224.实例 38某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断3.9

188、4mm/s 1800rpm =N015.98mm/s 11399rpm =2BPFO6.78mm/s 17100rpm =3BPFO2.30mm/s 28499rpm =5BPFO6BPFO1#压缩机低速轴 8A测点振动总量19.38mm/s 峰值振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)5.51mm/s 1800rpm =N01.22mm/s 7124.7rpm=4N01#压缩机低速轴8A测点振动总量6.32mm/s 峰值振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)修理前修理前修理后修理后1#修理前后相同测点的振动频谱比较，十分清楚地看出，更换了SKF7314轴承后，轴承故障频率BPFO及其谐波特征完全消

189、失，机组振动恢复正常。(更换下来的SKF7314轴承外环的整个圆周严重磨损！)225.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之三三十十九九某引风机某引风机 LinkBelt22232轴承轴承保持架故障保持架故障的诊断的诊断罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公司大连分公司226.电电动动机机轴轴承承箱箱引引风风机机电电动动机机外外侧侧轴轴承承 (OB)电电动动机机内内侧侧轴轴承承 (IB)引引风风机机内内侧侧轴轴承承 (IB) LinkBelt公公司司 22232引引风风机机外外侧

190、侧轴轴承承 (OB)某某引引风风机机组组结结构构示示意意图图注注：安安装装初初期期发发现现 Link-Belt22232轴轴承承生生锈锈，除除锈锈后后复复位位继继续续运运行行。 227.电电动动机机轴轴承承箱箱引引风风机机电电动动机机轴轴向向，水水平平和和垂垂直直方方向向都都小小于于 2.2gSE引引风风机机内内侧侧轴轴承承 (IB) LinkBelt公公司司 22232滚滚柱柱轴轴承承 5.6642毫米毫米/秒秒轴向轴向9. 97gSE 水平水平12. 8g

191、SE 垂直垂直12. 7gSE 某某引引风风机机组组结结构构示示意意图图引引风风机机外外侧侧轴轴承承 (OB) 轴向轴向4. 2gSE 水平水平6. 05gSE 垂直垂直10. 6gSE 228.Link-Belt公司 22232滚柱轴承故障频率计算结果当转速 N=897.619转 /分时保持架故障频率 FTF=0.42N=377转 /分滚动体故障频率 BSF=3.43N=3078.833转 /分外环故障频率 BPFO=8.16N=7324.571转 /分内环故障频率 BPFI=10.

192、83N=9721.214转 /分实实际际测测量量脉脉冲冲频频率率为为 377转转 /分分 229.0.159秒秒 0.159秒秒 0.159秒秒 0.159秒秒 0.159秒秒 0.159秒秒 377转转/分分 377转转/分分 377转转/分分 377转转/分分 377转转/分分 377转转/分分某引风机内侧轴承LinkBelt22232保持架故障频率FTF=377转/分 230.中心频率 10455转/分右边带频率族FTF=382转 /分左边带频率族FTF=382转 /分 Link-Belt22232 轴承保持架故障频率 FTF=382转转 /分分以

193、边带族形式出现 231.振振动动诊诊断断结结论论：该该引引风风机机内内侧侧轴轴承承 (Link-Belt公公司司 22232滚滚柱柱轴轴承承)保保持持架架出出现现故故障障，应应该该检检查查确确认认后后予予以以更更换换。 232.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之四四十十某电动机某电动机 FAG6215C3 轴承内环和外环故障轴承内环和外环故障的诊断的诊断罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门 )有限公司有限公司大连分公司大连分公司 233.上上海海联联吉吉合合纤纤有有限

194、限公公司司的的设设备备状状态态监监测测技技术术人人员员在在 2001年年 11月月 6日日，利利用用美美国国罗罗克克韦韦尔尔自自动动化化完完整整的的状状态态监监测测公公司司 (RA ICM)的的机机械械设设备备状状态态监监测测和和故故障障诊诊断断系系统统准准确确地地诊诊断某断某设设备备的的电电动动机机轴轴承承 FAG6215C3滚滚动动轴轴承承的的内内环环和和外外环环滚滚道道同同时时存存在在严严重重损损伤伤故故障障，避避免

