2025年12月22日 15:15:32 来源:深圳市森瑟科技发展有限公司 >> 进入该公司展台 阅读量:1
1、静不平衡

特征:径向1X波峰(垂直或水平方向上)。
如果机器失去平衡我们将得到频率等于转速的正弦时域波形,在转速频率(1X)处有一个高峰。的不平衡模型是将转动轴的重心简化到一个点。这种不平衡称为静态不平衡,因为即使是在旋转体不旋转的情况下也能够表现出来,如果将其放在没有摩擦的轴承中间,重心位置将自动回转到位置。静态不平衡将会在旋转轴的两个承载轴承上产生一个1X频率的作用力,作用于两个轴承上的作用力的方向总是相同。从这两个轴承上采集到的振动信号同相。
2、偶不平衡:

特征:径向1X波峰(垂直或水平方向上)。
如果机器出现不平衡我们将得到频率等于旋转速度的正弦时域波形,频谱上在转速频率(1X)处会产生一个高峰。一个旋转体如果存在偶不平衡,就有可能形成静态平衡(放置在无摩擦的轴承上旋转体看起来好像刚好平衡)。但当旋转体发生旋转的时候,就会在它的两个承载轴承上产生离心作用力,并且它们的相位相反。(作用力相反)
3、垂直安装转子不平衡

特征:径向1X波峰(水平方向上)
当在径向(水平或切线方向)测量时,频谱又将显示出强一倍频(1X)波峰。为了从泵的不平衡中分离出马达不平衡,可能需要将两者拆解开来,单独使马达旋转,检测其1X频谱。如果1X处的振幅依然很高,那么故障就出在马达上,否则故障就出在泵上面。
4、悬臂转子不平衡

特征:轴向和径向上高强度1X波峰(垂直或水平方向上)。
在外悬或悬臂式机器中,可以检测到在水平、垂直和轴向上的高幅1X振动。我们能够检测到高幅1X振动是因为不平衡使轴发生弯曲,使得轴承座在轴向发生移动。常见的悬吊式旋转体有短联轴器泵、轴向排风的风扇和小型涡轮机。(相位不稳定)注意和轴承偏翘区分
5、平行不对中

特征:径向2X波峰,径向1X低幅波峰(垂直或水平方向上)。
如果不对中轴的中心线平行但不共线,这样的不对中称为平行不对中(或相离不对中)。平行不对中在各个轴的联结端产生剪切应力和弯曲变形。联轴器两端的轴承,会在径向(垂直和水平方向上)上产生高强度的1X和2X振动。在多数情况下,2X处的幅度要高于1X。对于单纯的平行不对中,轴向上1X和2X处的振幅都很小。沿联轴器检测到的振动在轴向和径向上异相,并且轴向上的相位差为180度。
6、角度不对中

特征:轴向1X波峰,轴向2X低幅波峰,径向1X低幅波峰。
如果不对中的两个轴相交于一点但相互不平行,这样的不对中称为轴线角度不对中。轴线角度不对中会在轴上产生一个弯曲作用,在频谱上显示为高强度的1X振动和在两端的轴承上的少量轴向2X振动。还会有相当强的径向(水平和垂直方向上)1X和2X振动,但是这些振动都是同相的。振动在轴向上相位差为180度,而径向上同相。
7、旋转部件松动

特征:径向1X谐波(严重时出现0.5X谐波)
轴颈(轴套)和滚动轴承(轴承松动)间如果出现过量余隙,则会产生1X谐波,有时甚至能扩展到10X。过大的滑动轴承游隙可能会产生后面所示的0.5X谐波。它们通常被称为半阶分量或次谐波。产生的主要原因是摩擦或严重的冲击作用,有时甚至会产生1/3阶的谐波。主要有零部件安装不当引起。
8、结构松动

特征:水平方向上1X波峰。
机器和它的基础之间出现松动,在刚性比较弱的地方就会出现1X振动,这通常发生在水平方向上,但有时也要根据实际情况确定。如果松动严重,往往会产生低阶1X谐波。很难分辨是不平衡、基础松动或者是柔性化,特别是在垂直安装的机器上。如果水平方向1X振动比垂直方向上的1X振动振幅大的多,很可能就是松动所致。如果水平方向1X振动比垂直方向上的1X振动振幅小或相等,那么其出现不平衡的可能性就比较大。基础松动或基础柔性化是紧固连接件的螺栓松动、腐蚀或裂纹所致。注意:如果机器安装基础的弹性比较强,其水平轴向的振动要强的多。在这种情况下,相位可以作为辅助识别的手段,机器和基础在垂直方向的振动相位差为180度。(此类振动是由于地脚螺栓、胎板或水泥浆松动引起,会产生1倍频的振动)
9、轴承座松动

特征:径向1X、2X和3X波峰。
频谱有上显示1X,2X和3X处有振动分量,但通常没有其它谐波,在严重的情况下还会有0.5X的的波峰。相位也被用来辅助识别这种故障。轴承和基础间有180度的相位差。
10、共振

特征:频谱中通常只在一个方向有“峰丘”出现。
共振是激振频率达到机器的固有频率时发生的一种现象。固有频率是指一个结构在外部驱动力作用下发生振动的频率。在单个轴方向上,在“峰丘”上存在一个高幅的波峰。例如,泵的叶片通过频率在6X的波峰,只在水平方向上出现振动加剧。如果增加(或者减少)激振频率使共振现象不再发生,振幅会明显减小。
11、轴弯曲

