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泰興減速機2019年2月14日訊 以下十五種常見的振動故障及其特征頻譜: 不平衡,不對中,偏心轉(zhuǎn)子,彎曲軸,機械松動,轉(zhuǎn)子摩擦,共振,皮帶和皮帶輪,流體動力激振,拍振,偏心轉(zhuǎn)子,電機,齒輪故障,滾動軸承,滑動軸承。
一、不平衡
不平衡故障癥狀特征：
振動主頻率等于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速；
徑向振動占優(yōu)勢；
振動相位穩(wěn)定；
振動隨轉(zhuǎn)速平方變化；
振動相位偏移方向與測量方向成正比。
1力偶不平衡
力偶不平衡癥狀特征：
同一軸上相位差180°；
存在1X轉(zhuǎn)速頻率而且占優(yōu)勢；
振動幅值隨提高的轉(zhuǎn)速的平方變化；
可能引起很大的軸向及徑向振動幅值；
動平衡需要在兩個修正面內(nèi)修正。
2懸臂轉(zhuǎn)子不平衡
懸臂轉(zhuǎn)子不平衡癥狀特征：
徑向和軸向方向存在1X轉(zhuǎn)速頻率；
軸向方向讀數(shù)同相位，但是徑向方向讀數(shù)可能不穩(wěn)定；
懸臂轉(zhuǎn)子經(jīng)常存在力不平衡和力偶不平衡兩者，所以都需要修正。
二、不對中
1角向不對中
角向不對中癥狀特征：
特征是軸向振動大；
聯(lián)軸器兩側(cè)振動相位差180°；
典型地為1X和2X轉(zhuǎn)速大的軸向振動；
通常不是1X，2X或3X轉(zhuǎn)速頻率占優(yōu)勢；
癥狀可指示聯(lián)軸器故障。
2平行不對中
平行不對中癥狀特征：
大的徑向方向相位差180°的振動嚴重不對中時，產(chǎn)生高次諧波頻率；
2X轉(zhuǎn)速幅值往往大于1X轉(zhuǎn)速幅值，類似于角向不對中的癥狀；
聯(lián)軸器的設(shè)計可能影響振動頻譜形狀和幅值。
3裝斜的滾動軸承
裝斜的滾動軸承癥狀特征：
振動癥狀類似于角向不對中；
試圖重新對中聯(lián)軸器或動平衡轉(zhuǎn)子不能解決問題；
產(chǎn)生相位偏移約180°的側(cè)面；
對側(cè)面或頂部對底部的扭動運動。
三、偏心轉(zhuǎn)子
偏心轉(zhuǎn)子癥狀特征：
在轉(zhuǎn)子中心連線方向上最大的1X轉(zhuǎn)速頻率振動；
相對相位差為0°或180°；
試圖動平衡將使一個方向的振動幅值減小，但是另一個方向振動可能增大。
四、彎曲軸
彎曲軸癥狀特征：
彎曲的軸產(chǎn)生大的軸向振動；
如果彎曲接近軸的跨度中心，則1X轉(zhuǎn)速頻率占優(yōu)勢；
如果彎曲接近軸的跨度兩端，則2X轉(zhuǎn)速頻率占優(yōu)勢；
軸向方向的相位差趨向180°。
五、機械松動
1機械松動(A)
機械松動 (A) 癥狀特征：
機器底腳結(jié)構(gòu)松動引起的；
基礎(chǔ)變形將產(chǎn)生“軟底腳”問題；
相位分析將揭示機器的底板部件之間垂直方向相位差約180°。
2機械松動(B)
機械松動(B)癥狀特征：
由地腳螺栓松動引起的；
可能產(chǎn)生0.5X、1X、2X和3X轉(zhuǎn)速頻率振動時，由裂紋的結(jié)構(gòu)或軸承座引起的。
3機械松動(C)
機械松動(C)癥狀特征：
相位經(jīng)常是不穩(wěn)定的；
將產(chǎn)生許多諧波頻率。
六、轉(zhuǎn)子摩擦
轉(zhuǎn)子摩擦癥狀特征：
振動頻譜類似于機械松動；
通常產(chǎn)生一系列可能激起自激振動的頻率；
可能出現(xiàn)轉(zhuǎn)速的亞諧波頻率振動；
摩擦可能是部分圓周或整圓周的。
七、共振
共振癥狀特征：
當強迫振動頻率與自振頻率一致時，出現(xiàn)共振；
軸通過共振時，相位改變180°，系統(tǒng)處于共振狀態(tài)時，將產(chǎn)生大幅值的振動。
八、皮帶和皮帶輪
1皮帶共振
皮帶共振癥狀特征：
如果皮帶自振頻率與驅(qū)動轉(zhuǎn)速或被驅(qū)動轉(zhuǎn)速頻率一致，則可能出現(xiàn)大幅值的振動；
改變皮帶張力可能改變皮帶的自振頻率。
2皮帶磨損、松動或不匹配
皮帶磨損、松動或不匹配癥狀特征：
往往2X轉(zhuǎn)速頻率占優(yōu)勢；
振動幅值往往是不穩(wěn)定的，有時是脈沖、頻率或是驅(qū)動轉(zhuǎn)速頻率，或是被驅(qū)動轉(zhuǎn)速頻率；
齒形皮帶磨損或不對中，將產(chǎn)生齒輪皮帶頻率大幅值的振動；