195、免了了因因轴轴承承损损坏坏而而导导致致电电动动机机转转子子等等二二次次破破坏坏的的事事故故。从从而而达达到到了了最最大大限限度度减减小小生生产产和和设设备备的的经经济济损损失失。 234.利用美国罗克韦尔自动化集成化状态监测公司 (RA ICM)的奥德赛机械设备状态监测和故障诊断软件对该电动机的 FAG6215C3滚动轴承的故障频率进行理论计算，结果如下：当转速 N=1042

196、. 01转 /分时轴承保持架故障频率 FTFFAG6215= 0.4146N=432.02转 /分轴承滚动体故障频率 BSFFAG6215 =2.85N=2969.7转 /分轴轴承承外外环环故故障障频频率率 BPFOFAG6215=4.56N=4751.6转转 /分分轴轴承承内内环环故故障障频频率率 BPFIFAG6215=6.438N=6708.5转转 /分分内环故障频率的第一右边带 BPFIFAG6215+N=7750.51转 /分内内环环故故障障频频率率的的第第二二右右边边带

197、带 BPFIFAG6215+2N=8792.51转转 /分分 235.利用美国罗克韦尔自动化集成化状态监测公司 (RA ICM)的奥德赛机械设备状态监测和故障诊断系统实测该电动机的 FAG6215C3 滚动轴承的振动，并进行振动频谱分析，检测该轴承是否出现轴承故障频率，实测结果如下：当转速 N=1042. 01转 /分时振动频谱上出现三条非常明显的振动频率尖峰谱线，它们分

198、别为： (1)轴轴承承外外环环故故障障频频率率 BPFOFAG6215=4827. 29转转 /分分 (2)轴轴承承内内环环故故障障频频率率 BPFIFAG6215=6648. 81转转 /分分 (3)内内环环故故障障频频率率的的第第二二右右边边带带 BPFIFAG6215+2N=8732.75转转 /分分因因此此，可可以以诊诊断断该该轴轴承承 (FAG6215C3)的的内内环环和和外外环环同同时时严严重重损损坏坏，而而且且，内内环环的的损损坏坏比比外外环环更更严严重重

199、 !实实际际分分解解检检查查结结果果证证实实诊诊断断结结果果完完全全正正确确。 236.N=1042. 01转 /分 BPFO=4827. 29转 /分 3. 30164毫米 /秒峰值 BPFI=6648. 81转 /分 4. 14987毫米 /秒峰值 BPFI+2N=8732. 75转 /分 3. 9159毫米 /秒峰值振动速度毫米 /秒峰值频率 (转 /分 )FAG6215C3滚动轴承内环和外环严重损伤滚动轴承内环和外环严重损伤 237.BPFOFAG6215C3=4827. 29转 /分 BPFIFAG6215C3=6648.

200、 81转 /分 (BPFI+2N)FAG6215C3=6648. 81转 /分 N=1042. 01转 /分电动机振动频谱中出现非常明显的FAG6215C3内环(BPFI)和外环(BPFO)故障频率以及内环故障频率的边带频率(BPFI+2N) 238.FAG6215C3滚滚动动轴轴承承外外环环滚滚道道严严重重损损坏坏实实际际拆拆下下轴轴承承的的照照片片 239.FAG6215C3滚滚动动轴轴承承内内环环滚滚道道严严重重损损坏坏实实际际拆拆下下轴轴承承的的照照片片 240.FAG6215C3滚滚动动轴轴承承

201、内内环环滚滚道道严严重重损损坏坏实实际际拆拆下下轴轴承承的的照照片片 241.FAG6215C3滚滚动动轴轴承承内内环环和和外外环环滚滚道道严严重重损损坏的坏的照照片片 242.一次风机一次风机电动机电动机转子与定子之间转子与定子之间气隙变化故障气隙变化故障的诊断的诊断罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门 )有限公司有限公司大连分公司大连分公司故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之四四十十一一 243.一次风机电动机转子与定子之间一次风机电动机转子与定子之间气隙变化故障的诊断气隙变化故障的诊断电动机轴承

