設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)培訓(xùn)教材(共108頁(yè)).ppt

1、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)概念的引入設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)概念的引入 生產(chǎn)力提高，設(shè)備結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程生產(chǎn)力提高，設(shè)備結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程越來(lái)越復(fù)雜，傳統(tǒng)的手摸耳聽(tīng)的判越來(lái)越復(fù)雜，傳統(tǒng)的手摸耳聽(tīng)的判斷方式受到限制斷方式受到限制 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)是設(shè)備維修體制改革設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)是設(shè)備維修體制改革的根底，其直接和間接效益巨大的根底，其直接和間接效益巨大 現(xiàn)代科技手段的進(jìn)步使得全方位的現(xiàn)代科技手段的進(jìn)步使得全方位的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)得以實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)得以實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)首先應(yīng)用于化工、石化和電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)首先應(yīng)用于化工、石化和電力行業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備力行業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備 乙烯裝置的三機(jī)：裂解氣透平壓縮機(jī)組、乙烯

2、透平乙烯裝置的三機(jī)：裂解氣透平壓縮機(jī)組、乙烯透平壓縮機(jī)組、丙烯透平壓縮機(jī)組壓縮機(jī)組、丙烯透平壓縮機(jī)組 化肥裝置的五機(jī)：原料氣壓縮機(jī)組、合成氣壓縮機(jī)化肥裝置的五機(jī)：原料氣壓縮機(jī)組、合成氣壓縮機(jī)組、空氣壓縮機(jī)組、氨壓縮機(jī)組、二氧化碳?jí)嚎s機(jī)組組、空氣壓縮機(jī)組、氨壓縮機(jī)組、二氧化碳?jí)嚎s機(jī)組 煉油廠的三機(jī)：煙氣輪機(jī)、主風(fēng)機(jī)組、石油氣壓縮煉油廠的三機(jī)：煙氣輪機(jī)、主風(fēng)機(jī)組、石油氣壓縮機(jī)組機(jī)組 火力發(fā)電廠的大型汽輪發(fā)電機(jī)組火力發(fā)電廠的大型汽輪發(fā)電機(jī)組通常的狀態(tài)監(jiān)測(cè)手段通常的狀態(tài)監(jiān)測(cè)手段 振動(dòng)和位置監(jiān)測(cè)振動(dòng)和位置監(jiān)測(cè) 溫度監(jiān)測(cè)溫度監(jiān)測(cè) 油品監(jiān)測(cè)油品監(jiān)測(cè) 工藝過(guò)程量監(jiān)測(cè)工藝過(guò)程量監(jiān)測(cè) 其他其他大型回轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)

3、系統(tǒng)監(jiān)測(cè)方式的開(kāi)展大型回轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)方式的開(kāi)展 傳統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括：在線監(jiān)測(cè)與保護(hù)系傳統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括：在線監(jiān)測(cè)與保護(hù)系統(tǒng)統(tǒng)Bently3300Bently3300、ENTEK6600ENTEK6600等、離線采集分等、離線采集分析系統(tǒng)析系統(tǒng)DataPAC1500DataPAC1500、- - 單純的單純的在線保護(hù)系統(tǒng)和離線采集分析系統(tǒng)各有一定的在線保護(hù)系統(tǒng)和離線采集分析系統(tǒng)各有一定的局限性局限性大型回轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)方式的開(kāi)展大型回轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)方式的開(kāi)展 目前過(guò)渡階段的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：利用在線采集目前過(guò)渡階段的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：利用在線采集模塊將已有的在線保護(hù)系統(tǒng)

4、信號(hào)接出，實(shí)現(xiàn)在模塊將已有的在線保護(hù)系統(tǒng)信號(hào)接出，實(shí)現(xiàn)在線數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、存儲(chǔ)和聯(lián)網(wǎng)分析；在未安裝線數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、存儲(chǔ)和聯(lián)網(wǎng)分析；在未安裝在線保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)備上安裝傳感器和在線采集在線保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)備上安裝傳感器和在線采集模塊模塊大型回轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)方式的開(kāi)展大型回轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)方式的開(kāi)展 狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)展趨勢(shì)：在線監(jiān)測(cè)模塊化設(shè)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)展趨勢(shì)：在線監(jiān)測(cè)模塊化設(shè)計(jì)，基于工業(yè)總線的布置方式，集實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、計(jì)，基于工業(yè)總線的布置方式，集實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、保護(hù)、數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、存儲(chǔ)、分析于一體。保護(hù)、數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、存儲(chǔ)、分析于一體。設(shè)備維修經(jīng)歷了三個(gè)階段 1事后維修事后維修是設(shè)備運(yùn)行到失效再進(jìn)