特征:轴向1X波峰。
轴的弯曲会引起轴向高强度1X振动。如果在轴的中心附近出现弯曲,其主导波峰通常出现在1X处,如果是在靠近联轴器的地方则还会出现2X波峰。轴向垂直和水平方向的测量通常也能得到1X和2X波峰,这儿最关键的就是轴向测量。相位测量对于诊断轴的弯曲故障是非常有用的。在轴向上测得的两端在1X处的相位,其相位差为180度。(水平或者垂直没有)
12、轴承翘曲

特征:轴向1X、2X和3X波峰。
轴承偏翘,属于是不对中的一种,会产生明显的轴向振动。波峰通常位于1X、2X和3X处。对悬吊式的泵或风扇进行检测的时候,如果出现了很强的轴向振动,就很可能会与不对中或不平衡相混淆。但是在2X和3X处的波峰则说明轴承发生偏翘的可能性要高于不平稳。
13、滑动轴承间隙问题

特征:1X谐波
当滑动轴承存在游隙问题的时候,频谱图特征和旋转松动很相似。在1X处将出现强的谐波,多数情况下,垂直轴向上的振动要高于水平方向。在更严重的情况下,频谱中还会出现半阶甚至1/3阶的谐波。
14、油膜涡动
特征:径向0.38-0.48X波峰。
发生油膜涡动时,会在0.38X~0.48X之间出现高强度振动。波峰从来不在刚好0.5X处出现,而是在稍低的频率出现。涡动是由于过大的间隙和轻微的径向载荷,使得形成油膜,使轴颈在轴承内做低于0.5倍转速的振动。(如上海春晓平台透平发电机A机透平端轴承发生油膜涡动)
15、转子摩擦

特征:径向1X谐波(严重时有0.5X谐波)
摩擦表现出和旋转松动相似的特征:1X谐波和0.5X谐波。摩擦还会引起一个或多个共振(在这里所举的例子中出现在4X处)。
16、偏心

特征:径向1X波峰(水平和垂直方向上)
偏心发生在旋转体(齿轮、轴承、转子等)旋转中心和几何中心线相分离的情况下。偏心的转子/轴承将产生高强度的径向1X分量,特别是在平行于转子/齿轮的方向上。这种现象非常常见,类似于不平衡的情况。
17、叶片故障

特征:叶片通过频率处的波峰
所有的泵、风扇和压缩机通常在其叶片通过频率处都有波峰出现。叶片通过频率等于叶片数乘以轴的转速。如果叶片间的间隙和固定式扩散器没有保持相等,其波峰也会增大。它也可能是由于流道阻塞引起。
18、紊流

特征:50~2000 CPM的随机振动。
紊流是由于通过风扇/送风机的空气速度或压力变化引起的。这种情况下会产生低频的随机振动,其频率范围通常是在50~2000 CPM之间。
19、气穴

特征:高频“噪音”。
气穴通常产生随机的高频振动或 “噪音”。通常可以在频谱上观察到 “峰丘”出现。气穴现象通常是由于抽汲压力不足(如吸入口压力过低)引起的。它的声音听起来就好像是泵里面有砂砾一样。
20、往复式机械

特征:四冲程引擎--0.5X处的波峰;二冲程引擎--1 X处的波峰。
往复机器的振动强度通常都很高。对于四冲程的引擎,每两转引擎点火一次,会产生高强度的0.5X波峰。二冲程的引擎,例如很多柴油机,引擎每转都要点火,因此可以看到高强度的1X波峰。
21、齿轮啮合

特征:径向1x/2X处的波峰
通常会在轴的转速频率和齿轮啮合频率处出现波峰,但是幅值不高。可能会出现2X波峰,并且在齿轮啮合频率附近有轴转速频率的边频带。对于直齿轮主要的振动是在径向,斜齿轮主要的振动是在轴向。
时域波形分析对于变速箱时是很有用的,因为在时域波形中你可以看到每个齿啮合对应的脉冲。通常你可以通过研究时域波形得到齿数。根据故障的特征,齿轮每旋转一转就可以看到一个脉冲,而脉冲的幅值有大有小。
22、齿轮磨损

特征:齿轮啮合频率附近的1X边频带
当齿轮的齿开始发生磨损的时候,会发生两件事情,件是齿轮啮合频率处边频带的幅值升高,而边频带的振幅决定于齿轮的转速。第二件事情是将出现齿轮固有频率的振动,固有频率振动也会有边频带产生,并且它有很宽的基频。
23、皮带磨损

特征:皮带速度频率处的边频带
如果皮带发生磨损或者松动,会在皮带速度频率处看到波峰和谐波。当有两个槽轮的时候,能产生二倍皮带速度频率(2BR)的波峰。主要的激振频率是“带频”或者“基带通过频率”。带频是指皮带上的一个点通过一个固定参考点的频率。通常带频要低于任何一个带轮的旋转频率。
24、皮带槽轮偏心

特征:径向高强度的1X波峰
偏心槽轮将产生一个很强的径向1X波峰,特别是在平行于带的方向上。这种情况是十分常见的,和不平衡差不多。这种情况可以通过移除皮带进行检测。在另一个槽轮上也能检测到这样的1X振动。
25、皮带轮不对中

特征:径向高强度的1X波峰
如果皮带的固有频率和主动槽轮或被动槽轮的转速吻合,带的共振会引起很高的振幅。皮带的固有频率可以通过改变皮带的长度或皮带的张紧力来进行调整。
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