皮帶振動頻率低于驅(qū)動轉(zhuǎn)速或被驅(qū)動轉(zhuǎn)速頻率。
3偏心皮帶輪
偏心皮帶輪癥狀特征：
偏心或不平衡的皮帶輪，將產(chǎn)生1x轉(zhuǎn)速頻率的大幅值的皮帶輪振動；
在皮帶一致方向上的振動幅值最大；
試圖動平衡偏心皮帶輪要謹慎。
4皮帶/皮帶輪不對中
皮帶/皮帶輪不對中癥狀特征：
皮帶輪不對中將產(chǎn)生1X轉(zhuǎn)速頻率的大幅值的軸向振動；
電動機上振動幅值最大的往往是風機轉(zhuǎn)速頻率。
九、流體動力激振
1葉片通過頻率
流體動力激振癥狀特征：
如果葉片與殼體之間的間隙不均勻，葉片通過頻率 (BPF) 振動的幅值可能很高；
如果摩擦環(huán)卡在軸上，可能產(chǎn)生高幅值的葉片通過頻率 (BPF) 振動；
偏心的轉(zhuǎn)子可能產(chǎn)生幅值過大的葉片通過頻率 (BPF) 振動。
2流體紊流
流體紊流癥狀特征：
在風機中，由于流道內(nèi)氣流的壓力變化或速度變化，往往會出現(xiàn)氣流紊流流動；
將產(chǎn)生隨機的，可能在0到30赫茲頻率范圍的低頻振動。
3氣穴
氣穴癥狀特征：
氣穴將產(chǎn)生隨機的，疊加在葉片通過頻率( BPF) 上的高頻寬帶能量振動；
通常說明進口壓力不當；
如果任憑氣穴現(xiàn)象存在，將可能導致葉輪的葉片腐蝕和泵殼體腐蝕；
聲音聽起來像砂石經(jīng)過泵的聲音。
十、拍振
拍振癥狀特征：
拍振是兩個頻率非常接近的振動同相位和反相位合成的結(jié)果；
寬帶譜將顯示為一個尖峰上下，波動本身在寬帶譜上存在兩個尖峰的頻率之差就是拍頻。
十一、偏心轉(zhuǎn)子
電源頻率FL（中國為50赫茲=3000轉(zhuǎn)/分）；
極數(shù)P；
轉(zhuǎn)子條通過頻率Fb=轉(zhuǎn)子條數(shù)*轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速；
同步轉(zhuǎn)速NS=2XFL/P；
滑差頻率FS=同步轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。
1定子偏心、絕緣短路和鐵芯松動
定子偏心、絕緣短路和鐵芯松動癥狀特征：
定子問題產(chǎn)生高幅值的電源頻率 ，二倍 (2FL) 電磁振動；
定子偏心產(chǎn)生不均勻的氣隙，其振動的單向性非常明顯；
軟底腳可能導致定子偏心。
2同步電動機
同步電動機癥狀特征：
同步電動機的定子線圈松動產(chǎn)生；
高幅值的線圈通過頻率振動；
線圈通過頻率兩側(cè)將伴隨1X轉(zhuǎn)速頻率的邊帶。
3電源相位故障
電源相位故障癥狀特征：
相位問題將引起二倍電源頻率；
(2FL)伴有 (1/3) FL的邊帶；
如果不修正電源故障，二倍電源頻率 (2FL) 的電磁振動幅值可能超過25毫米/秒峰值；
如果電源接頭局部故障只是偶爾接觸故障。
4偏心轉(zhuǎn)子
偏心轉(zhuǎn)子癥狀特征：
偏心轉(zhuǎn)子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的、可變的氣隙，它產(chǎn)生脈沖振動；
經(jīng)常要求進行細化譜分析，以分離二倍電源頻率 (2F) 與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的諧波頻率。
5轉(zhuǎn)子斷條
轉(zhuǎn)子斷條癥狀特征：
旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速及其諧波頻率兩側(cè)伴隨極通過頻率(Fp)邊帶說明轉(zhuǎn)子斷條故障；
在轉(zhuǎn)子條通過頻率(RBPF)兩側(cè)，伴隨二倍電源頻率(2FL)邊帶說明轉(zhuǎn)子條松動；
往往是轉(zhuǎn)子條通過頻率(RBPF)的二倍( 2XRBPF)和三倍 (3XRBPF )幅值很高，而轉(zhuǎn)子條通過頻率(RBPF)的基頻 (1XRBPF)的幅值很小。
十二、直流電機
直流電動機故障癥狀特征：
利用可控硅整流器頻率 (SCR) 高于正常的幅值可檢測直流電動機故障；
這些故障包括：繞組線圈斷裂，保險絲和控制板故障，可產(chǎn)生1X到5X電源頻率的高幅值振動。
十三、齒輪故障
正常狀態(tài)頻譜：
正常狀態(tài)頻譜顯示1X和2X轉(zhuǎn)速頻率和齒輪嚙合頻率GMF；