202、箱风机1#2#3#4#电动机转速实测为3525转/分(58 .75赫兹)，两倍转速为7050转/分(117. 5赫兹)。电源频率FL=3600转/分=60赫兹，2FL=7200转/分=120赫兹。滑差频率Fs=38转/分=0 . 63赫兹，该电动机是二极电机，P=2，所以电动机极通过频率FP=电机极对数*滑差频率=38转/分*2=76转/分=1 . 267赫兹。实例 41244.一次风机电动机转子与定子之间一次风机电动机转子与定子之间气隙变化故障的诊断气隙变化故障的诊断每个测点处一倍转速频率分量振动幅值和相位的比较测点 1H 2H 1V 2V 1A 2A振动速度 8.13 8.79 6.96

203、6.58 9.53 8.58毫米/秒峰值相位(度) 90 104 205 176 336 316相位差(度) 104-90=14 176-205=-29 316-336=-20由以上相位差数据可以看出，同方向上电机两端相位接近同相位，因此，一倍转速频率振动分量幅值最大，说明可能是转子动平衡不好动平衡不好。实例 41245.一次风机电动机转子与定子之间一次风机电动机转子与定子之间气隙变化故障的诊断气隙变化故障的诊断振动速度mm/s 峰值1XRPM=3525转/分9 . 53mm/s2FL=7200转/分3 . 15 mm/s频率(转/分)振动速度mm/s 峰值频率(转/分)2FL=7200转/分

204、， 3 . 15mm/s2RPM=7124 . 7转/分，1 . 86mm/s2FL-FP2FL+FP细化谱出现明显的两倍电源频率出现明显的两倍电源频率2FL，并伴随电机极通过频率并伴随电机极通过频率FP边带，说明电边带，说明电动机转子与定子之间动机转子与定子之间气隙在变化气隙在变化(可能是风机叶轮不平衡使电动机转子可能是风机叶轮不平衡使电动机转子晃动造成的晃动造成的)。实例 41FPFP246.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之四四十十二二某离心式冷水机某离心式冷水机(约克约克) 电动机定子偏心或定子电动机定子偏心或定子绝缘层短路故障绝缘层短路故障的诊断的诊断罗克

205、韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门 )有限公司有限公司大连分公司大连分公司247.某离心式冷水机某离心式冷水机(约克约克)电动机定子偏心或电动机定子偏心或定子绝缘层短路故障的诊断定子绝缘层短路故障的诊断1#2#3#4#电动机冷水机约克冷水机(压缩机)型号：YTL6M6F2-CXCS 电动机：西门子-爱丽斯HD型：大齿轮齿数Z0=134 设N0=3195rpm=59 . 85Hz 则 GMF=N0*Z0=438130rpm=7135 . 5HZ 小齿轮齿数Z1=98 N1=4368 . 67rpm=72 . 81HZHJ型：大齿轮齿数Z0=139 设N0=3195rpm=59 . 85HZ 则

206、 GMF=444105rpm=7401 . 75HZ 小齿轮齿数Z1=93 N1=4775 . 32rpm=79 . 59HZ 因此，振动测量频率范围应为1010KHZ，若谱线数用6400，则频率分辨力为1 . 5626HZ,必要时采用细化谱分析。实例 42248.某离心式冷水机某离心式冷水机(约克约克)电动机定子偏心电动机定子偏心或定子绝缘层短路故障的诊断或定子绝缘层短路故障的诊断实例 423570rpm 2 . 87mm/s7200rpm=2FL 3.53mm/s3570rpm 2 .77mm/s振动速度毫米/秒峰值振动速度毫米/秒峰值7140rpm=2*RPM 0 . 28mm/s常规谱

207、时间同步评均谱频率(转/分)频率(转/分)频率分辨力频率分辨力 f=30rpm=0.5Hz,无法分辨是无法分辨是2*RPM还是还是2FL，即：是即：是7182RPM，还是还是7200rpm？用细化谱测定电动机转速为用细化谱测定电动机转速为3591RPM=59.85HZ=1*RPM；两倍转速频两倍转速频率率2*RPM=7182rpm ；电源频率电源频率FL=60HZ=3600rpm，两倍电源两倍电源频率频率2FL=7200rpm=120HZ。2*RPM与与2FL两者之差为两者之差为18rpm=0.3HZ,因此频率分辨力因此频率分辨力至少要达到至少要达到0.25HZ以上才能分离之。以上才能分离

