转子不平衡的振动特征
电机振动异常的识别与诊断
④轴向振动很小或正常。
③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。
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10%是允许的，过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：
①电磁振动频率是电源频率的2倍 F=2f。
电机振动异常的识别与诊断
1、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：
5、转子不平衡产生的机械振动；
转子不平衡的原因
①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。
②转子零部件脱落和移位，绝缘收缩造成绕组移位、松动。
③联轴器不平衡，冷却风扇不平衡，皮带轮不平衡。
①定子三相磁场不对称，如电网三相电压不平衡。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。
②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。
③电磁底脚线条松动，相当于机座刚度降低使定子振动增加。
7、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相同，也是油膜动压不稳造成的。
机械振动故障及其特征频谱
机械振动故障及其特征频谱15类常见的振动故障及其特征频谱:不平衡、不对中、偏心转子、弯曲轴、机械松动、转子摩擦、共振、皮带和皮带轮、流体动力激振、拍振、偏心转子、电机、齿轮故障、滚动轴承、滑动轴承。
一、不平衡不平衡故障症状特征：◎振动主频率等于转子转速◎径向振动占优势◎振动相位稳定◎振动随转速平方变化◎振动相位偏移方向与测量方向成正比1、力偶不平衡力偶不平衡症状特征：◎同一轴上相位差180°◎存在1X转速频率而且占优势◎振动幅值随提高的转速的平方变化◎可能引起很大的轴向及径向振动幅值◎动平衡需要在两个修正面内修正2、悬臂转子不平衡悬臂转子不平衡症状特征：◎径向和轴向方向存在1X转速频率◎轴向方向读数同相位，但是径向方向读数可能不稳定◎悬臂转子经常存在力不平衡和力偶不平衡两者，所以都需要修正二、不对中1、角向不对中角向不对中症状特征：◎特征是轴向振动大◎联轴器两侧振动相位差180°◎典型地为1X和2X转速大的轴向振动◎通常不是1X，2X或3X转速频率占优势◎症状可指示联轴器故障2、平行不对中平行不对中症状特征：◎大的径向方向相位差180°的振动严重不对中时，产生高次谐波频率◎2X转速幅值往往大于1X转速幅值，类似于角向不对中的症状◎联轴器的设计可能影响振动频谱形状和幅值3、装斜的滚动轴承装斜的滚动轴承症状特征：◎振动症状类似于角向不对中◎试图重新对中联轴器或动平衡转子不能解决问题◎产生相位偏移约180°的侧面◎对侧面或顶部对底部的扭动运动三、偏心转子偏心转子症状特征：◎在转子中心连线方向上最大的1X转速频率振动◎相对相位差为0°或180°◎试图动平衡将使一个方向的振动幅值减小，但是另一个方向振动可能增大四、弯曲轴弯曲轴症状特征：◎弯曲的轴产生大的轴向振动◎如果弯曲接近轴的跨度中心，则1X转速频率占优势◎如果弯曲接近轴的跨度两端，则2X转速频率占优势◎轴向方向的相位差趋向180°五、机械松动1、机械松动(A)机械松动(A)症状特征：◎机器底脚结构松动引起的◎基础变形将产生“软底脚”问题◎相位分析将揭示机器的底板部件之间垂直方