5、行維護(hù)。其優(yōu)點(diǎn)是不需要安排方案。對(duì)有些設(shè)備，更換比修理往往更廉價(jià)。缺點(diǎn)是意外停機(jī)引起生產(chǎn)損失。災(zāi)難性的設(shè)備事故。庫(kù)存?zhèn)浼顿Y多。引起設(shè)備的二次損壞。2定期維修定期維修是按預(yù)訂的時(shí)間間隔或檢修周期對(duì)設(shè)備作維修、調(diào)整和更換備件。其優(yōu)點(diǎn)是機(jī)器壽命較長(zhǎng)。減少意外停機(jī)。備件庫(kù)存較少。缺點(diǎn)是意外停機(jī)引起生產(chǎn)損失。過(guò)剩維修導(dǎo)致維修費(fèi)用增加。過(guò)剩維修引起人為維修故障。3預(yù)知維修 預(yù)知維修是有方案地對(duì)設(shè)備作檢查和測(cè)試，以確定其健康狀態(tài)。其優(yōu)點(diǎn)是減少非方案停機(jī)損失。維修時(shí)間間隔可以延長(zhǎng)。非必要維修減到最少。備件庫(kù)存最小。缺點(diǎn)是需要初始投資。需學(xué)習(xí)和培訓(xùn)。出現(xiàn)故障后出現(xiàn)故障后再進(jìn)行檢修再進(jìn)行檢修預(yù)先安排等預(yù)先安排等

6、周期的檢修周期的檢修 根據(jù)設(shè)備狀根據(jù)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行檢修態(tài)進(jìn)行檢修控制引發(fā)故障控制引發(fā)故障的根源的檢修的根源的檢修ICMICM是設(shè)備檢修體制改革的前提，從而實(shí)現(xiàn)是設(shè)備檢修體制改革的前提，從而實(shí)現(xiàn)ICMICM - - Integrated Condition Monitoring設(shè)備監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)設(shè)備狀況評(píng)估設(shè)備狀況評(píng)估提供運(yùn)行及維修建議提供運(yùn)行及維修建議維修部門(mén)維修部門(mén)設(shè)備保養(yǎng)和維設(shè)備保養(yǎng)和維修修維修建議維修建議運(yùn)行部門(mén)運(yùn)行部門(mén)執(zhí)行生產(chǎn)執(zhí)行生產(chǎn)方案方案調(diào)整生產(chǎn)調(diào)整生產(chǎn)過(guò)程過(guò)程完成作業(yè)完成作業(yè)健康指數(shù)健康指數(shù)過(guò)程記錄過(guò)程記錄狀態(tài)檢修目標(biāo)：狀態(tài)檢修目標(biāo)：平安、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期、滿負(fù)荷、優(yōu)質(zhì)平安、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期

7、、滿負(fù)荷、優(yōu)質(zhì)ICMICM - - Integrated Condition Monitoring 故障診斷儀器的廣泛應(yīng)用，使對(duì)機(jī)械設(shè)備的維護(hù)由方案、定期維修走向狀態(tài)、預(yù)知維修變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，使機(jī)械設(shè)備的維護(hù)方式發(fā)生了根本性革命。狀態(tài)監(jiān)測(cè)防止了機(jī)械設(shè)備的突發(fā)故障，從而防止了被迫停機(jī)而影響生產(chǎn)；機(jī)械狀態(tài)分析為預(yù)知機(jī)械設(shè)備的維修期提供了可靠依據(jù)，即可做到測(cè)量說(shuō)明有必要時(shí)才進(jìn)行維修。使我們能夠及時(shí)準(zhǔn)備維修部件，安排維修方案，克服了定期維修帶來(lái)的不必要的經(jīng)濟(jì)損失和設(shè)備性能的下降；完善的診斷能力可為我們準(zhǔn)確指出故障類(lèi)型和故障部位，防止了維修的盲目性，使檢修簡(jiǎn)捷易行，大大縮短了維修工期；完善的設(shè)備管理軟件，又可