208、之。方法一：时间同步平均谱方法一：时间同步平均谱利用转速利用转速信号同步采样，滤掉不同步信号，只保留信号同步采样，滤掉不同步信号，只保留与转速同步的信号，因此，例如噪声，与转速同步的信号，因此，例如噪声，2FL等都被滤掉了。于是，可以确认是机械松等都被滤掉了。于是，可以确认是机械松动或不对中引起的机械故障激振频率动或不对中引起的机械故障激振频率2*RPM，还是电气故障还是电气故障(定子偏心或定子绝定子偏心或定子绝缘层短路缘层短路)激振频率激振频率2FL？常规谱与时间同步平常规谱与时间同步平均谱的均谱的1*RPMP频率分频率分量幅值差别很小量幅值差别很小，说说明转子动平衡正常！明转子动平衡正常！

209、2FL分量在时间同步分量在时间同步平均谱中消失，说明平均谱中消失，说明是电动机电气故障是电动机电气故障(定子偏心或定子绝定子偏心或定子绝缘层短路故障缘层短路故障)。249.某离心式冷水机某离心式冷水机(约克约克)电动机定子偏心或电动机定子偏心或定子绝缘层短路故障的诊断定子绝缘层短路故障的诊断实例 423570rpm 2 . 87mm/s7200rpm=2FL 3.53mm/s3570rpm 2 . 77mm/s7140rpm=2*RPM 0.28mm/s7200rpm=2FL 3.53mm/s常规谱细化谱细化谱频率(转/分)频率(转/分)振动速度毫米/秒峰值振动速度毫米/秒峰值方法二：细化谱方

210、法二：细化谱分析表明分析表明2FL频率频率分量非常突出，分量非常突出，这说明是电动机这说明是电动机定子偏心或定子定子偏心或定子绝缘层短路故障。绝缘层短路故障。而非机械故障而非机械故障。250.某离心式冷水机某离心式冷水机(约克约克)电动机定子偏心或电动机定子偏心或定子绝缘层短路故障的诊断定子绝缘层短路故障的诊断实例 421*RPM2*RPM和和2FL频率(转/分)振动速度毫米/秒峰值断电瞬间断电瞬间断电瞬间断电瞬间2FL频率分频率分量立即消失量立即消失这可能是降速过程中被激起的某共振频率方法三：断电试验方法三：断电试验可以利用电气激振频率(例如2FL)，一旦断电立即消失的特点，判断是否是电气激

211、振(例如2FL)？诊断结果诊断结果：由于该电动机是新机器，在验收测试时用以上方法诊断为存在定子偏心或定子绝存在定子偏心或定子绝缘层短路缘层短路，因而拒绝接收。否则，该电动机使用寿命将明显缩短。251.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之四四十十三三某干燥机排风机某干燥机排风机电动机转子条松动故障电动机转子条松动故障的诊断的诊断罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公司大连分公司252.某干燥机排风机电动机转子条松动故障的诊断某干燥机排风机电动机转子条松动故障的诊断实例 43电动机传动皮带风机风机轴承1#风机电动机功率为350马力=257.4千

212、瓦交流感应电动机，转子条数为57，转速约为1795转/分，转子条通过频率RBPF=转子条数目*转子转速=57*1795转/分=102315转/分=1705.25赫兹大型悬臂式风机由电动机通过皮带传动被驱动排风机组结构布置排风机组结构布置253.某干燥机排风机电动机转子条松动故障的诊断某干燥机排风机电动机转子条松动故障的诊断2RBPF+2FL=2114 90rpm 0 . 41mm/s2RBPF=204740rpm 0 . 44mm/s2RBPF-2FL=197240rpm 1.45mm/sRBPF=102000rpm0 . 68mm/s振动幅值毫米/秒峰值振动幅值毫米/秒峰值频率(转/分)19

213、90年年10月月25日日1991年2月14日2RBPF-2FL=197240rpm 2 . 63mm/s2RBPF-4FL=189750rpm 0 . 57mm/s2RBPF=204740rpm 4 . 14mm/s2RBPF+2FL=2114 90rpm 2 . 50mm/s频率(转/分)频谱中出现两倍电源频率2FL边带，其幅值超过转子条通过频率RBPF及其二次谐波频率2RBPF的幅值，说明电动机可能存在电气故障，于是决定做电气故障频率趋势分析。转子条通过频率的二次谐波频率2RBPF幅值十分明显地增大，同时其两倍电源频率2FL的边带幅值也相当明显地增大，说明该说明该电动机转子条松动电动机转子

