不对中,不平衡振动诊断要点
转子不平衡的振动特征
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
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
喘振
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
各成分叠加波形
ωs及（ω-ωs）的对次谐波
组合频率
波动或波动幅度较大
径向
不稳定
杂乱、不稳定
正进动
变化
低频成分明显的叠加波形
1～30Hz的低频成分
1×
大幅度波动
径向
不稳定
转动设备常见振动故障频谱特征及案例分析
转动设备常见振动故障频谱特征及案例分析一、不平衡转子不平衡是由于转子部件质量偏心或转子部件出现缺损造成的故障，它是旋转机械最常见的故障。
结构设计不合理，制造和安装误差，材质不均匀造成的质量偏心，以及转子运行过程中由于腐蚀、结垢、交变应力作用等造成的零部件局部损坏、脱落等，都会使转子在转动过程中受到旋转离心力的作用，发生异常振动。
转子不平衡的主要振动特征：1、振动方向以径向为主，悬臂式转子不平衡可能会表现出轴向振动；2、波形为典型的正弦波；3、振动频率为工频，水平与垂直方向振动的相位差接近90度。
案例：某装置泵轴承箱靠联轴器侧振动烈度水平13.2 mm／s，垂直11.8mm ／s，轴向12.0 mm／s。
各方向振动都为工频成分，水平、垂直波形为正弦波，水平振动频谱如图1所示，水平振动波形如图2所示。
再对水平和垂直振动进行双通道相位差测量，显示相位差接近90度。
诊断为不平衡故障，并且不平衡很可能出现在联轴器部位。
解体检查未见零部件的明显磨损，但联轴器经检测存在质量偏心，动平衡操作时对联轴器相应部位进行打磨校正后振动降至2.4 mm／s。
二、不对中转子不对中包括轴系不对中和轴承不对中两种情况。
轴系不对中是指转子联接后各转子的轴线不在同一条直线上。
轴承不对中是指轴颈在轴承中偏斜，轴颈与轴承孔轴线相互不平行。
通常所讲不对中多指轴系不对中。
不对中的振动特征：1、最大振动往往在不对中联轴器两侧的轴承上，振动值随负荷的增大而增高；2、平行不对中主要引起径向振动，振动频率为2倍工频，同时也存在工频和多倍频，但以工频和2倍工频为主；3、平行不对中在联轴节两端径向振动的相位差接近180度；4、角度不对中时，轴向振动较大，振动频率为工频，联轴器两端轴向振动相位差接近180度。
案例：某卧式高速泵振动达16.0 mm／s，由振动频谱图(图3)可以看出，50 Hz （电机工频）及其2倍频幅值显著，且2倍频振幅明显高于工频，初步判定为不对中故障。
不对中-诊断要点
一、不对中情况的谱图特征。
1 角不对中故障角度不对中特征谱的特点:( 1) 会产生较大的轴向振动, 频谱为基频和2 倍频为主, 还常见基频和2 倍、3 倍频都占优势的情况。
(2) 如果3 倍频超过30% ~ 50%, 则可认为是存在角度不对中。
( 3) 联轴节两侧轴向振动相位相差180°。
2 平行不对中故障平行不对中特征谱的特点:( 1) 振动特性类似于角度不对中, 但径向振动较大。
( 2) 频谱中2 倍频较大, 常常超过基频。
( 3) 角度不对中和平行不对中严重时, 会产生较多谐波的高谐次( 4~ 8 倍频) 振动。
( 4) 联轴节两侧相位相差也是180°。
3 轴承不对中故障轴承不对中实际上反映的是轴承坐标高和左右位置的偏差。
由于结构上的原因。
轴承在水平方向和垂直方向具有不同的刚度和阻尼，不对中的存在加大了这种差别。
虽然油膜既有弹性又有阻尼，能够在一定程度上弥补不对中的影响，但当不对中过大时，会使轴承的工作条件改变，使转子产生附加的力和力矩，甚至使转子失稳和产生碰摩。
轴承不对中会产生基频、2 倍频, 振动以轴向为主;找对中无法消除振动, 只有卸下轴承重新安装。
轴承不对中使轴颈中心的平衡位置发生变化，使轴系的载荷重新分布。
负荷大的轴承油膜呈现非线型，在一定条件下出现高次谐波振动，负荷较轻的轴承易引起油膜涡动进而导致油膜振荡，支承负荷的变化还使轴系的临界转速和振型发生改变。
二、不对中诊断要点1.频域：① 确认轴向和径向在1、2、3倍频处有稳定的高峰，特别注意2倍频分量。
②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。
③轴向振动以1倍频分量幅值较大，幅值和相位稳定。
④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。
相位基本上成180度。
⑤4-10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。
转子不对中振动分析
转子不对中振动分析关于设备的不对中的诊断，各种培训资料及论文讲述了很多，综合起来包括以下两个方面：1、平行不对中：径向振动大，2X频占主导，联轴器两侧轴承径向同方向相位差180度。