向相位差约180°2、机械松动(B)机械松动(B)症状特征：◎由地脚螺栓松动引起的◎可能产生0.5X、1X、2X和3X转速频率振动时，由裂纹的结构或轴承座引起的3、机械松动(C)机械松动(C)症状特征：◎相位经常是不稳定的◎将产生许多谐波频率六、转子摩擦转子摩擦症状特征◎振动频谱类似于机械松动◎通常产生一系列可能激起自激振动的频率◎可能出现转速的亚谐波频率振动◎摩擦可能是部分圆周或整圆周的七、共振共振症状特征：◎当强迫振动频率与自振频率一致时，出现共振◎轴通过共振时，相位改变180°，系统处于共振状态时，将产生大幅值的振动八、皮带和皮带轮1、皮带共振皮带共振症状特征：◎如果皮带自振频率与驱动转速或被驱动转速频率一致，则可能出现大幅值的振动◎改变皮带张力可能改变皮带的自振频率2、皮带磨损、松动或不匹配皮带磨损、松动或不匹配症状特征：◎往往2X转速频率占优势◎振动幅值往往是不稳定的，有时是脉冲、频率或是驱动转速频率，或是被驱动转速频率◎齿形皮带磨损或不对中，将产生齿轮皮带频率大幅值的振动◎皮带振动频率低于驱动转速或被驱动转速频率3、偏心皮带轮偏心皮带轮症状特征：◎偏心或不平衡的皮带轮，将产生1x转速频率的大幅值的皮带轮振动◎在皮带一致方向上的振动幅值最大◎试图动平衡偏心皮带轮要谨慎4、皮带/皮带轮不对中皮带/皮带轮不对中症状特征：◎皮带轮不对中将产生1X转速频率的大幅值的轴向振动◎电动机上振动幅值最大的往往是风机转速频率九、流体动力激振1、叶片通过频率流体动力激振症状特征：◎如果叶片与壳体之间的间隙不均匀，叶片通过频率(BPF)振动的幅值可能很高◎如果摩擦环卡在轴上，可能产生高幅值的叶片通过频率(BPF)振动◎偏心的转子可能产生幅值过大的叶片通过频率(BPF)振动2、流体紊流流体紊流症状特征：◎在风机中，由于流道内气流的压力变化或速度变化，往往会出现气流紊流流动◎将产生随机的，可能在0到30赫兹频率范围的低频振动3、气穴气穴症状特征：◎气穴将产生随机的，叠加在叶片通过频率(BPF)上的高频宽带能量振动◎通常说明进口压力不当◎如果任凭气穴现象存在，将可能导致叶轮的叶片腐蚀和泵壳体腐蚀◎声音听起来像砂石经过泵的声音十、拍振拍振症状特征：◎拍振是两个频率非常接近的振动同相位和反相位合成的结果◎宽带谱将显示为一个尖峰上下，波动本身在宽带谱上存在两个尖峰的频率之差就是拍频十一、偏心转子◎电源频率FL（中国为50赫兹=3000转/分）◎极数P◎转子条通过频率Fb=转子条数*转子转速◎同步转速NS=2XFL/P◎滑差频率FS=同步转速-转子转速1、定子偏心、绝缘短路和铁芯松动定子偏心、绝缘短路和铁芯松动症状特征：◎定子问题产生高幅值的电源频率，二倍(2FL)电磁振动◎定子偏心产生不均匀的气隙，其振动的单向性非常明显◎软底脚可能导致定子偏心2、同步电动机同步电动机症状特征：◎同步电动机的定子线圈松动产生◎高幅值的线圈通过频率振动◎线圈通过频率两侧将伴随1X转速频率的边带3、电源相位故障电源相位故障症状特征：◎相位问题将引起二倍电源频率◎(2FL)伴有(1/3)FL的边带◎如果不修正电源故障，二倍电源频率(2FL)的电磁振动幅值可能超过25毫米/秒峰值◎如果电源接头局部故障只是偶尔接触故障4、偏心转子偏心转子症状特征：◎偏心转子产生旋转的、可变的气隙，它产生脉冲振动◎经常要求进行细化谱分析，以分离二倍电源频率(2F)与旋转转速的谐波频率5、转子断条转子断条症状特征：◎旋转转速及其谐波频率两侧伴随极通过频率(Fp)边带说明转子断条故障◎在转子条通过频率(RBPF)两侧，伴随二倍电源频率(2FL)边带说明转子条松动◎往往是转子条通过频率(RBPF)的二倍(2XRBPF)和三倍(3XRBPF)幅值很高，而转子条通过频率(RBPF)的基频(1XRBPF)的幅值很小十二、直流电机直流电动机故障症状特征：◎利用可控硅整流器频率(SCR)高于正常的幅值可检测直流电动机故障◎这些故障包括：绕组线圈断裂，保险丝和控制板故障，可产生1X 