8、使企業(yè)設(shè)備管理自動(dòng)化。由此可見(jiàn)，狀態(tài)檢測(cè)給企業(yè)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益是十分顯著的。 了解被監(jiān)測(cè)機(jī)器當(dāng)前的運(yùn)行狀況 預(yù)測(cè)被監(jiān)測(cè)機(jī)器未來(lái)的變化趨勢(shì) 診斷被監(jiān)測(cè)機(jī)器故障的發(fā)生部位 檢驗(yàn)被監(jiān)測(cè)機(jī)器維修的實(shí)際效果ICMICM - - Integrated Condition MonitoringICMICM的技術(shù)內(nèi)涵的技術(shù)內(nèi)涵: :了解您的設(shè)備它是如何制造的 它是如何安裝的 它的設(shè)計(jì)運(yùn)行狀態(tài) 它容易出現(xiàn)的故障 選擇正確的監(jiān)測(cè)技術(shù)在最早的時(shí)間發(fā)現(xiàn)形成中的故障選擇正確的監(jiān)測(cè)技術(shù)在最早的時(shí)間發(fā)現(xiàn)形成中的故障用戶成功的關(guān)鍵用戶成功的關(guān)鍵ICMICM - - Integrated Condition Monitoring

9、設(shè)備狀況設(shè)備狀況傳感傳感器器數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集硬件硬件數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)管理管理多維多維報(bào)警報(bào)警高級(jí)高級(jí)分析分析機(jī)器機(jī)器信息信息狀態(tài)監(jiān)測(cè)狀態(tài)監(jiān)測(cè)提供穩(wěn)定、提供穩(wěn)定、可靠的硬件可靠的硬件測(cè)試技術(shù)測(cè)試技術(shù)提供高效、提供高效、先進(jìn)的軟件先進(jìn)的軟件分析技術(shù)分析技術(shù)ICMICM - - Integrated Condition Monitoring系系統(tǒng)統(tǒng)工工作作方方式式提供專(zhuān)業(yè)的提供專(zhuān)業(yè)的技術(shù)效勞技術(shù)效勞傳感器與測(cè)試儀器傳感器與測(cè)試儀器 振動(dòng)測(cè)試技術(shù)-測(cè)試中常用傳感器及原理 電 渦 流 傳 感 器 轉(zhuǎn) 軸 Cut awayNCPU caseNCPU 線線 圈圈 產(chǎn)產(chǎn) 生生 的的 磁磁 場(chǎng)場(chǎng) 電電 渦渦 流流 RF

10、 in非非 接接 觸觸 式式 傳傳 感感 器器 工工 作作 原原 理理 傳感器 頭部有線圈和諧振電容構(gòu)成的并聯(lián)諧振回路; 前置器中有石英晶體提供200KHZ-2MHZ的高頻振蕩,在傳感器頭部產(chǎn)生交變磁場(chǎng); 轉(zhuǎn)子金屬在交變磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生感應(yīng)電流-電渦流,使傳感器的磁場(chǎng)能量被吸收,傳感器線圈電感量減少. 間隙越小,感應(yīng)電流越大,傳感器線圈電感量更加減少.振動(dòng)測(cè)試技術(shù)-非接觸渦流傳感器振動(dòng)測(cè)試技術(shù)-非接觸渦流傳感器振動(dòng)測(cè)試技術(shù)-非接觸渦流傳感器 1.可以直接測(cè)量轉(zhuǎn)軸振動(dòng) 2. 采用非接觸測(cè)量方式，防止了接觸磨損 3. 能做靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)量?？梢詼y(cè)量2Hz以下的低頻振動(dòng)，適用于絕大多數(shù)機(jī)器環(huán)境。 4.