齒輪嚙合頻率GMF通常伴有旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速頻率邊帶；
所有的振動尖峰的幅值都較低，沒有自振頻率。
1齒載荷的影響
齒載荷的影響癥狀特征：
齒輪嚙合頻率往往對載荷很敏感；
高幅值的齒輪嚙合頻率GMF未必說明齒輪有故障；
每次分析都應該在最大載荷下進行。
2齒磨損
齒磨損癥狀特征：
激起自振頻率同時伴有磨損齒輪的1X轉(zhuǎn)速頻率的邊帶說明齒磨損；
邊帶是比齒輪嚙合頻率GMF更好的磨損指示；
當齒輪的齒磨損時齒輪嚙合頻率的幅值可能不變。
3齒輪偏心和側(cè)隙游移
齒輪偏心和側(cè)隙游移癥狀特征：
齒輪嚙合頻率GMF兩側(cè)較高幅值的邊帶說明，齒輪偏心側(cè)隙游移和齒輪軸不平行；
有故障的齒輪將調(diào)制邊帶；
不正常的側(cè)隙游移通常將激起齒輪自振頻率振動。
4齒輪不對中
齒輪不對中癥狀特征：
齒輪不對中總是激起二階或更高階的齒輪嚙合頻率的諧波頻率，并伴有旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速頻率邊帶；
齒輪嚙合頻率基頻(1XGMF)的幅值較小，而2X和3X齒輪嚙合頻率的幅值較高；
為了捕捉至少2XGMF頻率，設(shè)置足夠高的最高分析頻率Fmax很重要。
5斷齒/裂齒
斷齒/裂齒癥狀特征：
斷齒或裂齒將產(chǎn)生該齒輪的1X轉(zhuǎn)速頻率的高幅值的振動；
它將激起自振頻率振動，并且在其兩側(cè)伴有旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速基頻邊帶；
利用時域波形最佳指示斷齒或裂齒故障；
兩個脈沖之間的時間間隔就是1X轉(zhuǎn)速的倒數(shù)。
6齒磨損
擺動的齒癥狀特征：
擺動的齒輪的振動是低頻振動，經(jīng)常忽略它。
十四、滾動軸承
1滾動軸承故障發(fā)展的第一階段
滾動軸承故障發(fā)展的第一階段癥狀特征：
超聲波頻率范圍 (>250K赫茲) 內(nèi)的最早的指示，利用振動加速度包絡(luò)技術(shù)（振動尖峰能量gSE）可最好地評定頻譜。
2滾動軸承故障發(fā)展的第二階段
滾動軸承故障發(fā)展的第二階段癥狀特征：
輕微的故障激起滾動軸承部件的自振頻率振動；
故障頻率出現(xiàn)在500-2000赫茲范圍內(nèi)；
在滾動軸承故障發(fā)展第二階段的末端，在自振頻率的左右兩側(cè)出現(xiàn)邊帶頻率。
3滾動軸承故障發(fā)展的第三階段
滾動軸承故障發(fā)展的第三階段癥狀特征：
出現(xiàn)滾動軸承故障頻率及其諧波頻率；
隨著磨損嚴重出現(xiàn)故障頻率的許多諧波頻率，邊帶數(shù)也增多；
在此階段，磨損可以用肉眼看見，并環(huán)繞軸承的圓周方向擴展。
4滾動軸承故障發(fā)展的第四階段
滾動軸承故障發(fā)展的第四階段癥狀特征：
離散的滾動軸承故障頻率消失，被噪聲地平形式的寬帶隨機振動取代之；
朝此階段末端發(fā)展，甚至影響1X轉(zhuǎn)速頻率的幅值；
事實上，高頻噪聲地平的幅值和總量幅值可能反而減小。
十五、滑動軸承
1油膜振蕩不穩(wěn)定性
油膜振蕩癥狀特征：
如果機器在2X轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)，可能出現(xiàn)油膜振蕩；
當轉(zhuǎn)子升速到轉(zhuǎn)子第二階臨界轉(zhuǎn)速時，油膜渦動接近轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速，過大的振動將使油膜不能支承軸；
油膜振蕩頻率將鎖定在轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速升高，油膜渦動頻率也不升高。
2油膜渦動不穩(wěn)定性
油膜渦動癥狀特征：
通常出現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的42-48%頻率范圍內(nèi)；
有時，振動幅值非常大油膜渦動是固有地不穩(wěn)定的，因為它增大離心力，所以增大渦動力。
3滑動軸承磨損/間隙故障
滑動軸承磨損/間隙故障癥狀特征：
滑動軸承磨損故障后階段將產(chǎn)生幅值很大的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速頻率的諧波頻率振動；
當存在過大的滑動軸承間隙時，很小的不平衡或不對中將導致很大幅值的振動。