到5X电源频率的高幅值振动十三、齿轮故障正常状态频谱：◎正常状态频谱显示1X和2X转速频率和齿轮啮合频率GMF◎齿轮啮合频率GMF通常伴有旋转转速频率边带◎所有的振动尖峰的幅值都较低，没有自振频率1、齿载荷的影响齿载荷的影响症状特征：◎齿轮啮合频率往往对载荷很敏感◎高幅值的齿轮啮合频率GMF未必说明齿轮有故障◎每次分析都应该在最大载荷下进行2齿磨损齿磨损症状特征：◎激起自振频率同时伴有磨损齿轮的1X转速频率的边带说明齿磨损◎边带是比齿轮啮合频率GMF更好的磨损指示◎当齿轮的齿磨损时齿轮啮合频率的幅值可能不变3、齿轮偏心和侧隙游移齿轮偏心和侧隙游移症状特征：◎齿轮啮合频率GMF两侧较高幅值的边带说明，齿轮偏心侧隙游移和齿轮轴不平行◎有故障的齿轮将调制边带◎不正常的侧隙游移通常将激起齿轮自振频率振动4、齿轮不对中齿轮不对中症状特征：◎齿轮不对中总是激起二阶或更高阶的齿轮啮合频率的谐波频率，并伴有旋转转速频率边带◎齿轮啮合频率基频(1XGMF)的幅值较小，而2X和3X齿轮啮合频率的幅值较高◎为了捕捉至少2XGMF频率，设置足够高的最高分析频率Fmax很重要5、断齿/裂齿断齿/裂齿症状特征：◎断齿或裂齿将产生该齿轮的1X转速频率的高幅值的振动◎它将激起自振频率振动，并且在其两侧伴有旋转转速基频边带◎利用时域波形最佳指示断齿或裂齿故障◎两个脉冲之间的时间间隔就是1X转速的倒数6、齿磨损摆动的齿症状特征：◎摆动的齿轮的振动是低频振动，经常忽略它十四、滚动轴承1、滚动轴承故障发展的第一阶段滚动轴承故障发展的第一阶段症状特征：◎超声波频率范围(>250K赫兹)内的最早的指示，利用振动加速度包络技术（振动尖峰能量gSE）可最好地评定频谱2、滚动轴承故障发展的第二阶段滚动轴承故障发展的第二阶段症状特征：◎轻微的故障激起滚动轴承部件的自振频率振动◎故障频率出现在500-2000赫兹范围内◎在滚动轴承故障发展第二阶段的末端，在自振频率的左右两侧出现边带频率3、滚动轴承故障发展的第三阶段滚动轴承故障发展的第三阶段症状特征：◎出现滚动轴承故障频率及其谐波频率◎随着磨损严重出现故障频率的许多谐波频率，边带数也增多◎在此阶段，磨损可以用肉眼看见，并环绕轴承的圆周方向扩展4、滚动轴承故障发展的第四阶段滚动轴承故障发展的第四阶段症状特征：◎离散的滚动轴承故障频率消失，被噪声地平形式的宽带随机振动取代之◎朝此阶段末端发展，甚至影响1X转速频率的幅值◎事实上，高频噪声地平的幅值和总量幅值可能反而减小十五、滑动轴承1、油膜振荡不稳定性油膜振荡症状特征：◎如果机器在2X转子临界转速下运转，可能出现油膜振荡◎当转子升速到转子第二阶临界转速时，油膜涡动接近转子临界转速，过大的振动将使油膜不能支承轴◎油膜振荡频率将锁定在转子的临界转速。
风机振动原因分析
1 轴承座振动转子质量不平衡引起的振动在现场发生的风机轴承振动中，属于转子质量不平衡的振动占多数。
造成转子质量不平衡的原因主要有：叶轮磨损(主要是叶片)不均匀或腐蚀；叶片表面有不均匀积灰或附着物(如铁锈) ；机翼中空叶片或其他部位空腔粘灰；主轴局部高温使轴弯曲；叶轮检修后未找平衡；叶轮强度不足造成叶轮开裂或局部变形；叶轮上零件松动或连接件不紧固。
转子不平衡引起的振动的特征：①振动值以水平方向为最大，而轴向很小，并且轴承座承力轴承处振动大于推力轴承处；②振幅随转数升高而增大；③振动频率与转速频率相等；④振动稳定性比较好，对负荷变化不敏感；⑤空心叶片内部粘灰或个别零件未焊牢而位移时，测量的相位角值不稳定，其振动频率为30%～50% 工作转速。