11、 輸出信號(hào)與振動(dòng)位移成正比。 5. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，尺寸小，沒(méi)有活動(dòng)部件。 6. 可作為轉(zhuǎn)速測(cè)量與振動(dòng)相位測(cè)量的鍵相信號(hào) 7. 材料不同影響傳感器線形范圍和靈敏度，須重新標(biāo)定。 8. 需外加電源和前置器，安裝復(fù)雜。 使用極為廣泛，特別是制造廠出廠時(shí)經(jīng)常在機(jī)器上配套安裝使用極為廣泛，特別是制造廠出廠時(shí)經(jīng)常在機(jī)器上配套安裝測(cè)試軸振、偏心、相位等。缺點(diǎn)是對(duì)于測(cè)試滾動(dòng)軸承和高速測(cè)試軸振、偏心、相位等。缺點(diǎn)是對(duì)于測(cè)試滾動(dòng)軸承和高速齒輪箱等強(qiáng)調(diào)高頻沖擊信號(hào)的場(chǎng)合效果差。齒輪箱等強(qiáng)調(diào)高頻沖擊信號(hào)的場(chǎng)合效果差。放放 大大 器器 慣慣 性性 質(zhì)質(zhì) 量量壓壓 電電 晶晶 體體絕絕 緣緣 體體 導(dǎo)導(dǎo) 電電 平平 面面

12、 絕絕 緣緣 體體 預(yù)預(yù) 載載 螺螺 釘釘加加 速速 度度 傳傳 感感 器器 的的 工工 作作 原原 理理 加速度傳感器 物體振動(dòng)時(shí),壓電晶體受到慣性質(zhì)量塊的慣性力作用而產(chǎn)生電荷,輸出的電荷量與振動(dòng)加速度成正比. 特點(diǎn)是靈敏度高,體積小,頻率范圍寬(10*E4HZ),加速度測(cè)量范圍寬(10*E-4_+4G)振動(dòng)測(cè)試技術(shù)-加速度傳感器從左到右傳感器的頻響范圍由低到高！從左到右傳感器的頻響范圍由低到高！振動(dòng)測(cè)試技術(shù)-加速度傳感器特點(diǎn) 1. 體積小，重量輕，適用于受附加質(zhì)量影響顯著的振動(dòng)系統(tǒng)測(cè)量，如汽機(jī)葉片的振動(dòng)測(cè)量。 2. 結(jié)構(gòu)緊湊、牢靠，不易損壞。 3. 環(huán)境的噪聲、傳感器的安裝方法、導(dǎo)線的鋪設(shè)

13、方式，對(duì)測(cè)試結(jié)果有較大影響。 4. 標(biāo)定困難，只能做動(dòng)態(tài)測(cè)量。使用范圍不斷擴(kuò)大，制造廠出廠時(shí)經(jīng)常在機(jī)器上配套安裝測(cè)使用范圍不斷擴(kuò)大，制造廠出廠時(shí)經(jīng)常在機(jī)器上配套安裝測(cè)試瓦振。測(cè)試滾動(dòng)軸承和高速齒輪箱等強(qiáng)調(diào)高頻沖擊信號(hào)的試瓦振。測(cè)試滾動(dòng)軸承和高速齒輪箱等強(qiáng)調(diào)高頻沖擊信號(hào)的場(chǎng)合效果好，缺點(diǎn)是輸出信號(hào)弱，對(duì)屏蔽和接線要求高。場(chǎng)合效果好，缺點(diǎn)是輸出信號(hào)弱，對(duì)屏蔽和接線要求高。振動(dòng)測(cè)試技術(shù)-加速度傳感器安裝的影響振動(dòng)加速度 傳 感 器固 定 自 振頻 率 和 最高 可 用 頻率可用的頻率范圍可用的頻率范圍為傳感器固定自振頻率Fn的約50%速度傳感器 物體振動(dòng)時(shí),使傳感器中的可移動(dòng)線圈在磁場(chǎng)中移動(dòng),切割磁

