大型旋转机械振动常用诊断分析方法

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：设备故障诊断是设备在运行中或基本不拆卸设备的 况下，监测设备运行的状态量，预测故障的部位以及对设备未来运行的影响，从而找出列策的-门技 这门教 昏 吏工作中已苕遍得到应用。

1监测与诊断系统的目标1.1了解被监测系统的运行状态，到可行的办法是杨虹 作。

13工作现场预警设备机器故障肪I 大型事故产生，伤钲了人们生命财产安全，是设备运行的首要工作。

2旋转机械的核心--转轴组件包括：转子 、齿轮传动件、叶轮、联轴器)、滑动轴承、滚动轴承、支 ～座、定子、机座；密封装置。 13机械设备振动3.1机械设备振动特点振 晴.在的广泛陛振动监测的有效性振动的可识别性、故障的影响(系统固有特陛同等)。

32系统、振动、故障间的关系设系统为定常线陛系统，其输入为 输出为姗，其拉氏变换为x(s)'Y(s)其中sai∞为复变量。则可定义：H Y(s)/X(s)为系统的f专递函数，用以描述系统的特陛。

这时H H(io)称为系统的频响系数。 由于FFT运算很方便，故常用 H(i1))代替H(0，这时系统特l蚵 表示为tI) Y(i1))/x(i ca)) 由此可得：Y( )H )X(j1))具体数学表达式，共同决定。

4转子系统、转子振动和转子故障的分类4.1振动分类：横向振动--捌 发生在包括转轴的横向xoy平面内，大多数故障所激发的振动为此类振动；轴向振动--振动发生在转轴轴线Z方向上，412系统分 以临界转速分类(1)刚性转子系统--工作转速在- 以下的系统。- I缶界转速：转子系统有多个自振频率，当转速逐渐增大到横向振动的-阶自振频率时，将发生-阶共振，所对应的转速称为- f缶界转速。判别依据：- 般工作频率<100Hz的机械系统属于刚性转子系统，该系统-股采甩滚动轴承。同步振动：工作频率：激振频率。强迫振动：对线性系统，在周期激厩I下自 急态Ⅱ啦 。(2)柔 .车抒 系统--工作转速在- 临 以上的系统。判别 据 ：-般工作频率>100Hz的柳蒯深统属于柔性章汗 系统。

振 嘴点：振动频率(自激振动)(工作频率，并与-阶横向自振频率有关。

自激振动：振动过程中，由于系统内部不断有能量输入而产生的共振现象，在没雀诊断中又弥为亚同步振动。

信息。振动波形：振动位移、速 Ⅱ速度随时间变化的曲线。与同步振动有关的各种故障所激发的振动都属于周期函数，其基本成分是以基频(工作频率 分为主及若干高次谐波函数再附加随机噪声所组成。

图 1轴心轨迹的测试52频谱分析法(F几分析)。频谱的最基本信息：谱峰的高低和频率特分析方法：谱图分段：fl区不同位置(水平、垂直)的频谱图对比不同地点的谱图差别频谱分析的关键；(1 .号的频率及其谐波分量的组成。(2)分量中那些成分的幅值最为突出。(3)阶比幅值谱～频谱图的频率轴改为工作频率的倍数来表示。

轴心轨迹携带的诊断信息表现为：轴心轨迹的形状；轴心轨迹的旋转方向；辅 轨迹的稳定性；轴心轨迹的形状：轴心轨迹的形状与机器设备的运行状态及发生故障的类型有密切关系，以下是八科 型古女障的轴心轨迹。(1)不平衡。辅 轨述理论匕为圆形，但由于轴承油膜刚度在埘方向上的差别，以及其它因素的影响，实际上为-椭圆。有部分结构为汽轮发电机启动过程中基频分量的仿真轴心轨迹图。椭圆长轴 购 的变化主要是爰 动过程中温度 所致。(2)不对中。不对中轴 轨迹主要由倍频、四倍频谐波分量由计算机仿真合成。有部分结构为存在不同程度不对 时的轴心轨迹。随着不对中程度的增大，轨迹由椭圆形变为香蕉形，最后成为8字形。(3)亚同步振动。有部分结构的内8字形为典型的半速涡动的轴 I迹。由于涡动频率并非恰为转子旋转频率的-半，所以涡动轨迹并不完全重复。大多数亚同步自激振动的轴心轨迹都有上述特征。(4)转子与静I 的碰磨 哮擦。此部分结构为抒 与静I匕部件产：生不同萜瘦的碰撞和啤 察时的轴心彭迹。 轨迹的放 妨 向-且正向进动(轴转向与轴心轨迹转向-致>- 女I：1：转子不平衡、不对中、油膜失稳产生的亚同步涡动、内摩擦激发的涡动等均为正向进动。绝大多数为正向进动。b逆向进动(轴转向与辅 向相反-彳 摩擦等少数情况下发生。 轴心轨迹的稳定性。-般情况下，轴 船 剁寺稳定，-旦.发生形状大小的变化 迹紊乱。则揭示机器没锦 亍状态已发生变化，或进入异常壮态下，在能保障上述中找 旧：备故障的楱 交点，才能有针对性的排除故障，在排除故障的同时刁 忽视轴心平筏稳定，要把握座础数据，观测与原始记录的变化差距大小，进行决策。运行勒迹紊乱，则表明出现故障问题，要在系统中全面险测理论数据，从而进行意沦，拿出第-手数据找出故障原因。