动静部分之间碰摩引起的振动如集流器出口与叶轮进口碰摩、叶轮与机壳碰摩、主轴与密封装臵之间碰摩。
其振动特征：振动不稳定；振动是自激振动与转速无关；摩擦严重时会发生反向涡动；滚动轴承异常引起的振动轴承装配不良的振动如果轴颈或轴肩台加工不良，轴颈弯曲，轴承安装倾斜，轴承内圈装配后造成与轴心线不重合，使轴承每转一圈产生一次交变的轴向力作用，滚动轴承的固定圆螺母松动造成局部振动。
其振动特征为：振动值以轴向为最大；振动频率与旋转频率相等。
滚动轴承表面损坏的振动滚动轴承由于制造质量差、润滑不良、异物进入、与轴承箱的间隙不合标准等，会出现磨损、锈蚀、脱皮剥落、碎裂而造成损坏后，滚珠相互撞击而产生的高频冲击振动将传给轴承座，把加速度传感器放在轴承座上，即可监测到高频冲击振动信号。
这种振动稳定性很差，与负荷无关，振动的振幅在水平、垂直、轴向三个方向均有可能最大，振动的精密诊断要借助频谱分析，运用频谱分析可以准确判断轴承损坏的准确位臵和损坏程度，抓住振动监测就可以判断出绝大多数故障，再辅以声音、温度、磨耗金属的监测，以及定期测定轴承间隙，就可在早期预查出滚动轴承的一切缺陷。
|轴承座基础刚度不够引起的振动基础灌浆不良，地脚螺栓松动，垫片松动，机座连接不牢固，都将引起剧烈的强迫共振现象。
旋转机械产生振动的原因
旋转机械产生振动的原因1.转子不平衡：转子是旋转机械的核心部件之一，如果在制造或装配过程中转子的质量分布不均匀，或者转子的质量中心与转轴的几何中心不一致，就会导致转子不平衡，产生振动。
2.转子偏心：转子在运行过程中，由于受到各种力的作用，会产生偏心现象。
例如，由于轴承老化或磨损，导致转子偏离理想中心位置，这样在旋转时会出现不规则的振动。
3.转轴弯曲：转轴在长期运行中可能会发生弯曲，这可能是由于过载、长期在偏心位置运行或轴材质不均匀等原因导致的。
当转轴弯曲时，会产生较大的离心力，从而导致旋转机械产生振动。
4.轴承异常：轴承是支撑旋转机械转子和传递负荷的重要组件。
当轴承存在异常时，如过早磨损或损坏，轴承回转不灵活，就会导致旋转机械产生振动。
5.转速不匀：旋转机械的转速不匀也是产生振动的原因之一、例如，在内燃机中，气缸的工作过程可能由于火花塞点火的时间、燃烧性能等因素的影响，导致固定转子的周期性加速和减速，从而产生振动。
6.故障松动：旋转机械的各种连接部件，如螺栓、齿轮、轴套等，如果松动或失效，就会导致机械系统不稳定，进而产生振动。
7.液动离心力：一些旋转机械中的工作流体（如离心泵等）在离心力作用下，会产生离心振动。
这种振动可以通过调整流体在机械内的流动方式或增加防振措施进行控制。
以上是旋转机械产生振动的主要原因。
为了减少或消除这些振动，需要采取相应的措施，例如：加强质量控制，保证转子的平衡性；定期检查和维护轴承，确保其正常工作；适当调整机械的结构和设计，降低振动产生的可能性；使用合适的润滑剂和制动装置，减少摩擦引起的振动等等。
机械故障诊断—第四章 旋转机械故障诊断
2
制造原因
1制造误差大 2材质不均匀 3动平衡精度低 1转子上零部件安装错误 2零件漏装
3
安装维修
1转子有较大预负荷
4
操作运行
1介质带液，造成腐蚀 2介质脏，造成结垢
1超速、超负荷运行 2入口阻力大，导致部件损坏，进人 流道松动
1转子回转体结垢 2转子腐蚀
图4.1 转子力学模型