14、力線,產(chǎn)生感應(yīng)電荷,感應(yīng)電量和振動(dòng)速度成正比. 精度高,抗干擾能力強(qiáng).振動(dòng)測(cè)試技術(shù)-速度傳感器振動(dòng)測(cè)試技術(shù)-速度傳感器 1. 安裝簡(jiǎn)單，適用于大多數(shù)機(jī)器環(huán)境，對(duì)于汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)，有適宜的頻響范圍。 2. 無(wú)須外加電源，振動(dòng)信號(hào)可不經(jīng)處理傳送直需要的地方。 3. 體積、重量較大，活動(dòng)部件易損壞，低頻響應(yīng)不好，15Hz以下誤差較大。高頻響應(yīng)也不好，500Hz以上誤差大。對(duì)沖擊信號(hào)滾動(dòng)軸承故障最常見(jiàn)響應(yīng)很差。 4. 標(biāo)定較麻煩，只可作動(dòng)態(tài)測(cè)量，價(jià)格較貴。以前使用廣泛，但是由于頻響性能很差，現(xiàn)在以前使用廣泛，但是由于頻響性能很差，現(xiàn)在逐漸被淘汰。在需要大輸出信號(hào)和不方便向傳逐漸被淘汰。在需要大輸出信

15、號(hào)和不方便向傳感器供電時(shí)還有應(yīng)用。感器供電時(shí)還有應(yīng)用。振動(dòng)測(cè)試技術(shù)-測(cè)試參數(shù)和計(jì)量單位 單峰值(Peak) 峰峰值(Peak-Peak) 有效值(RMS) 真峰值True Peak 真峰峰值True Peak-Peak 位移信號(hào)：低頻測(cè)試 速度信號(hào)：中頻測(cè)試 加速度信號(hào)：高頻測(cè)試振動(dòng)測(cè)試參數(shù)的選擇振動(dòng)測(cè)試參數(shù)的選擇振動(dòng)測(cè)試參數(shù)幅值的度量振動(dòng)測(cè)試參數(shù)幅值的度量振動(dòng)測(cè)試技術(shù)-名詞術(shù)語(yǔ)l 通頻振動(dòng) 、選頻振動(dòng) 、基頻振動(dòng)通頻振動(dòng)：原始的振動(dòng)波形的峰峰值。 選頻振動(dòng)：所選擇的頻率的振動(dòng)正弦波的峰峰值。 基頻振動(dòng)：與機(jī)器工作轉(zhuǎn)速一致頻率的振動(dòng)正弦波的峰峰值，通常又叫做工頻振動(dòng)。 振動(dòng)測(cè)試技術(shù)-名詞術(shù)語(yǔ)l

16、同步運(yùn)動(dòng) l與轉(zhuǎn)速頻率變化保持一定比例關(guān)系的振動(dòng)頻率分量。一般是指與旋轉(zhuǎn)頻率的整數(shù)倍關(guān)系或是分倍數(shù)關(guān)系：1X、2X、3X、1/2X 、1/3X l異步運(yùn)動(dòng) l與轉(zhuǎn)速頻率無(wú)關(guān)的頻率振動(dòng)分量。振動(dòng)測(cè)試技術(shù)-名詞術(shù)語(yǔ) 相對(duì)軸振 轉(zhuǎn)軸相對(duì)與軸承座的振動(dòng)，可以用固定在軸承座上的非接觸、傳感器測(cè)量 絕對(duì)軸振 轉(zhuǎn)軸相對(duì)與地面的振動(dòng)，可以用與軸承座有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的接觸式傳感器直接測(cè)量，也可以用復(fù)合傳感器進(jìn)行測(cè)量。 軸瓦振動(dòng)軸承座相對(duì)于地面的振動(dòng)，用慣性傳感器測(cè)量。振動(dòng)測(cè)試技術(shù)-轉(zhuǎn)子振型 振型一定轉(zhuǎn)速下作用力所引起的轉(zhuǎn)子沿軸向偏離的相對(duì)表示。集中式集中式6600離線振動(dòng)離線振動(dòng)DP1500Enpac1200自動(dòng)巡檢