214、条松动。电动机转子条松动故障发展时，频谱分量的变化电动机转子条松动故障发展时，频谱分量的变化实例 43254.某干燥机排风机电动机转子条松动故障的诊断某干燥机排风机电动机转子条松动故障的诊断1991年年5月月23日日2RBPF-2FL=197240rpm 3 . 33mm/s2RBPF=204000rpm 5 . 61mm/s2RBPF+2FL=211490rpm 3 . 68mm/s频率(转/分)振动速度毫米/秒峰值为了避免电动机灾难性破坏，为了避免电动机灾难性破坏，1991年年5月月23日再次测试，分日再次测试，分析诊断，证实析诊断，证实2RBPF分量及其两侧分量及其两侧2FL分量还在继

215、续明显增分量还在继续明显增大，确认该电动机转子条松动，最后决定将该电动机拆卸下大，确认该电动机转子条松动，最后决定将该电动机拆卸下来，送修，分解检查。来，送修，分解检查。实例 432FL255.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之四四十十四四某变速交流感应电动机某变速交流感应电动机转子条松动故障转子条松动故障的诊断的诊断罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公司大连分公司256.某变速交流感应电动机转子条松动故障的诊断某变速交流感应电动机转子条松动故障的诊断电动机齿轮箱旋转鼓筒混凝土基础电动机极对数为6，标称转速为1200rpm=60赫兹，转

216、速为900rpm=15赫兹时，电源频率FL= 3600rpm* (900/1200) =2700rpm=45赫兹。电动机转子条通过频率RBPF=转子条数目P*转速。转子条数目未知。FL-569搅拌机布置实例 44257.某变速交流感应电动机转子条松动故障的诊断某变速交流感应电动机转子条松动故障的诊断实例 44 ? ? 97200rpm=2RBPF 4.17mm/s2FL2FL振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)电动机振动频谱中十分明显地显示出97200rpm频率分量的最高尖峰，这是什么这是什么？虽然知道转速为900rpm,但是不知道转子条数目。报警值为1 . 524mm/s峰值2*2700rpm

217、=5400rpm=2FL258.某变速交流感应电动机转子条松动故障的诊断某变速交流感应电动机转子条松动故障的诊断实例 44振动速度毫米/秒峰值48600rpm=RBPF2.67mm/s51165rpm频率(转/分)仔细研究频谱发现，48600rpm=97200rpm/2;已知转速为900rpm,而48600rpm/900rpm=54,可能该电动机转子条数目就是54。(后来，电动机制造厂证实该电动机转子条数目确实是54)。这样，48600rpm就是电动机转子条通过频率RBPF!97200rpm就是2RBPF ! !因此，根据频谱特征2RBPF分量最大，且伴随有2FL边带频率，可以诊断为该电动机的

218、故障是该电动机的故障是转子条松动转子条松动 ! !电源频率 FL=2700rpm259.某变速交流感应电动机转子条松动故障的诊断某变速交流感应电动机转子条松动故障的诊断实例 44振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)2RBPF=97200rpm7.98mm/s5.17mm/s4.17mm/s更换电动机后0.38mm/s更换电动机前1991年年2月月28日日1991年4月16日1991年2月26日1991年2月25日电动机转子条松动故障发展过程中转子条通过频率2RBPF分量幅值变化及更换电动机后，2RBPF立即几乎消失。电动机转子条松动通过频率2RBPF分量幅值迅速增大振动频谱随时间变化的三维谱26

219、0.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之四四十十五五某离心式冷水机某离心式冷水机(约克约克) 电动机相位故障电动机相位故障的诊断的诊断罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公司大连分公司261.某离心式冷水机某离心式冷水机(约克约克)电动机相位故障的诊断电动机相位故障的诊断1#2#3#4#电动机冷水机1#约克冷水机(压缩机)型号：YTK实例 45冷水机组布置示意图262.某离心式冷水机某离心式冷水机(约克约克)电动机相位故障的诊断电动机相位故障的诊断实例 45振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)7200rpm = 2FL ? 26.16mm/s1