由于有偏心质量m和偏心距e的存在，当转子转动 时将产生离心力、离心力矩或两者兼而有之。离心 力的大小与偏心质量m、偏心距e及旋转角速度ω有 F me 2 。众所周知，交变的力(方向、大小 关，即 均周期性变化)会引起振动，这就是不平衡引起振动 的原因。转子转动一周，离心力方向改变一次，因 此不平衡振动的频率与转速相一致。
例2：某52万吨／年尿素装置CO2压缩机组低压缸转子，大修后开车振动值 正常，但在线监测系统发现其振动值有逐步增大的趋势。其时域波形为 正弦波，分析其频谱，以1×频为主，分析其矢量域图，相位有一个缓慢 的变化。如图4.7所示。
(a)时域波形
(b)幅值谱
(c)振动趋势
(d)矢量域图
图4.7 CO2压缩机渐变不平衡振动特征
3.非定常强迫振动 非定常强迫振动是由外来扰动力而引起的一种强迫振动。其特点是 与扰动力具有相同的频率；振动本身反过来会影响扰动力的大小与相 位；振动的幅值和相位都是变化的。比如转子轴上某一部位出现不均 匀的热变形，就相当于给转子增加了不平衡质量，它将会使振动的幅 值和相位都发生变化。反过来，振动幅值和相位的变化又影响不均匀 热变形的大小与部位，从而使强迫振动连续不断地发生变化。 二、旋转机械常见故障及其特点 1.不平衡 转子不平衡是旋转机械的常见故障之一。在制造与维修过程中，虽 都要对转子作仔细平衡，使不平衡量小于限定值。但经过一段时间的 运行，不平衡量会逐渐增大。由于转子处于高速运行状态，偏心量的 少许增加，都会使惯性离心力剧增，使机器的功能下降，甚至无法继 续运行。 转子不平衡引起的振动有以下特点： 1. 振幅随转速的上升而增加； 2. 振动的频率与转子的旋转频率相同； 3. 振动方向以径向为主； 4. 振动相位常保持一定角度。 当不平衡重量只存在于一个平面内时，这种不平衡称为静不平衡；而当 在多个平面内有不平衡情况时，就是动不平衡。
常见的15种振动故障与特征频谱
常见的15种振动故障及其特征频谱以下十五种常见的振动故障及其特征频谱: 不平衡、不对中、偏心转子、弯曲轴、机械松动、转子摩擦、共振、皮带和皮带轮、流体动力激振、拍振、偏心转子、电机、齿轮故障、滚动轴承、滑动轴承。
一、不平衡不平衡故障症状特征：●振动主频率等于转子转速；●径向振动占优势；●振动相位稳定；●振动随转速平方变化；●振动相位偏移方向与测量方向成正比。
1、力偶不平衡●力偶不平衡症状特征：●同一轴上相位差180°；●存在1X转速频率而且占优势；●振动幅值随提高的转速的平方变化；●可能引起很大的轴向及径向振动幅值；●动平衡需要在两个修正面内修正。
2、悬臂转子不平衡●悬臂转子不平衡症状特征：●径向和轴向方向存在1X转速频率；●轴向方向读数同相位，但是径向方向读数可能不稳定；●悬臂转子经常存在力不平衡和力偶不平衡两者，所以都需要修正。
二、不对中1、角向不对中角向不对中症状特征：特征是轴向振动大；联轴器两侧振动相位差180°；典型地为1X和2X转速大的轴向振动；通常不是1X，2X或3X转速频率占优势；症状可指示联轴器故障。
2、平行不对中●平行不对中症状特征：●大的径向方向相位差180°的振动严重不对中时，产生高次谐波频率；●2X转速幅值往往大于1X转速幅值，类似于角向不对中的症状；●联轴器的设计可能影响振动频谱形状和幅值。
3、装斜的滚动轴承装斜的滚动轴承症状特征：振动症状类似于角向不对中；试图重新对中联轴器或动平衡转子不能解决问题；产生相位偏移约180°的侧面；对侧面或顶部对底部的扭动运动。
三、偏心转子●偏心转子症状特征：●在转子中心连线方向上最大的1X转速频率振动；●相对相位差为0°或180°；●试图动平衡将使一个方向的振动幅值减小，但是另一个方向振动可能增大。
四、弯曲轴●弯曲轴症状特征：●弯曲的轴产生大的轴向振动；●如果弯曲接近轴的跨度中心，则1X转速频率占优势；●如果弯曲接近轴的跨度两端，则2X转速频率占优势；●轴向方向的相位差趋向180°。