17、系統(tǒng)自動(dòng)巡檢系統(tǒng)Enwatch高速在線系統(tǒng)高速在線系統(tǒng)ENTRX 分布式分布式XM 保護(hù)系統(tǒng)保護(hù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集間隔數(shù)據(jù)采集間隔數(shù)據(jù)采集人工參與數(shù)據(jù)采集人工參與數(shù)據(jù)采集自動(dòng)數(shù)據(jù)采集自動(dòng)數(shù)據(jù)采集Odyssey & Enshare數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)采采集集系系統(tǒng)統(tǒng)傳感器傳感器軟軟件件壓電式加速度壓電式加速度傳感器傳感器9000系列系列Entrx油液油液分析分析控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)PLCPLC、DCSDCSPlantlinkRSMACC EOL電渦流式位移電渦流式位移傳感器傳感器2100系列系列振動(dòng)測(cè)試技術(shù)-測(cè)試儀器 振動(dòng)總值便攜表：僅僅測(cè)試振動(dòng)的通頻振動(dòng)總值，例如VisTec。 便攜式振動(dòng)數(shù)

18、據(jù)采集器：離線采集并存貯振動(dòng)總值、頻譜、波形等數(shù)據(jù)，通常還和軟件系統(tǒng)配合使用。例如恩泰克的DP1500和Enpac1200。 在線自動(dòng)巡檢模塊：在線自動(dòng)定期巡檢設(shè)備的振動(dòng)，并且上傳到主軟件中。例如恩泰克Enwatch。 高速多通道在線：高速多通道并行采集振動(dòng)數(shù)據(jù)，滿足壓縮機(jī)、汽輪機(jī)等大型設(shè)備的測(cè)試需求，例如Entrx系統(tǒng)。 監(jiān)測(cè)保護(hù)表：實(shí)時(shí)保護(hù)機(jī)組。例如恩泰克6600系列和XM系列監(jiān)測(cè)保護(hù)表。機(jī)械振動(dòng)定義從狹義上說(shuō)，從狹義上說(shuō)，通常把具有時(shí)間周期性的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為通常把具有時(shí)間周期性的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為振動(dòng)。振動(dòng)。從廣義上說(shuō)，從廣義上說(shuō)，任何一個(gè)物理量在某一數(shù)值附近作任何一個(gè)物理量在某一數(shù)值附近作周期性的變化

19、，都稱(chēng)為振動(dòng)。周期性的變化，都稱(chēng)為振動(dòng)。 什么是振動(dòng)什么是振動(dòng) 機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)在特指的機(jī)械系統(tǒng)中，我機(jī)械振動(dòng)在特指的機(jī)械系統(tǒng)中，我們把所有由質(zhì)量與彈性的物體組成們把所有由質(zhì)量與彈性的物體組成一個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)不是靜態(tài)的產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)不是靜態(tài)的產(chǎn)生的震蕩運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為振動(dòng)。的震蕩運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為振動(dòng)。機(jī)械振動(dòng)分類(lèi) 機(jī)機(jī) 械械 振振 動(dòng)動(dòng) 的的 類(lèi)類(lèi) 型型 穩(wěn)穩(wěn) 態(tài)態(tài) 振振 動(dòng)動(dòng)周周 期期 振振 動(dòng)動(dòng) 簡(jiǎn) 諧 振 動(dòng) 周 期 振 動(dòng) 非非 周周 期期 振振 動(dòng)動(dòng) 衰 減 振 動(dòng) 準(zhǔn) 周 期 振 動(dòng) 隨隨 機(jī)機(jī) 振振 動(dòng)動(dòng)最根本的振動(dòng)形式簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 在一切振動(dòng)中，最簡(jiǎn)單和最根本的振動(dòng)稱(chēng)為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。 任何復(fù)雜的

20、運(yùn)動(dòng)都可以看成是假設(shè)干簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的合成。彈簧振子和單擺的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)彈簧振子和單擺的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)彈簧振子的動(dòng)力學(xué)特征彈簧振子的動(dòng)力學(xué)特征彈簧振子的動(dòng)力學(xué)特征取平衡位置取平衡位置O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右為水平向右為x軸的正方向。軸的正方向。kxf xmaf 力的方向與位移的方向相反，始終指向平衡位置的，稱(chēng)為力的方向與位移的方向相反，始終指向平衡位置的，稱(chēng)為回復(fù)力回復(fù)力。xmkmfa mk2 0222 xdtxd xa2 )cos(tAx簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)微分方程微分方程用旋轉(zhuǎn)矢量的描述 旋轉(zhuǎn)矢量圖示法旋轉(zhuǎn)矢量圖示法 旋轉(zhuǎn)矢量與簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的關(guān)系旋轉(zhuǎn)矢量與簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的關(guān)系toxyxA) cos(tAx