2、角向不对中：轴向振动大，1X频占主导，有时2X频大，联轴器两侧轴承轴向方向相位差为180°。
不对中严重时，还可能出现类似松动的频谱。
以上是目前大多数资料、论文、和故障诊断设备厂家的培训资料。
经过多年的实践和对不对中机理的认识、研究，个人认为上述论断只能在部分条件下成立。
该论断还能对振动工作者形成误导，导致故障诊断率低，使故障诊断工作陷入困境。
上述论断成立的条件：1、轴承为滚动轴承2、联轴器为非刚性联轴器。
比如对使用橡胶弹性圈连接的联轴器。
比如引风机、送风机等设备。
对于刚性联轴器，使用滑动轴承的轴系不成立。
比如汽轮发电机组、透平机组等设备。
下面谈谈这类设备的不对中。
国内对这类设备的不对中的概念产生了误解。
一般找中心是这样做的：把联轴器脱开，测量外圆和端面偏差。
认为外圆和端面的偏差就是轴系的不对中。
其实这样做是一种误解。
轴系同心度和平直度偏差才是轴系不对中的度量。
轴系同心度和平直度偏差不是国内所讲的联轴器脱开后打出的外圆和端面偏差（国内所说的不对中），国内所讲的不对中不引入激振力，但影响轴承的负荷分配，也可能使某个轴瓦有过大的预应力。
轴系同心度和平直度偏差指的是：轴系同心度：两半联轴器止口或联轴器节圆是否同心；或联轴器节圆与轴颈是否同心。
轴系连接平直度：联轴器端面与轴线是否垂直既端面是否瓢偏决定。
机组正确的对中心包括以下三个方面：（1）转子与汽缸或静子的同心度（2）轴系连接同心度和平直度（3）各轴承座标高及左右位置而在一般的检修中只做（1）、（3）项，而第二项的超标才会引入激振力。
（1）、（3）项不会引入激振力，（1）、（3）项是在联轴器螺栓松开的情况下进行的，是对不对中错误的理解，这种把联轴器两半脱开所呈现的外圆和端口偏差是影响轴瓦载荷和轴颈在轴瓦中的位置，并不直接引起产生普通强迫振动的激振力。
振动状态监测及故障诊断技术应用
振动状态监测及故障诊断技术应用摘要：本文主要讨论设备状态诊断技术，阐述振动状态监测中有关振动监测的方法、故障及原因分析，并通过实例的详细分析，以便更详细地介绍振动诊断技术。
关键词：振动监测数据采集频谱分析故障诊断1 前言设备的维修方式已经从事后维修、计划维修到设备现代管理下的状态维修，也就是预知维修。
开展设备的状态监测及诊断工作就是为了避免设备突发性故障造成的巨大损失，减少计划维修所造成的一些浪费，不断提高设备完好率、设备使用效益率。
振动是设备常见的现象，通过振动检测技术可以掌握设备的运行状况，解决大部分设备的潜在问题。
2 常见机械振动故障及分析方法常见的机械故障一般可分为不平衡、不对中、机械松动、轴承问题、机械摩碰等几种情况。
频域分析方法已成为机械设备故障诊断的主要内容，通过振动数据采集及频域信号的分析处理，可以很明显的区别一些常见的机械故障。
2.1 不平衡引起不平衡原因主要有转子结垢、掉块、转子变形、弯曲及回转中心与质心不重合等。
不平衡在时域波形图中与频域波形图中特征很突出，主要时域波形图、频谱图及特征如下：A．随着转速的升降，振幅随之升降B．频谱图中有较稳定的高峰，谐波能量集中在基频(1X)，基频为转速n/60，其它信频幅值很小C．振动的时域波形为正弦波2.2 不对中机组安装后，转子轴线或其延长线不重合，称为不对中，不对中分为三种情况：平行不对中、角度不对中、平行和角度不对中。
不对中故障产生的频谱图特征如下：A．转子径向振动出现2倍频，以1倍频和2倍频分量为主，不对中越严重，2倍频所占比例越大B．转子轴向振动在1倍频、2倍频甚至3倍频处有稳定的高峰，一般达到径向振动的50%以上，若与径向振动一样大或更大，表明情况严重，应及时处理，一般4~10倍频分量较小C．轴承不对中时，径向振动较大，有可能出现高次谐波，振动不稳定D．负荷变化导致振动值变化E．时域波形稳定，每转出现1个、2个或3个峰值2.3 机械松动机械松动分为结构松动和转动部件松动，造成机械松动的原因是：安装不良、长期磨损、基础或机座损坏、零部件破坏。
不对中故障诊断简单分析
不对中故障诊断简单分析摘要：主要对旋转机械不对中故障的征兆机理进行分析，总结此类故障的振动信号在时域和频域内的典型特征。
实践证明通过频谱分析诊断不对中故障，是非常有效的一种方式。
关键词：不对中频谱分析Abstract: mainly on rotating mechanical misalignment fault signs of mechanism analysis, summarize the typical features of such fault vibration signal in time domain and frequency domain. Practice has proved that it is a very effective way to diagnose fault by spectrum analysis.Key words: out of alignment frequency spectrum analysis1引言：在各类旋转机械故障中，不对中是最为常见的故障之一。