220、989年年2月月21日日电源频率FL=3600rpm=60HZ定期巡检中发现：7200rpm频率分量的振动幅值高达26.16mm/s 峰值，这是什么？这是什么？263.某离心式冷水机某离心式冷水机(约克约克)电动机相位故障的诊断电动机相位故障的诊断实例 450 . 81mm/s 1/3FL=1110rpm振动速度毫米/秒峰值0 . 86mm/s FL=3180rpm1 . 29mm/s (2FL-1/3FL) =5280rpm5 . 82mm/s 2FL=6390rpm0 . 56mm/s (2FL+1/3FL)=7470rpm0 .50mm/s 3FL=9570rpm1 . 29mm/s (

221、2FL-1/3FL) =5276.2rpm5.82mm/s 2FL=6371 . 2rpm1/3FL =1095rpm频率(转/分)频率(转/分)振动速度毫米/秒峰值细化谱为了验证是否电源频率2FL故障，1989年2月21日将电源频率FL调到3180rpm=53HZ,再测试，结果证实确实是2FL=2*3185 . 6rpm=6371 . 2rpm!细化谱精确测定FL=3185 . 6rpm已知电源频率FL=3180rpm264.某离心式冷水机某离心式冷水机(约克约克)电动机相位故障的诊断电动机相位故障的诊断实例 45振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)0.43mm/s 7200rpm1989-3

222、-2026.16mm/s 7200rpm=2FL1989-2-210.27mm/s 7200rpm1988-11-150.48mm/s 7200rpm1988-9-20由于冷水机组电动机的电源的一相的接头松动，造成两倍电源频率2FL分量幅值突增。这就是所谓的电气相位电气相位故障故障。制造厂检查电动机时，开始检查电动机接线箱中电缆连接没有制造厂检查电动机时，开始检查电动机接线箱中电缆连接没有问题，进一步检查才发现电动机壳体内的定子绕组之一的压扁问题，进一步检查才发现电动机壳体内的定子绕组之一的压扁接头松动了，并且可看到打火的痕迹。证实了诊断的结果。接头松动了，并且可看到打火的痕迹。证实了诊断的结

223、果。265.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之四四十十六六某电厂大型引风机电动机多某电厂大型引风机电动机多根根转子条断裂故障转子条断裂故障的诊断的诊断罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公司大连分公司266.某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断电动机风机1#2#3#4#电动机功率400马力=294 . 2千瓦，标牌转速为885rpm,467安培，460伏，60HZ电源 (变速电机)。转子条数为70，内侧和外侧都装SKF6222滚动轴承。2#大型引风机组布置图利用振动分析和电流分析方法诊

224、断电动机断条故障利用振动分析和电流分析方法诊断电动机断条故障实例 46267.某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断实例 46振动分析振动分析和电流分析电流分析两种方法都可以诊断交流感应电动机转子条断裂故障。振动分析研究在一倍转速频率1*RPM两侧的电动机极通过频率FP(电动机极通过频率=滑差频率*电机极对数目)边带；而电流分析则研究在电源频率FL两侧的电动机极通过FP边带。并且注重边带与主频幅值的相对高度(电流分析更强调)。略为不同的是寻找变化的气隙故障。振动分析主要看高幅值的两倍电源频率2FL频率范围，看2FL幅值大小以及它两侧有无电机

225、极通过频率边带。然而，振动分析需研究频率更高的电机转子条通过频率RBPF(电动机转子条通过频率=转子条数目*转速)。主要研究主频率RBPF两侧2FL边带频率。 268.某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断实例 461*RPM2*RPM7*RPM8*RPM9*RPM10*RPM11*RPM22*RPM23*RPM24*RPM25*RPM26*RPM振动速度毫米/秒峰值频率(转/分) 22*RPM 23*RPM 24*RPM 25*RPM 26*RPM 转/分 16425 17175 17925 18675 19350 毫米毫米/秒峰值秒峰值

226、 0 . 16 0 . 17 0 . 27 0 . 22 0 . 13振动分析振动分析：宽带谱中显示丰富的转速频率谐波12*RPM269.某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断实例 460 . 25mm/s 1*RPM-FP =708rpm0 . 13mm/s 1*RPM=738 . 75rpm0 . 12mm/s 1*RPM+FP =769 . 50rpm2#电动机转速1*RPM=738 . 75rpm 电机极通过频率 FP =30 . 8rpm振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)FPFP振动频谱振动频谱表明：在一倍转速频率1*RPM的两侧

