不对中不平衡振动诊断要点文档格式.docx

1、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

2、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。iii.轴心轨迹呈椭圆形。iv.转子的进动特征为同步正进动。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

3、，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1

4、V、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

5、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；1A、2A相位关系若1V、2V；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。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

6、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 sf，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/（psf），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

7、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

8、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

9、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F及最高分析频率Fm有如下的关系：F=Fm/M即：M=Fm/F所以：N=2.56Fm/F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F=1 Hz ,则采样频率和采样点数设置为：最高分析频率Fm=850Hz=400Hz;采样频率Fs=2.56Fm=2.56 400H

10、z=1024Hz;采样点数N=2.56（Fm/F）=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： 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。 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。 电磁底脚线条松动，相当于机

11、座刚度降低使定子振动增加。 定子电磁振动的特征： 振动频率为电源频率的2倍，F=2f 切断电源，电磁振动立即消失 振动可以在定子机座上和轴承上测得 振动强度与机座刚度的负载有关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： 电磁振动频率是电源频率的2倍 F=2f。 振动随偏心值的增大在增加，随负载增大而增加。 断电后电磁振动消失。 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。气隙动态

12、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： 转子的转轴弯曲 转子铁心与转轴或轴承不同心。 转子铁心不圆 气隙动态偏心产生电磁振动的特征； 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。 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。 电动机往往发生与脉动节拍相一致的电磁噪声。 断电后，电磁振动消失，电磁噪声消失。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： 笼

13、条铸造质量不良，产生断条和高阻。 笼形转子因频繁起动，电机负载大产生断条或高阻。 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。 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： 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。 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。 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。 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。 同步电动机励磁绕组但匝间短路，能引起f/p 频率（转频）的电磁振动和噪声，无节拍脉动振动现象与转子不平衡产生的机械振动相似。 断电后，电磁振动和电磁噪声消失。转子不平衡产生的机械振动； 转子不平衡的原因 电