旋转机械故障中60% 的故障与不对中有关。
转子系统出现不对中后，在旋转过程中会引起一系列不良的动态效应，如设备的振动、联轴器的偏转、轴承的磨损和油膜失稳、轴的挠曲变形等，危害极大。
本位就不对中的故障简单分析。
2转子不对中的类型如图1所示，转子不对中包括轴承不对中和轴系不对中两种情况。
轴颈在轴承中偏斜称为轴承不对中。
轴承不对中本身不会产生振动，它主要影响到油膜性能和阻尼。
在转子不平衡情况下，由于轴承不对中对不平衡力的反作用，会出现工频振动。
机组各转子之间用联轴节连接时，如不处在同一直线上，就称为轴系不对中。
通常所讲的不对中多指轴系不对中。
造成轴系不对中的原因有安装误差、管道应变影响、温度变化热变形、基础沉降不均等。
由于不对中，将导致轴向、径向交变力，引起轴向振动和径向振动。
由于不对中引起的振动会随不对中严重程度的增加而增大。
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。
振动故障诊断要点汇总
振动故障诊断要点汇总一、转子不平衡转子质量偏心的振动特征12345678特征常伴频率振动稳定性振动相位特征轴心轨迹进动方矢量区频率方向向域1×稳定径向稳定椭圆正进动不变不变转子质量偏心振动随敏感参数的变化1随转速明显故障来源主要原因1特征频率1×23456随负荷随油温随流量随压力其它识别方法不明显不变不变不变低速时振动趋于零转子质量偏心的故障原因1234设计、制造安装、维修运行、操作机器劣化结构不合理 , 制造误差大 ,转子上零件安转子上零件材质不均匀, 动平衡等级转子结垢装错位配合松动低转子部件缺损的振动特征2345678常伴频率振动稳定性振动相位特征轴心轨迹进动方矢量区方向向域突大后稳定径向突变后稳椭圆正进动突变后定稳定转子部件缺损振动随敏感参数变化123456随转随负荷随油温随流量随压力其它识别方法速明显不明显不变不变不变振幅突然增加转子部件缺损的故障原因故障1234来源设计、制造安装、维修运行、操作机器劣化主要结构不合理 , 制造误差大 ,转子有较大预 1. 超速 , 超负荷运行转子腐蚀疲原因材质不均匀负荷 2. 零件局部损坏脱落劳,应力集中二、转子弯曲转子弓形弯曲的振动特征12345678特征常伴频振动稳定性振动方向相位特征轴心轨进动方矢量区域频率率迹向1×2×稳定径向、轴向稳定椭圆正进动矢量起始点大，随运行继续增大转子弓形弯曲振动随敏感参数的变化1随转速明显故障来源主要原因23456随负荷随油温随流量随压力其它识别方法不明显不变不变不变1）升速时，低速时振动幅值就大；2）刚性转子两端相位差180度；转子弓形弯曲的故障原因1234设计、制造安装、维修运行、操作机器劣化结构不合理 ,高速, 高温机器 , 停转子热稳定性差,长期运行1. 转子存放不当 , 永久变形2.制造误差大 ,轴承安装错位 , 预负荷大车后未及时盘车自然弯曲材质不均匀转子临时性弯曲的振动特征12345678特征常伴频振动稳定性振动方向相位特征轴心轨进动方矢量区域频率率迹向1×稳定径向、轴向稳定椭圆正进动升速矢量时增大，稳定后减小转子临时性弯曲振动随敏感参数的变化123456随转随负荷随油温随流量随压力其它识别方法速明显不明显不变不变不变升速过程振幅大，常不能正常启动转子临时性弯曲的故障原因故障来源1234设计、制造安装、维修运行、操作机器劣化主要原因结构不合理 ,制造误差转子预负荷较转子稳定性差大 ,材质不均匀大升速过快 ,加载太大三、转子不对中转子不对中的振动特征1 2 34 5 67 8 特征 常伴频率振动稳定性振动方向相位特征轴心轨迹进动方 矢量区 频率向 域2× 1 3×稳定径向、轴较稳定双环椭圆正进动不变×向转子不对中振动随敏感参数的变化1 2 3 4 56随转 随负荷随油温随流量随压力其它识别方法速1） 转子轴向值就大不明 明显有影响有影响2） 联轴器相临轴承处振动大 3） 振显有影响动随负荷增加而增大 4） 对环境温度变化敏感转子不对中的故障原因故障来源1234设计、制造安装、维修运行、操作机器劣化热膨胀量不够 , 对1.安装精度未达到技 1.超负荷运行 1.基础沉降不匀 ,对中又 主要原因术要求 2.热态不对中2.保温不良 ,轴系各部差 2.环境温度变化大 ,机中值误差较大考虑不足热变形不同器热变形不同四、油膜涡动油膜涡动的振动特征1 2 34 5 6 78特征频常伴频 振动稳定振动方 相位特征轴心轨迹进动方向矢量区域率 率 性向≤ 0.5×1×较稳定径向稳定双环椭圆正进动改变油膜涡动振动随敏感参数的变化1 2 3 4 56随转速随负荷随油温随流量随压其它识别方法力明显不明显明显不变 不变涡动频率随工作角频率升降，保持ω ≤（ 1/2 ） Ω油膜涡动的故障原因故障来源1234设计、制造安装、维修运行、操作 机器劣化主要原因轴承设计或 1. 