21、A 振幅振幅 圓頻率圓頻率 初相位初相位 t 相位相位簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)可視為一個(gè)繞原點(diǎn)做等速圓周運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)在水平軸上的投影。 振動(dòng)的三個(gè)根本單位 位移 (Displacement) 速度 (Velocity) 加速度 (Acceleration) tcos(2 22Adtxda) tsin( Adtdxv簡(jiǎn)諧振動(dòng)三要素振幅振幅反映振動(dòng)幅度的大小反映振動(dòng)幅度的大小周期與頻率周期與頻率反映振動(dòng)的快慢反映振動(dòng)的快慢相位相位反映振動(dòng)信號(hào)在時(shí)間上的先后反映振動(dòng)信號(hào)在時(shí)間上的先后簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅、周期與頻率、相位簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅、周期與頻率、相位對(duì)于一個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，假設(shè)振幅、周期和初相位，對(duì)于一個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，假設(shè)振幅、周期

22、和初相位，就可以寫(xiě)出完整的運(yùn)動(dòng)方程，即掌握了該運(yùn)動(dòng)就可以寫(xiě)出完整的運(yùn)動(dòng)方程，即掌握了該運(yùn)動(dòng)的全部信息，因此我們把振幅、周期和初相位的全部信息，因此我們把振幅、周期和初相位叫做描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的三個(gè)特征量，也稱(chēng)三要素。叫做描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的三個(gè)特征量，也稱(chēng)三要素。簡(jiǎn)諧振動(dòng)的三要素振幅 定義：以位移為單位的單峰值為例為作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體以位移為單位的單峰值為例為作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體離開(kāi)平衡位置的最大位移的離開(kāi)平衡位置的最大位移的絕對(duì)值絕對(duì)值 說(shuō)明：振幅恒為正值振幅恒為正值;振幅的大小與振動(dòng)系統(tǒng)的能量有振幅的大小與振動(dòng)系統(tǒng)的能量有關(guān)，由系統(tǒng)的初始條件確定關(guān)，由系統(tǒng)的初始條件確定t簡(jiǎn)諧振動(dòng)的三要素周期與頻率周期：周

23、期：物體作一次完全振動(dòng)所需的時(shí)間，用物體作一次完全振動(dòng)所需的時(shí)間，用T表表示，單位為秒示，單位為秒(s)頻率：頻率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)物體所作的完全振動(dòng)的次數(shù)，單位時(shí)間內(nèi)物體所作的完全振動(dòng)的次數(shù)，用用表示，單位為赫茲表示，單位為赫茲(Hz)。圓頻率：圓頻率：物體在物體在2秒時(shí)間內(nèi)所作的完全振動(dòng)的秒時(shí)間內(nèi)所作的完全振動(dòng)的次數(shù)，用次數(shù)，用表示，單位為弧度表示，單位為弧度/秒秒(rad.s-1或或s -1)。簡(jiǎn)諧振動(dòng)的三要素相位 t 1、相位、相位 2、初相位、初相位dtdxCCvFr 相位 任何振動(dòng)都有一個(gè)初相位。如果兩個(gè)物體振動(dòng)的周期相同，乙物體運(yùn)動(dòng)超前甲物體角，那么時(shí)間相位差是/， 是運(yùn)動(dòng)角速度。 各