227、出现明显的电动机极通过频率FP的边带，1*RPM-FP边带频率分量的幅值超过了转速基频分量1*RPM的幅值。说明电动机转子存在严电动机转子存在严重断条故障。重断条故障。细化谱270.某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断实例 46振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)0 . 03mm/s 2*RPM-FP =1446 . 7rpm0 . 079mm/s 2*RPM=1477 . 5rpm0 . 057mm/s 2*RPM+FP =1508 . 3rpm2#电动机转速1*RPM=738 . 75rpm 2*RPM=1477 . 5rpm电机极通过

228、频率 FP =30 . 8rpm振动频谱振动频谱表明：在转速频率二次谐波频率2*RPM的两侧出现明显的电动机极通过频率FP边带频率，这是电动机转子出现严重断条严重断条的典型征兆。FPFP细化谱271.某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断实例 46振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)22*RPM-2FP0 . 14mm/s 22*RPM22*RPM+2FP23*RPM-2FP0 . 15mm/s 23*RPM23*RPM+2FP24*RPM-2FP0 . 25mm/s 24*RPM24*RPM+2FP25*RPM-2FP0 . 20mm/s

229、25*RPM25*RPM+2FP2#电动机转速1*RPM=738 . 75rpm 电机极通过频率 FP =30 . 8rpm 2FP =61 . 6rpm振动频谱振动频谱表明：在转速的(22*25*)RPM高次谐波频率的两侧出现明显的电动机极通过频率二次谐波2FP频率的边带频率。说明该电动机转子存在严重的转子条断裂严重的转子条断裂故障。细化谱272.电动机电流分析可检测的故障及故障症状或频率位置某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断实例 46273.某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断

230、实例 46电动机电流分析电流分析故障严重程度和推荐的修正措施274.某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断实例 460.051A 49.9HZ1.89A 51.023HZ1.89/0.051=37.1 (31.4dB)48.85HZ电流log 安培频率(转/分)电流幅值比=1.89A/0.051A=37.06电流比的对数=20log(1.89A/0.051A)=31.4dB 据此查表知，属于6类严重程度，即：说明有多根裂或的转子条或者端环，还有滑环和接头故障等。电流分析电流分析表明：电源主频率FL电流幅值只比其左侧边带FP频率分量电流幅值高

231、37. 1倍，说明电动机电动机转子条断裂故障严重转子条断裂故障严重。2#电动机电流谱275.某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断实例 460.046A 48.924HZ2.02A 50.574HZ2.02/0.046=43.9 (32.9dB)48.274HZ电流log 安培频率(转/分)电流幅值比=2.02A/0.046A=43. 9电流比的对数=20log(2.02A/0.046A)=32. 9dB 据此查表知，属于6类严重程度，即：说明有多根裂或的转子条或者端环，还有滑环和接头故障等。电流分析电流分析表明：电源主频率FL电流幅值只比

232、其左侧边带FP频率分量电流幅值高43 . 9倍，说明电动电动机转子条断裂故障严重机转子条断裂故障严重。4#电动机电流谱52.24HZ53.874HZ276.某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断实例 46小结小结：根据以上用振动分析和电流分：根据以上用振动分析和电流分析两种方法对析两种方法对2#和和4#电动机转子条故电动机转子条故障诊断的一致意见，经检查证实，障诊断的一致意见，经检查证实，2#和和4#电动机确实都断裂了一系列转子电动机确实都断裂了一系列转子条，端环已明显损坏。条，端环已明显损坏。4#电动机的转电动机的转子铁芯片也已损坏，还有

233、与定子相接子铁芯片也已损坏，还有与定子相接触的迹象。由此可见，振动分析和电触的迹象。由此可见，振动分析和电流分析的诊断结论与实际故障相符。流分析的诊断结论与实际故障相符。277.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之四四十十七七某往复式空压机的同步电动机某往复式空压机的同步电动机线圈松动故障线圈松动故障的诊断的诊断罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公司大连分公司278.某往复式空压机的同步电动机线圈松动故障的诊断某往复式空压机的同步电动机线圈松动故障的诊断实例 471A1V2V1H2H2A4H(E-W)4A4V(N-S)3V3H3A同步电动机

