振动故障诊断要点汇总
振动故障诊断要点总会1
两
两
两 两 两 两 两 两 两
两
两 1 2 两 两 2×两1 ×两 1 2 两 两 1 2 两 两 两 两 两 两 4 两 两 两 3 两 3 两 4 两 3×两 两 两 两 5 两 6 两 两 两 3 两 4 两 5 两 6 两 两 两 两 两 7 8
两
两 两 1 两 , 两 1. 2. 两 2. 2 两 1. , 两 两 1. 2. 两 3 两 两 , , 4
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两 两
两
两 1 两 <0.5×; 0.42~0.48×两 两 两 两 1 两 2 两 3 两 4 两 5 两 1. 2. 两 两 4. 两 两 1 两 两 1. 3. 两 2. 两 1. 2 两 2. 两 3 两 两 , 两 , 4 两 两 两 3. , 2 ωn , 两 两 两 6 两 两 两 两 2 两 两 3 两 两 4 两 5 两 两 两 两 两 6 7 8
两
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电动机振动故障及检修总结
电动机振动故障及检修总结电动机振动故障及检修总结电动机的振动故障及检修在工业领域普遍存在的振动式衡量设备装态的重要指标之一，当机械内部发生异常时，设备就会出现振动加剧现象。
振动诊断就是以系统在某种激励下的振动响应作为诊断信息的来源，通过对所测得的振动参量（振动位移、速度、加速度）进行各种处理，借助一定的识别策略，对机械设备的运行状态作出判断，进而对于有故障的设备给出故障部位、故障程度以及故障原因等方面的信息。
由于振动诊断具有诊断结果准确可靠，便于实时诊断等诸多优点，因而它成为应用最为广泛、最普遍的诊断技术之一。
特别是近年来，随着振动信号采集、传输以及分析仪器技术性能的提高，更进一步地促进了振动诊断技术在机械故障诊断中的应用。
1、电动机振动的危害电动机产生振动，会使绕组绝缘和轴承寿命缩短。
振动力促使绝缘缝隙扩大、外界粉尘和水份侵入其中，造成绝缘电阻降低和泄露电流增大，甚至形成绝缘击穿等故障。
另外，电动机产生振动，又会使冷却管振裂，焊接点振开；同时会造成负载机械的损伤，降低工件精度；会造成所有遭到振动的机械部分的疲劳，会使地脚螺栓松动或断掉，最后电动机将产生很大噪声。
2、振动原因电动机的振动原因大致分为：①电磁原因；②机械原因；③机电混合原因。
①电磁原因1）电源方面：电压不平衡，三相电动机单相运转（比如熔丝烧断一根）/2）定子方面：定子铁芯变椭圆、偏心、松动、单边磁拉力，绕组故障（断线、对地短路、击穿），三相电流不平衡，三相阻抗不平衡，绕组接线有误。
3）转子方面：转子铁芯变椭圆、偏心、松动、鼠笼缺陷（如缩孔、断笼）等。
②机械原因1）电动机本身方面：①机械不平衡，转轴弯曲，滑环变形；②气隙不均；③定转子铁芯磁中心不一致；④轴承故障（如磨损超限、变形、配合精度不够）；⑤机械结构强度不够；⑥基础安装不良，强度不够，共振，地脚螺丝松动等。
2）与联轴器配合方面：①连接不良，定中心不准；②联轴器不平衡，负载机械不平衡，系统共振等。
振动分析和故障诊断分析解析
• 状态监测 • 设备(资产)健康监测 • 设备(资产)健康管理 • 提高设备可用率 • 减少维修成本 • 延长设备寿命
机器状态检修
机器状态检修的基础是振 动频谱中包含机器零部件 的机械状态信息
振 振动故障分析诊断的任务：从某种意义上
动 讲，就是读谱图，把频谱上的每个频谱分
故 量与监测的机器的零部件对照联系，给每 障 分 条频谱以物理解释。
1H1zHz
1 Hz
10 Hz 10H1z00 Hz 100H1KzHz 11K0HK Hzz
