监测诊断

振动故障诊断要点汇总-机械设备故障诊断技术

编辑:将军 来源:装备保障管理网 2022-06-10 我要评论 浏览量:

振动故障诊断要点汇总 一、转子不平衡 二、转子弯曲 三、转子不对中 四、油膜涡动 五、油膜振荡 六.密封和间隙动力失稳 七.旋转分离 八.转子支撑系统联接松动 九.转子与静止件摩擦

振动故障诊断要点汇总
 
一、转子不平衡

二、转子弯曲

三、转子不对中

四、油膜涡动

五、油膜振荡

六.密封和间隙动力失稳
七.旋转分离
八.转子支撑系统联接松动
九.转子与静止件摩擦
 
十.转轴横向裂纹
十一.喘振
十二.转子过盈配合件过盈不足


振动故障诊断要点汇总-机械设备故障诊断技术
二、转子弯曲

转子弓形弯曲的振动特征
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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
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
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随转速 随负荷 随油温 随流量 随压力 其它识别方法
明显 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
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 结构不合理,
制造误差大,材质不均匀
1. 转子存放不当, 永久变形2. 轴承安装错位, 预负荷大 高速, 高温机器, 停车后未及时盘车 转子热稳定性差,长期运行自然弯曲
转子临时性弯曲的振动特征
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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
  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
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随转速 随负荷 随油温 随流量 随压力 其它识别方法
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 1 2 3 4
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,制造误差大,材质不均匀 转子预负荷较大 升速过快,加载太大 转子稳定性差
                                         
 
 
 
三、转子不对中

转子不对中的振动特征
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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
2× 1× 稳定 径向、轴向 较稳定 双环椭圆 正进动 不变
转子不对中振动随敏感参数的变化
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随转速 随负荷 随油温 随流量 随压力 其它识别方法
不明显 明显 有影响 有影响 有影响 1) 转子轴向值就大
2) 联轴器相临轴承处振动大3) 振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
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设计、制造 安装、维修 运行、操作 机器劣化
主要原因 热膨胀量不够, 对中值误差较大 1.安装精度未达到技术要求2.热态不对中考虑不足 1.超负荷运行
2.保温不良,轴系各部热变形不同
1.基础沉降不匀,对中又差2.环境温度变化大,机器热变形不同
                           
四、油膜涡动
油膜涡动的振动特征
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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× 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
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随转速 随负荷 随油温 随流量 随压力 其它识别方法
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 1 2 3 4
设计、制造 安装、维修 运行、操作 机器劣化
主要原因 轴承设计或制造不合理 1. 轴承间隙不当
2. 轴承壳体配合过盈不足
3. 轴瓦参数不当
1.润滑油不良
2.油温或油压不当
轴承磨损,疲劳损伤,腐蚀及气蚀等
                           
 
 
五、油膜振荡

油膜振荡的振动特征
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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×; 0.42~0.48× 组合频率 不稳定 径向 不稳定突变 扩散不规则 正进动 改变
油膜振荡振动随敏感参数的变化
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随转速 随负荷 随油温 随流量 随油压 其它识别方法
振动发生后,升高转速,振动不变 不明显 明显 不变 明显 1.工作角频率≥2ωn时突发振动
2.振动强烈,有低沉吼叫
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 1 2 3 4
设计、制造 安装、维修 运行、操作 机器劣化
主要原因 轴承设计或制造不合理 1.轴承间隙不当2. 轴承壳体配合过盈不足3.轴瓦参数不当 1.润滑油不良2.油温或油压不当 轴承磨损,疲劳损伤, 腐蚀及气蚀等
                         
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
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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×的次谐波 1×,(1/n)×及n× 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
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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
主要原因 制造误差造成密封或叶轮在内腔的间隙不均匀 转子或密封安装不当 操作不当,升降速过快,升降压过猛,超负荷运行 转轴弯曲或轴承磨损产生偏隙
                     
 
 
七.旋转分离

旋转分离的振动特征
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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
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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 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
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≈0.5 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  
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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 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  
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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  
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  
                               
 

振动故障诊断要点汇总-机械设备故障诊断技术
振动故障诊断要点汇总-机械设备故障诊断技术


 

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