轴承间隙不当1.润滑油不良 轴承磨损 ,疲劳损伤 ,腐蚀及制造不合理2. 轴承壳体配合过盈不足 2.油温或油压不当气蚀等3.轴瓦参数不当五、油膜振荡油膜振荡的振动特征12345678特征频率常伴频率振动稳定性振动方向相位特征轴心轨进动矢量迹方向区域<0.5× ; 0.42~0.48 ×组合频率不稳定径向不稳定突扩散不正进改变变规则动油膜振荡振动随敏感参数的变化123456随转速随负荷随油温随流量随油压其它识别方法1.工作角频率≥2ωn时突发振动振动发生后，升高转不明显明显不变明显2.振动强烈 ,有低沉吼叫速，振动不变 3.振荡前有涡动4.振动异常 ,非线性特征油膜振荡的故障原因故障来源1234设计、制造安装、维修运行、操作机器劣化主要原因轴承设计 1.轴承间隙不当 2. 轴承壳体配 1.润滑油不良 2.轴承磨损,疲劳损伤,或制造不合过盈不足 3.轴瓦参数不当油温或油压不当腐蚀及气蚀等合理注 : 1) ω- 涡动频率 2) Ω-转子旋转频率3)ωn-转子临界转速六.密封和间隙动力失稳密封和间隙动力失稳的振动特征12345678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<0.5×的1× ,(1/n) ×及 n不稳 ,强烈径向不稳定紊乱 ,扩散正进动突变次谐波×振动密封和间隙动力失稳振动随敏感参数的变化123456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很敏感明显改变不变有影响1.分数谐波及组合频率稳 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1234设计、制造安装、维修运行、操作机器劣化主要原因制造误差造成密封或叶轮在内腔的间隙不均匀转子或密封安装不操作不当 ,升降速过快压过猛 ,超负荷运行,升降转轴弯曲或轴承磨损产生偏隙当七 .旋转分离旋转分离的振动特征12345678特征频率常伴频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率ω s及 (Ω - ω s) 的组合频振幅大幅度径向、轴不稳定杂乱正进动突变成对谐波率波动向旋转分离振动随敏感参数的变化123456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旋转分离的故障原因故障来源1234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 1. 入口过滤器堵塞 2.工作介质流量调整不当, 工气体入口或流道不匹配叶轮或气流流道堵塞艺参数不匹配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油膜振荡后 ,频率不随工作转速变化变振动特征频率与机器入口流量振动强烈程度随流量而变与振动强烈程度不随流量而变与转子固有频压力脉动频率工作流速频率相等率相近注 :ω s≈0.5 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12345678特征频常伴频振动稳定性振动方向相位特轴心轨进动方向矢量区域率率征迹基频及2× ,3不稳 ,工作转速到达某松动方向振动大不稳定紊乱正进动变动分数谐× ⋯值时 ,振幅突然增大或波减小转子支撑系统联接松动振动随敏感参数的变化123456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1234源主要原因设计、制造配合尺寸加工误差大,改变了设计要求的配合性质 安装、维修支撑系统配合间隙过大或紧固不良运行、操作机器劣化超负荷 支撑系统配合性质改变, 机运行壳或基础变形 ,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12 3 4 5 6 7 8 特征频率常伴 振动稳 振动方相位特征轴心轨迹进动方向矢量 频率定性向区域高次谐波1. 连续摩擦 : 反向1. 连续摩擦 :反位移 ,跳动 ,突变 1. 连续摩擦 :扩散 进动低次谐波 1×不稳突变径向局部摩擦 : 反向2. 局部摩擦 :紊乱组合谐波2. 2.局部摩擦 :正位移进动转子与静止件径向摩擦随敏感参数的变化1 2 3 4 56随转速随负 随油温随流量随压力其它识别方法荷不明显不明 不变不变不变时域波形严重削波显转子与静止件径向摩擦的故障原因故障来源1 234设计、制造安装、维修运行、操作机器劣化转子与静止件 (轴承 ,1.转子与定子偏心基础或壳体变主要原因密封 , 隔板 )的间隙2.转子对中不良3. 1.热膨胀严重不均匀2.转子位移形大不当转子动挠度大十 .