10 Hz 对LOG数FR频EQ率U1E0N0CYHz
10KHz
1KHz
LOGARITHMIC SCALE
10 KHz
振动监测中的一些技术细节要点
• 简 谐 振 动 位 移 ， 速 度和 加 速 度 三 者关系
– 数学算法把一个复杂的函数分解成一系列 简单的正弦和余弦波
振动信号的采集与处理
合成波
快速傅
里叶分
析 (FFT)
幅 值
原理
分解的波
用频谱图表示
时域
x Ai sin(it i )
i 1
频域
振动监测中的一些技术细节要点
正弦波 方波
三角波 脉冲
振动监测中的一些技术细节要点
轴承内环故障频率BPFI
2.绝对振动标准ISO10816-1~6 机械振动----在非旋转部件上测量和评价机器
振动 第一部分 总则 第二部分 陆地安装的功率超过50MW的大型汽轮发电机组 第三部分 额定功率大于15KW额定转速在120 15000转/分在现场测量的工业 机器 第四部分 不包括航空器类的燃气轮机组 第五部分 水力发电厂和泵站机组 第六部分 额定功率超过100KW的往复式机器
机械振动学中的振动故障诊断与技术
机械振动学中的振动故障诊断与技术在机械系统中，振动是一种常见的现象。
振动的产生是由于机械系统在运行过程中受到不同力的作用而发生的运动。
正常情况下，机械系统的振动可以帮助我们判断系统是否正常工作。
然而，当机械系统中出现了振动故障时，就需要进行振动故障诊断与技术处理，以确保机械系统正常运行。
下面将介绍机械振动学中的振动故障诊断与技术。
1. 振动故障的种类在机械系统中，振动故障可以分为结构振动故障和非结构振动故障两种。
结构振动故障是由于机械系统结构的设计缺陷或损坏所导致的振动问题，而非结构振动故障则是由于机械系统中其他部件的损坏或松动引起的振动问题。
在进行振动故障诊断时，需要根据振动的特点和机械系统的结构来确定振动故障的种类。
2. 振动故障的诊断方法为了准确诊断机械系统中的振动故障，可以采用多种方法进行振动测量和分析。
常见的振动诊断方法包括频谱分析、时域分析、轨迹分析、阶次分析等。
通过这些方法可以获取机械系统中不同频率和振幅的振动信号，从而判断振动故障的具体原因。
3. 振动故障的处理技术一旦确定了机械系统中的振动故障，就需要采取相应的处理技术来解决问题。
根据振动故障的具体类型，可以采用不同的处理方法，如调整机械系统的平衡性、更换受损部件、加强固定支撑等。
通过有效的处理技术，可以及时消除振动故障，确保机械系统的正常运行。
在机械振动学中，振动故障诊断与技术是非常重要的内容。
只有及时准确地诊断和处理振动故障，才能保证机械系统的稳定运行，延长机械设备的使用寿命，提高生产效率。
因此，掌握振动故障诊断与技术是每位机械工程师必备的技能之一。
希望本文的介绍对您有所帮助，谢谢阅读。
振动故障诊断要点最全汇总
故障来源
1
2
3
4
设计、制造
安装、维修
运行、操作
机器劣化
主要原因
设计或制造不当,实际流量小于喘振流量,压缩机工作点离防喘振线太近
1.入口过滤器或级间冷却器堵塞2.叶轮流道或气体流道堵塞
1.压缩机实际运行流量小于喘振流量2.压缩机出口压力低于管网压力3.气源不足,进气压力过低,进气温度或气体相对分子质量变化大,转速变化太快及升压速度过快
不稳,强烈振动
径向
不稳定
紊乱,扩散
正进动
突变
密封和间隙动力失稳振动随敏感参数的变化
1
2
3
4
5
6
随转速
随负荷
随油温
随流量
随压力
其它识别方法
在某值失稳
很敏感
明显改变
不变
有影响
1.分数谐波及组合频率
2.工作转速到达某值突然振动
密封和间隙动力失稳振动的故障原因
故障来源
1
2
3
4
设计、制造
安装、维修
运行、操作
机器劣化
九.转子与静止件摩擦
转子与静止件径向摩擦的振动特征
1
2
3