机械故障诊断-动平衡技术
6
B 轴 弯 曲
轴向
类 似 不 平 衡 故 障 的 诊 断
典型的频谱
相 位 关 系
振动特征类似动不平衡，振动以 1X 为主，如果弯曲靠近联轴 节，也可产生 2X 振动。类似不对中、通常振幅稳定，如果 2X 与 供电频率或其谐频接近，则可能产生波动。 轴向振动可能较大，两支承处相位相差180。 振动随转速增加迅速增加，过了临界转速也一样。
D
悬 臂 转 子 不 平 衡
悬臂转子不平衡会在远端轴承处产生轴向力 悬臂转子不平衡轴心振动轨迹是一个圆形
3 不 平 衡 类 型 与 其 故 障 特 征
D
轴向和径向
悬 臂 转 子 不 平 衡
典型的频谱 典型的频谱
相位关系 相位关系
悬臂转子不平衡在轴向和径向都会引起较大 1X 振动。 轴向相位稳定，而径向相位会有变化。
3
A
径向
不 平 衡 类 型 与 其 故 障 特 征
力 不 平 衡
典型的频谱
相位关系
同频占主导，相位稳定。如果只有不平衡，1X 幅值大于等 于通频幅值的80％，且按转速平方增大。
通常水平方向的幅值大于垂直方向的幅值，但通常不应超过 两倍。 同一设备的两个轴承处相位接近。 水平方向和垂直方向的相位相差接近90度。
90 C
B
A 0
180
W
270 T
W＝A*T/C =164g
角度＝290＋27＝317（度）
③.试重及配重的施加方法
去 重 校 正
加 重 校 正
风机
6
A 偏 心 转 子
电机 风机 径向 电机
类 似 不 平 衡 故 障 的 诊 断
典型的频谱
振动故障特征
振动故障特征1转子质量不平衡（1）转子的振动是一个与转速同频的强迫振动，振动幅值随转速按振动理论中的共振曲线规律变化，在临界转速处达到最大值。
因此，转子不平衡故障的突出表现为一倍频率振动幅值大。
同时，出现较小的高次谐波，整个频谱呈所谓的“枞树形”，如图。
（2）在一定的转速下，振动的幅值和相位基本上不随时间发生变化。
（3）轴心运动轨迹为圆型或椭圆型。
（4）动态下，轴线弯曲成空间曲线，并以转子转速绕静态轴心线旋转。
2 转子初始弯曲有初始弯曲的转子具有与质量不平衡转子相似的振动特征，所不同的是初弯转子在转速较低时振动较明显，趋于弯曲值。
在一定的转速下振动特征稳定，振幅和相位受机组参数影响不大，与升速时或带负荷的时间延续没有直接的关联，也不受启动方式的影响。
3转子热态不平衡(1)转子的振动频谱与质量不平衡时的振动频谱类似。
(2)振动的幅值和相位随负荷发生变化。
(3)在一定负荷下，振动的幅值和相位随时间发生变化。
(4)轴心运动轨迹与质量不平衡时的轴心运动轨迹类似。
4转子部件脱落转子部件脱落的主要特征有：(1)转子部件脱落后，转子的振动频谱与质量不平衡时的振动频谱类似。
(2)转子部件脱落的前后，振动的幅值和相位突然发生变化。
(3)部件脱落一段时间后，振动的幅值和相位趋于稳定。
(4)轴心运动轨迹与质量不平衡时的轴心运动轨迹类似。
5转子部件结垢特征分析主要特征：（1）转子的振动频谱与质量不平衡时的振动频谱类似。
（2）轴心运动轨迹与质量不平衡时的轴心运动轨迹类似。
（3）振动的幅值和相位随时间发生极为缓慢的变化，这种变化有时需要一个月甚至数个月才能发现明显的差别。
辅助特征：（4）机组的出力和效率逐渐下降。
（5）各监视段的压力随时间的变化而缓慢增加。
6动静碰磨故障发生动静碰磨故障转子振动特征有：(1)振动的时域波形特征当转子发生碰磨故障时，振动的时域波形发生畸变，出现削波现象。
另外，在振动信号中有奇异信号。
(2)振动的频谱特征由动、静部分碰磨而产生的振动，具有丰富的频谱特征。