234、一级缸二级缸压缩机为英格索兰公司XLE24往复式，一级缸和二级缸成90度配置。电动机为通用电气公司同步电动机，型号：5TS850014A3，功率为400马力=294.2千瓦，转速为514转转/分分=8.57赫兹，电动机极对数目为14，每极对有6个线圈，总计有6*14=84个线圈个线圈；279.某往复式空压机的同步电动机线圈松动故障的诊断某往复式空压机的同步电动机线圈松动故障的诊断实例 47振动速度毫米/秒峰值振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)频率(转/分)43198rpm =84*RPM =CPF, 3.40mm/s2*RPM =1050rpm 2.26mm/s转速谐波，可能轴承松动或间隙过大

235、3#电动机1V测点细化谱43200rpm =84*RPM =CPF, 0. 97mm/s3#电动机1A测点1*RPM =510rpm振动频谱表明：电动机线圈通过频率(CPF)十分明显，并且两侧伴有电动机转速频率1*RPM边带，说明电动机定子线圈可能松动。电动机定子线圈可能松动。检查结果证实该电动机定子线圈确实松动。用环氧材料灌入每极的间隙中，填满空隙。振动便减小50%。280.故故障障诊诊断断实实例例分分析析之之四四十十八八某直流电动机某直流电动机可控硅整流器可控硅整流器起动卡故障起动卡故障的诊断的诊断罗克韦尔罗克韦尔自动化自动化(厦门厦门)有限公司有限公司大连分公

236、司大连分公司281.直流电动机齿轮箱螺杆机 1200千千瓦瓦 1200转转 /分分 SKF6234C3某直流电动机某直流电动机可控硅整流器起动卡故障可控硅整流器起动卡故障的诊断的诊断282.1200KW,N0=1200RPM283.输入端电动机侧输出端螺杆侧 Z1Z0中间轴 Z2Z3Z4Z5Fm3=Z4N1=Z5N3Fm1=Z0N0=Z1N1Fm2=Z2N1=Z3N3SKF22324SKF22320SKF22324SKF24124FAG6022C3SKF22326SKF22320SKF23124INA SL024926N0=1200RPM ,

237、 Z0=25 , Z1=88 , Z2=74 , Z3=56 , Z4=37 , Z5=28减减速速齿齿轮轮箱箱 N0N1N2N3284.SCRSCR可控硅整流器频率 2/32/3SCR SCR 频频率率分分量量说说明明有有一一张张起起动动卡卡不不能能起起动动 285.2/32/3SCR SCR 频频率率分分量量说说明明有有一一张张起起动动卡卡不不能能起起动动 SCRSCR可控硅整流器频率 286.2/32/3SCR SCR 频频率率分分量量说说明明有有一一张张起起动动卡卡不不能能起起动动 SCR

238、SCR可控硅整流器频率 287.2/32/3SCR SCR 频频率率分分量量说说明明有有一一张张起起动动卡卡不不能能起起动动 SCRSCR可控硅整流器频率 288.2/32/3SCR SCR 频频率率分分量量说说明明有有一一张张起起动动卡卡不不能能起起动动 SCRSCR可控硅整流器频率 289.2/32/3SCR SCR 频频率率分分量量说说明明有有一一张张起起动动卡卡不不能能起起动动 SCRSCR可控硅整流器频率 290.2/32/3SCR SCR 频频率率分分量量说说明明有有一一张张

239、起起动动卡卡不不能能起起动动 SCRSCR可控硅整流器频率 291.Fm3=11848RPM修修理理后后没没有有 2/3XSCR=12000RPM频频率率分分量量 292.修理前修理后 293.诊诊断断结结论论：该该直直流流电电动动机机存存在在电电气气故故障障即即可可控控硅硅整整流流器器可可能能有有一一张张起起动动卡卡不不能能起起动动，失失去去 1/3电电源源，它它可可引引起起直直流流电电动动机机重重复复的的转转速速瞬瞬变变，导导致致 2/3SCR频频率率的的大大振振动动 294.

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振动分析案例48个实例

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