4
5
6
7
8
特征频率
常伴频率
振动稳定性
振动方向
相位特征
轴心轨迹
进动方向
矢量区域
高次谐波低次谐波组合谐波
1×
不稳
径向
1.连续摩擦:反向位移,跳动,突变
2.局部摩擦:反向位移
1.连续摩擦:扩散
2.局部摩擦:紊乱
1.连续摩擦:反进动
2.局部摩擦:正进动
振动故障诊断要点汇总二[1]1
![振动故障诊断要点汇总二[1]1](https://img.taocdn.com/s3/m/7f32104e10a6f524cdbf852b.png)
相位特征
轴心轨迹
进动方向
矢量区域
<1×次谐波
1×
不稳
径向
杂乱
不稳定
正进动
改变
转子过盈配合件过盈不足振动随敏感参数的变化
1
2
3
4
5
6
随转速
随负荷
随油温
随流量
随压力
其它识别方法
有变化
有变化
不变
不变
不变
1.转子失稳涡动频率ωωn
2.振动大小与转子不平衡成正比
转子过盈配合件过盈不足的故障原因
故障来源
随负荷
随油温
随流量
随压力
其它识别方法
改变
改变
改变
明显改变
明显改变
1.振动剧烈
2.出口压力和进口流量波动大
3.噪声大,低沉吼叫,声音异常
喘振的故障原因
故障来源
1
2
3
4
设计、制造
安装、维修
运行、操作
机器劣化
主要原因
设计或制造不当,实际流量小于喘振流量,压缩机工作点离防喘振线太近
1.入口过滤器或级间冷却器堵塞2.叶轮流道或气体流道堵塞
振动特征频率与机器入口流量压力脉动频率
振动强烈程度随流量而变与工作流速频率相等
振动强烈程度不随流量而变与转子固有频率相近
注:ωs≈Ω为旋转分离角频率.
八.转子支撑系统联接松动
转子支撑系统联接松动的振动特征
1
2
3
4
5
6
7
8
特征频率
常伴频率
振动稳定性
振动方向
相位特征
轴心轨迹
进动方向
振动故障诊断要点
振动故障诊断要点振动故障是机械设备常见的故障类型之一，通过振动故障诊断可以帮助工程师找出故障的原因并采取相应的维修措施。
下面是振动故障诊断的要点：1.基本振动概念：了解振动的基本概念和参数，如振动的幅值、频率、相位和加速度等。
这些参数可以帮助工程师判断振动的严重程度和类型。
2.振动特征分析：振动特征分析包括频谱分析、时域分析和轨迹分析等。
频谱分析可以将振动信号转化为频谱图，从而找出频率和幅值异常的情况。
时域分析可以观察振动信号的波形，判断是否存在常见的故障类型。
轨迹分析可以观察旋转机械中旋转部件的运动轨迹，如转子不平衡和轴承故障。
3.振动测量与工具：了解振动测量的原理和方法，掌握常见的振动测量仪器，如加速度计、速度计和位移计等。
这些测量工具可以帮助工程师获取准确的振动数据，并用于故障诊断。
4.振动故障类型：了解振动故障的常见类型，如轴承故障、齿轮故障、不平衡和磨损等。
每种故障类型都有其特定的振动特征，通过分析这些特征可以判断故障的类型和位置。
5.振动诊断方法：根据振动特征和振动测量数据，结合机械设备的工作原理和结构特点，采用不同的振动诊断方法。
常见的方法包括单点测量、多点测量、滤波和波形诊断等。
通过综合应用这些方法，可以准确判断振动故障的原因。
6.振动故障分析：进行振动故障诊断后，需要对振动数据进行进一步的分析。
这包括对振动频谱进行解释和比较，对不同的振动特征进行关联分析，以及对振动故障的可能原因进行推断和验证。
7.故障预防和维护：通过振动故障诊断可以及时找出故障的原因，从而采取相应的维修措施。
然而，更好的方法是在设备正常运行期间进行故障预防和维护工作，包括定期检查和维护设备、定期校准和保养振动测量仪器等。
8.振动故障诊断的案例分析：通过分析实际案例，学习振动故障诊断的方法和技巧。
实际案例可以帮助工程师理解振动故障的原因和机理，并提高振动故障诊断的能力。