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序号
故障原因分类
主要原因
治理措施
1
设计原因
轴承参数设计不合理
①按技术要求安装轴承、保证间隙符合技术要求。
②提高轴承比压（切短轴瓦、下瓦刮去部分承载合金）。
③适当提高油温。
④更换润滑油，降低黏度。
⑤控制轴承预负荷。
⑥避开油膜共振转速区
2
制造原因
轴承制造不符合要求
升速时转速逐步增大，但在某一转速下振动有一〝凹谷〞
转子弯曲故障原因分析与治理措施
序
号
原因
分析
主要原因
永久性弯曲
临时性弯曲
1
设计原因
结构不合理
结构不合理
2
制造原因
材质不均匀，制造误差大
材质不均匀，制造误差大
3
安装维修
转子长期存放不当，发生永久变形。未按规程检修，有较大预负荷
转子有较大预负荷。局部碰摩导致热弯曲
3
安装维修
轴承间隙不符合要求。轴瓦参数不当。轴承壳体配合过盈不足
4
操作运行
油温或油压不当。润滑不良
5
状态劣化
轴承磨损。疲劳损坏、腐蚀、气蚀等
甄别旋转失速与油膜振荡的主要方法
区别内容
旋转失速
油膜振荡
振动特征频率与工作转速的关糸
振动特征频率随工作转速变化
油膜振荡发生后，振动特征频率不随工作转速变化
振动值与机器进冂流量变化
序号
特征参数
故障特征
永久性弯曲
临时性弯曲
1
2
3
4
5
6
7
8
9
时域波形
特征频率
常伴频率
振动稳定牲
振动方向
相位特征
轴心轨迹
进动方向
矢量区域
正弦波
1×
2×、高次谐波
稳定，启动时起始振动值就较高
径向
稳定
椭圆
正进动
启动时矢量起点大，随转速升高继续增大
正弦波
1×
2×、高次谐波
稳定，升速过程振动有一〝凹谷〞
径向
正常运行时稳，开机过程中有变化
油膜涡动
油膜振荡
油膜涡动
油膜振荡
1
2
3
4
5
时域波形
特征频率
常伴频率
振动稳定牲
振动方向
有低频成分
≤0.5×
1×
较稳定
径向
低频成分明显
（0.42～0.48）×
组合频率
不稳定
径向
6
7
8
9
相位特征
轴心轨迹
进动方向
矢量区域
不稳定
双环椭圆
正进动
变化
不稳定（突发）
扩散、不规则
正进动
变化
油膜涡动与油膜振荡振动敏感参数
转子不平衡的振动特征
序号
特征参量
故障特征
原始不平衡
渐变不平衡
突发不平衡
1
2
3
4
5
6
7
8
9
时域波形
特征频率
常伴频率
振动稳定牲
振动方向
相位特征
轴心轨迹
进动方向
矢量区域
正弦波
1×
较小的高次谐波
稳定
径向
稳定
椭圆
正进动
不变
正弦波
1×
较小的高次谐波
逐渐增大
径向
渐变
椭圆
正进动
渐变
正弦波
1×
较小的高次谐波
突发性增大后稳定
旋转失速与喘振故障原因分析与治理措施
序号
故障原因分类
故障原因
治理措施
1
设计原因
各级流道设计不匹配。整机流量不匹配。工作点离喘振限过近。
①开大回流阀、保证入口流量和压力。
②调整机组转速，严格遵循〝降速先降压升压先升速〞的操作原则。
③检查调整入口冷却器，保证入口温度不超过允许值。
④检查入口滤网、流道，清理堵塞的异物。
5
状态劣化
转子上配合零件松动
转子回转体结垢，转子腐蚀
疲劳，腐蚀。超期服役
6
治理措施
按要求对转子进行动平衡。按要求对位安装转子上的零部件。消除转子上松动的部件。
转子除垢、进行修复。定期检修。保证介质清洁，不带液，防止结垢和腐蚀
停机检修，更换损坏的转子。停机清理流景异物。消除应力，防止转子损坏。
转子不对中故障的振动特征
6
振动随负荷变化
不明显
不明显
不明显
7
其他识别方法
时域波形轻微削波
①时域波形严重削波②转子自振频率上升③功耗增加