转轴横向裂纹转轴横向裂纹的振动特征12 34 5 67 8 特征频率常伴频率 振动稳定振动方相位特征轴心轨迹进动方向 矢量区性 向 域半临界点 2× ,3×等高频不稳径向 , 不规则双椭圆或不规则 正进动改变的 2×谐波轴向转轴横向裂纹振动随敏感参数的变化1 2 3 4 56随转速随负荷随油 随流量随压力其它识别方法温变化不规则 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1234设计、制造安装、维修运行、操作 机器劣化主要原因材质不良, 应力集未能发现潜在裂频繁启动,升速过快 ,升压过猛,转子长转轴产生疲劳中纹期受交变力裂纹十一 .喘振喘振的振动特征1 2 34 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1×不稳径向不稳紊乱正进动突变0.5-20Hz喘振随敏感参数的变化1 23 4 56随转速随负荷随油温随流量随压力其它识别方法1.振动剧烈改变改变改变明显改变明显改变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1 234设计、制造安装、维修运行、操作机器劣化1.入口过滤 1.压缩机实际运行流量小于喘振流量2.1.管道阻器或级间冷 力增大 2.设计或制造不当压缩机出口压力低于管网压力3.气源不,实际流管网阻力主要原因量小于喘振流量却器堵塞 2. 足 ,进气压力过低 ,进气温度或气体相对 ,压缩机增大 3.管叶轮流道或分子质量变化大,转速变化太快及升压工作点离防喘振线太近路逆止阀气体流道堵速度过快塞失灵十二 .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 34 5 67 8 特征频常伴频率振动稳定性振动方相位特 轴心轨迹矢量区率 向征 进动方向域<1×次 1×不稳径向 杂乱不稳定正进动改变谐波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 ω t > ω n2.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 123 4源设计、制造安装、维修运行、操作机器劣化主要原转轴与旋转体配合面过 1.转子多次拆卸 ,破坏了原有配合超转速 , 超负荷配合件蠕变因盈不足性质运行2.组装方法不当。
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不对中的故障诊断要点1）频域：①确认轴向和径向在1、2、3倍频处有稳定的高峰，特别注意2倍频分量。
②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。
③轴向振动以1倍频分量幅值较大，幅值和相位稳定。
④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。
相位基本上成180度。
⑤4-10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)在确认不对中的若干特征时，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)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，有可能是基础松动。
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，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+个人经验）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：若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：若1V、1H相位差与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（若1V、1H相位差为90度，而2V、2H相位差不是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，并非精确值，一般在正负30度以内即可.6、计算1V、2V幅值比，取整数7、计算1H、2H幅值比，取整数。
若这两个整数接近，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：若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；1A、2A相位关系若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)比较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。