振动故障诊断是机械设备维修中重要的一环，能够帮助工程师快速准确地找出故障的原因，避免设备损坏和停机时间的增加。
振动诊断汇总
频谱分析法
总结词
频谱分析法是一种通过分析振动信号的频率成分来诊断机械故障的方法。
详细描述
频谱分析法通过将振动信号分解成不同频率的分量，并分析这些分量的幅值和 相位，以识别不同频率下的振动特征。这些特征可以与已知的故障模式进行比 对，从而确定故障类型和位置。
波形分析法
总结词
波形分析法是一种通过分析振动信号的时域波形来诊断机械 故障的方法。
案例三：压缩机的振动诊断
总结词
压缩机的振动诊断通常涉及压缩机的机械系统和控制系 统，需要综合考虑气体动力学、热力学和机械应力等因 素。
详细描述
在压缩机运行过程中，由于气体的压缩、膨胀以及机械 传动系统的运转，可能导致压缩机壳体和轴承的振动。 诊断时，需对压缩机的进排气系统、轴承、润滑系统等 进行检查，同时分析振动的频率和幅值。常见故障包括 轴承磨损、转子不平衡、气体脉动等。根据诊断结果， 可进行相应的维修或更换部件。
通用机械的振动诊断
总结词
通用机械如泵、风机等在工业领域中应用广泛，通过振动诊断技术可以检测其运行状态 和故障。
详细描述
通用机械在运行过程中也会产生振动，这些振动信号与机械的运行状态密切相关。通过 测量和分析这些振动信号，可以判断机械的运行状态和故障类型，如叶轮磨损、轴承松
动等。通过及时发现并处理这些问题，可以延长机械的使用寿命，提高生产效率。
04 振动诊断案例分析
CHAPTER
案例一：离心泵的振动诊断
总结词
离心泵的振动诊断是工业中常见的故障排查 案例，主要涉及对泵体、轴承和驱动系统的 检查。
详细描述
离心泵在运行过程中，由于流体动力学、机 械应力、不平衡力等因素，可能导致泵体和 轴承的振动。通过振动频谱分析、波形分析 等手段，可以定位问题所在，如轴承磨损、 转子不平衡等，进而采取相应措施进行维修
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2
3
4
5
6
随转速
随负荷
随油温
随流量
随压力
其它识别方法
改变
改变
改变
明显改变
明显改变
1.振动剧烈
2.出口压力和进口流量波动大
3.噪声大,低沉吼叫,声音异常
喘振的故障原因
故障来源
1
2
3
4
设计、制造
安装、维修
运行、操作
机器劣化
主要原因
设计或制造不当,实际流量小于喘振流量,压缩机工作点离防喘振线太近
1.入口过滤器或级间冷却器堵塞2.叶轮流道或气体流道堵塞
故障来源
1
2
3
4
设计、制造
安装、维修
运行、操作
机器劣化
主要原因
转子与静止件(轴承,密封,隔板)的间隙不当
1.转子与定子偏心2.转子对中不良3.转子动挠度大
1.热膨胀严重不均匀2.转子位移
基础或壳体变形大
十.转轴横向裂纹
转轴横向裂纹的振动特征
1
2
3
4
5
6
7
8
特征频率
常伴频率
振动稳定性
振动方向
相位特征
轴心轨迹
主要原因
配合尺寸加工误差大,改变了设计要求的配合性质
支撑系统配合间隙过大或紧固不良
超负荷运行
支撑系统配合性质改变,机壳或基础变形,螺栓松动
九.转子与静止件摩擦
转子与静止件径向摩擦的振动特征
1
2
3
4
5
6
7
8
特征频率
常伴频率
振动稳定性
振动方向
相位特征
轴心轨迹
进动方向
矢量区域
高次谐波低次谐波组合谐波
1×
不稳
径向
1.连续摩擦:反向位移,跳动,突变
2.局部摩擦:反向位移
续摩擦:扩散
2.局部摩擦:紊乱
1.连续摩擦:反进动
2.局部摩擦:正进动
突变
转子与静止件径向摩擦随敏感参数的变化
1
2
3
4
5
6
随转速
随负荷
随油温
随流量
随压力
其它识别方法
不明显
不明显
不变
不变
不变
时域波形严重削波
转子与静止件径向摩擦的故障原因
