振动是回传机械运转时的重要特性。利用数据采集器,如VIB07多功能型机械振动分析仪对机械设备运行状态的振动信息进行采集,然后通过振动频谱分析,可以快速、准确地诊断出如转子不平衡、转轴弯曲、轴承损坏与松动、轴系不对中等故障存在的原因,从而做到故障早期发现、诊断迅速及时、结论定点定量、机理清楚明白之目的。那怎样才能利用多功能型机械振动分析仪VIB07中的频谱图来判断设备的具体故障类型呢?下面举例来简单介绍下。
工具/原料
振动分析仪一台
设备故障类型
1、●共振 ●不平衡● 不对中●轴弯曲 ●机械松动●电动机问题 ● 滑动轴承问题●滚动轴承问题 ● 齿轮问题● 皮带问题●风机问题 ●泵的问题 ●压缩机的问题● 透平的问题
详细频谱分析
1、共振共振是旋转机械常见的问题。旋转部件如转轴的共振通常叫做临界转速。共振存在于一个结构的所有部件,甚至在管路和水泥地板等,重要的是要避免机器运行在导致共振的频率上。识别共振的简单方法是比较同一轴承三个方向水平、垂直和轴向的振动值,如果某一方向的振动大于其它方向的振动三倍以上,机器则可能在该方向存在共振。
2、不平衡当旋转部件的重心与旋转中心不一致,即质量偏心时产生不平衡。不平衡的转子产生离心力使轴承损坏,导致轴承寿命降低。仅仅百分之几毫米的重 心位移可引起非常大的推动力。不平衡引起明显的转频振动。
3、不对中不对中是指两个耦合的轴的中心线不重合,如果州中心线平行称为平行不对中,如果轴中心线在一点相交则称为角不对中,现实中的不对中是两种类型的结合。
4、轴弯曲轴弯曲引起的振动类似不对中,轴弯曲可能是电动机转子笼条故障引起的转子受热不均导致的。如果弯曲发生在轴中心位置,主导振动是1 x RPM,如果弯曲发生在接近 、连轴器,主导振动频率会是2 x RPM。
5、机械松动有两种机械松动,旋转和非旋转,旋转松动指在机器旋转和固定部件间存在太大的空间;非旋转松动指两个固定部件之间间隙太大。二者都在三个测量方向产生过大的 1x RPM 谐频振动。
6、电动机故障电动机具有与其它旋转机械相同的故障,但是也有一些故障是电动机特有的。如转子热弯曲、气隙偏心、转子松动、偏心转子、线圈松动、转子笼条故障等。
7、电动机故障电动机具有与其它旋转机械相同的故障,但是也有一些故障是电动机特有的。如转子热弯曲、气隙偏心、转子松动、偏心转子、线圈松动、转子笼条故障等。
8、滚动轴承故障轴承引起的振动叫做轴承音调,所有滚动轴承产生一定程度的音调,轴承磨损越严重,轴承音调的程度越高。各故障轴承产生的振动不是准确的 1 x RPM 的谐频,也就是异步振动成分,除了这些成分,轴承故障产生宽带噪声。
9、齿轮故障在无缺陷的齿轮箱,相对主导的音调出现在啮合频率,即齿轮的齿数乘以转速(RPM 频率)。当齿轮箱使用过一段时间齿轮啮合成分降低,因为齿的边缘被稍微磨圆。然而,继续磨损会使啮合振动水平再次增加。这个振动水平也受到齿轮轴的对中的影响。
10、皮带问题磨损或松的皮带产生皮带频率及其谐频的振动,在一个具有两个皮带轮的系统中,二倍频通常占主导。基本皮带通过频率 FBF 按如下公式计算:FBF = π (D/L) RPM FBF = 基本皮带通过频率 D = 皮带轮直径 L = 皮带长度 RPM = 皮带轮 D 的转速(Hz)
11、风机问题风机通常在叶片上产生不均颗粒附着,特别是风机工作的介质空气或气体具有高颗粒浓度的场合,这些不均附着导致不平衡。如果叶片变形,裂纹或断裂,叶片通过频率峰值将增加。如果叶片数量很多,叶片通过频率有时会出现边频带。叶片通过频率 , bpf = 叶片数乘以转速
12、泵问题离心泵的一个显著的振动成分发生在叶片通过频率,BPF (叶片数乘以转速)。如果 BPF 振动值增加,可能是由于泵的内部问题,如对中不良或损坏的叶片, BPF 谐频也可能出现。下面的FFT 包含高频宽带噪声,表明存在由于低出口压力引起气蚀。