功耗增加。
效率下降。
序号
敏感参数
随敏感参数变化情况
旋转失速
喘振
1
振动随转速变化
明显
明显
2
振动随油温变化
不变
不变
3
振动随介质油温变化
变化
变化
4
振动随压力变化
很明显
很明显
5
振动随流量变化
很明显明显
很明显
6
振动随负荷变化
很明显
很明显
7
其他识别方法
出口压力波动。流量波动
振动剧列、有周期性。进出口压力、流量波动大，甚至有倒流现象。声音异常，有吼叫声。
2
制造原因
制造误差大，材质不均匀，动平衡精度低。
材质用错，光洁度不够，易结垢，表面处理不好，易腐蚀
热处理不良，有应力，入口滤网制造缺陷
3
安装维修
转子上零部件安装错误，零件漏装
转子未除垢
转子有较大预负荷
4
操作运行
介质带液，造成腐蚀，介质脏，造成结垢
超速、超负荷运行，入口阻力大，导致部件损坏。进入流道。介质带液，导致腐蚀断裂
正弦波
1×
不稳定
径向、轴向
不稳定
不稳定
不稳定
变化
动静件摩擦的振动敏感参数
序号
敏感参数
随敏感参数变化情况
径向摩擦
轴向摩擦
局部轻度摩擦
全周向重度摩擦
1
振动随转速变化
不明显
不明显
不明显
2
振动随油温变化
不变
不变
不变
3
振动随介质油温变化
不变
不变
不变
4
振动随压力变化
不变
不变
不变
5
振动随流量变化
不明显
不明显
不明显
有影响
不变
不变
6
7
振动随负荷变化
其他识别方法
明显
联轴器两侧轴承振动较大。环境温度变化对振动有影响
转子不对中故障原因与治理措施
序号
故障原因分类
故障原因
治理措施
1
设计原因
对工作状态下热膨胀量计算不准。对介质压力、真空度变化对机壳的影响计算不准。给劣出的冷态对中数据不准。
⑴核对设计给出的冷态对中数据
⑵按技术要求检查调整轴承对中
⑤保证出口畅通，出口压力不高于设计值。
⑥对无害介质，打开出口放空阀。
⑦修改设计，增加入口预旋或更换转子
2
制造原因
叶轮流道宽度误差大。叶片角度不符合图纸要求。
3
安装维修
入口过滤网堵塞。异物堵塞流道。
4
操作运行
气源不足入口流量过低入口温度过高未遵循〝降速先降压升压先升速〞的操作原则。
5
状态劣化
管通阻力增大。入口分离堵塞。进出口阀门失灵，造成堵塞。
动静件摩擦的振动症兆
序号
特征参数
故障特征
径向摩擦
轴向摩擦
局部轻度摩擦
全周向重度摩擦
1
2
3
4
5
6
7
8
9
时域波形
特征频率
常伴频率
振动稳定牲
振动方向
相位特征
轴心轨迹
进动方向
矢量区域
轻微削波
1/n×及n×
1×
不稳定
径向
反向位移
紊乱
正进动
突变
严重削波
1/2×；n×
1×
不稳定
径向
反向位移，跳动、突变
扩散
反进动
突变
⑶检查热态膨胀是否受限
⑷检查保温是否完好
⑸检查调整基础沉降
2
制造原因
材质不均、造成热膨胀不均匀。
3
安装维修
冷态对中数据不符合要求。检修失误造成热态膨胀受阻。机壳保温不良，热胀不均匀。
4
操作运行
超负荷运行。介质温度偏离设计值。
5
状态劣化
机组基础或基座沉降不均匀。基础滑板锈蚀，热胀受阻。机壳变形。
转子弯曲的振动特征
径向
突变后稳定
椭圆
正进动
突变后稳定
转子不平衡的振动敏感参数
序号
敏感参数
随敏感参数变化情况
原始不平衡
渐变不平衡
突发不平衡
1
2
3
4
5
6
7
振动随转速变化
振动随油温变化
振动随介质油温变化
振动随压力变化
振动随流量变化
振动随负荷变化
其他识别方法
明显
不变
不变
不变
不明显
不明显
低速时振幅趋于零，运行初期振动值就处于较高的水平
较稳定
双环椭圆
正进动
不变
1×频与2×频叠加波形
2×频明显较高
1×频、高次谐波
稳定
径向、轴向均较大