2×,3×…
不稳,工作转速到达某值时,振幅突然增大或减小
松动方向振动大
不稳定
紊乱
正进动
变动
转子支撑系统联接松动振动随敏感参数的变化
1
2
3
4
5
6
随转速
随负荷
随油温
随流量
随压力
其它识别方法
很敏感
敏感
不变
不变
不变
非线性振动特征
转子支撑系统联接松动的故障原因
故障来源
1
2
3
4
设计、制造
安装、维修
运行、操作
机器劣化
1
2
3
4
设计、制造
安装、维修
运行、操作
机器劣化
主要原因
转轴与旋转体配合面过盈不足
1.转子多次拆卸,破坏了原有配合性质
超转速,超负荷运行
配合件蠕变
2.组装方法不当
进动方向
矢量区域
半临界点的2×
2×,3×等高频谐波
不稳
径向,轴向
不规则
双椭圆或不规则
正进动
改变
转轴横向裂纹振动随敏感参数的变化
1
2
3
4
5
6
随转速
随负荷
随油温
随流量
随压力
其它识别方法
变化
不规则
不变
不变
不变
1.非线性振动
2.过半临界时2×谐波有共振峰
转轴横向裂纹振动的故障原因
故障来源
1
2
3
4
设计、制造
安装、维修
振动特征频率与机器入口流量压力脉动频率
振动强烈程度随流量而变与工作流速频率相等
振动强烈程度不随流量而变与转子固有频率相近
注:ωs≈0.5Ω为旋转分离角频率.
八.转子支撑系统联接松动
转子支撑系统联接松动的振动特征
1
2
3
4
5
6
7
8
特征频率
常伴频率
振动稳定性
振动方向
相位特征
轴心轨迹
进动方向
矢量区域
基频及分数谐波
七.旋转分离
旋转分离的振动特征
1
2
3
4
5
6
7
8
特征频率
常伴频率
振动稳定性
振动方向
相位特征
轴心轨迹
进动方向
矢量区域
ωs及(Ω-ωs)的成对谐波
组合频率
振幅大幅度波动
径向、轴向
不稳定
杂乱
正进动
突变
旋转分离振动随敏感参数的变化
1
2
3
4
5
6
随转速
随负荷
随油温
随流量
随压力
其它识别方法
明显
很明显
不变
很明显
变化
1.机器出口压力波动大2.机器入口气体压力及流量波动
运行、操作
机器劣化
主要原因
材质不良,应力集中
未能发现潜在裂纹
频繁启动,升速过快,升压过猛,转子长期受交变力
转轴产生疲劳裂纹
十一.喘振
喘振的振动特征
1
2
3
4
5
6
7
8
特征频率
常伴频率
振动稳定性
振动方向
相位特征
轴心轨迹
进动方向
矢量区域
超低频0.5-20Hz
1×
不稳
径向
不稳
紊乱
正进动
突变
喘振随敏感参数的变化
振动方向
相位特征
轴心轨迹
进动方向
矢量区域
<1×次谐波
1×
不稳
径向
杂乱
不稳定
正进动
改变
转子过盈配合件过盈不足振动随敏感参数的变化
1
2
3
4
5
6
随转速
随负荷
随油温
随流量
随压力
其它识别方法
有变化
有变化
不变
不变
不变
1.转子失稳涡动频率ωt >ωn
2.振动大小与转子不平衡成正比
转子过盈配合件过盈不足的故障原因
故障来源
1.压缩机实际运行流量小于喘振流量2.压缩机出口压力低于管网压力3.气源不足,进气压力过低,进气温度或气体相对分子质量变化大,转速变化太快及升压速度过快
1.管道阻力增大2.管网阻力增大3.管路逆止阀失灵
十二.转子过盈配合件过盈不足
转子过盈配合件过盈不足的振动特征
1
2
3
4
5
6
7
8
特征频率
常伴频率
振动稳定性
旋转分离的故障原因
故障来源
1
2
3
4
设计、制造
安装、维修
运行、操作
机器劣化
主要原因
各级流道设计不匹配
1.入口过滤器堵塞2.叶轮或气流流道堵塞
工作介质流量调整不当,工艺参数不匹配
气体入口或流道异物堵塞
旋转分离与油膜振荡的区别
区别内容
旋转失速
油膜振荡
振动特征频率与工作转速
振动特征频率随工作转速而变
油膜振荡后,频率不随工作转速变化