2）机械松动也可在达到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10X。
国外有人认为，若3X处峰值最大，是轴和轴承间有松动，若4X处有峰值，表明轴承本身、松动。
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，若边频带间隔为p·s·f，表明有转子断条或裂纹。
2）出现电源频率振动分量表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/（p·s·f），表明有转子断条问题。
4）检查轴向振动，轴向振动应很小。
若轴向振动有较大的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，表明叶片损伤、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，表明转子与机壳间有摩擦。
5）叶片通过频率=轴转速·叶片数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，要仔细辨别）。
可能有较大的高次谐波分量。
最近研究报道倍频范围可以达到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，模拟轴心轨迹呈内“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、使频率分辨率达到转速的（2-5）%。
分析频率/采样点数/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ΔF及最高分析频率Fm有如下的关系：ΔF=Fm/M 即：M=Fm/ΔF 所以：N=2.56Fm/ΔF★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倍频以下，要求谱图上频率分辨率ΔF=1 Hz ,则采样频率和采样点数设置为：最高分析频率Fm=8·50Hz=400Hz;采样频率Fs=2.56·Fm=2.56 ·400Hz=1024Hz;采样点数N=2.56·（Fm/ΔF）=2.56·（400Hz/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⑴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：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。
定子电磁振动的特征：①振动频率为电源频率的2倍，F=2f②切断电源，电磁振动立即消失③振动可以在定子机座上和轴承上测得④振动强度与机座刚度的负载有关⑵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。
②振动随偏心值的增大在增加，随负载增大而增加。
③断电后电磁振动消失。
④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。
⑶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：①转子的转轴弯曲②转子铁心与转轴或轴承不同心。
③转子铁心不圆气隙动态偏心产生电磁振动的特征；①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。
②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，其脉动节拍加快。
③电动机往往发生与脉动节拍相一致的电磁噪声。
④断电后，电磁振动消失，电磁噪声消失。
⑷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。
转子绕组故障产生的原因：①笼条铸造质量不良，产生断条和高阻。
②笼形转子因频繁起动，电机负载大产生断条或高阻。
③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。
④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：①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。
②在空载或轻载时，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。
③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。
④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。