24、振動(dòng)頻率成分的初始相位并不重要，我們關(guān)心的是各個(gè)頻率之間的相對(duì)相位，特別是鼓勵(lì)頻率離心力頻率=轉(zhuǎn)速頻率和響應(yīng)頻率之間的相位。 鼓勵(lì)頻率相位離心力頻率=轉(zhuǎn)速頻率：測(cè)量轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)的光電傳感器鍵相位； 振動(dòng)響應(yīng)頻率相位：測(cè)量轉(zhuǎn)子或軸承振動(dòng)的傳感器 轉(zhuǎn)子振動(dòng)的相位：鼓勵(lì)頻率相位鍵相位與振動(dòng)響應(yīng)頻率相位之差。 相位之差：臨界轉(zhuǎn)速時(shí)90，遠(yuǎn)大于臨界時(shí)180-自對(duì)中。振動(dòng)測(cè)試技術(shù)-名詞術(shù)語(yǔ) 相位與鍵相 -在旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)測(cè)量領(lǐng)域內(nèi)，相位的含義是：振動(dòng)信號(hào)的某一點(diǎn)高點(diǎn)或零點(diǎn)，與基準(zhǔn)脈沖信號(hào)之間在時(shí)間上的關(guān)系。 -脈沖測(cè)相法：在轉(zhuǎn)子上貼一條反光帶或開(kāi)鍵槽，用光電傳感器或渦流傳感器產(chǎn)生一個(gè)與轉(zhuǎn)速完全同步的脈沖信號(hào)

25、，求脈沖信號(hào)前沿與振動(dòng)信號(hào)上某一點(diǎn)之間的時(shí)間距離，即為振動(dòng)相位。阻尼振動(dòng)、受迫振動(dòng)、共振諧振子的阻尼振動(dòng)kxdtdxCdtxdm 22振動(dòng)系統(tǒng)受粘滯阻力與速度大小成正比，方向相反振動(dòng)系統(tǒng)受粘滯阻力與速度大小成正比，方向相反彈性力或準(zhǔn)彈性力和上述阻力作用下的動(dòng)力學(xué)方程彈性力或準(zhǔn)彈性力和上述阻力作用下的動(dòng)力學(xué)方程：1、阻尼振動(dòng)的概念、阻尼振動(dòng)的概念振幅隨時(shí)間的變化而減小的振動(dòng)稱(chēng)為阻尼振動(dòng)。2、阻尼振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程、阻尼振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程諧振子的阻尼振動(dòng)022022 xdtdxdtxd mC2 mk 20 tFp cos固有角固有角頻率頻率阻尼阻尼系數(shù)系數(shù)彈性力或準(zhǔn)彈性力和上述阻力作用下的動(dòng)力學(xué)方程彈性力

26、或準(zhǔn)彈性力和上述阻力作用下的動(dòng)力學(xué)方程：諧振子的有阻尼受迫振動(dòng)強(qiáng)迫力強(qiáng)迫力Cv tFkxCvdtxdmp cos22 阻尼力：阻尼力：mFfmmk ；令令2; 20 )cos( )cos() (2200tAteAt xpt202 )cos() ( tAt xp時(shí)，其解為：時(shí)，其解為：當(dāng)當(dāng)諧振子的有阻尼受迫振動(dòng)經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，稱(chēng)為穩(wěn)態(tài)解經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，稱(chēng)為穩(wěn)態(tài)解：2222204)(ppfA 等幅振動(dòng)的角頻率就是強(qiáng)迫力等幅振動(dòng)的角頻率就是強(qiáng)迫力的頻率；的頻率；穩(wěn)定態(tài)時(shí)的振幅及與強(qiáng)迫力的穩(wěn)定態(tài)時(shí)的振幅及與強(qiáng)迫力的相位差分別為：相位差分別為：22002pptg 2202 r諧振子的有阻尼受迫振動(dòng)共

27、振 共振的概念共振的概念 共振角頻率和共振振幅共振角頻率和共振振幅當(dāng)強(qiáng)迫力的頻率為某一值時(shí)，穩(wěn)定受迫振動(dòng)的位移振當(dāng)強(qiáng)迫力的頻率為某一值時(shí)，穩(wěn)定受迫振動(dòng)的位移振幅出現(xiàn)最大值的現(xiàn)象，叫做位移共振，簡(jiǎn)稱(chēng)幅出現(xiàn)最大值的現(xiàn)象，叫做位移共振，簡(jiǎn)稱(chēng)共振共振求振幅對(duì)頻率的極值求振幅對(duì)頻率的極值2202 fAr共振角頻率共振角頻率 共振振幅共振振幅諧振子的有阻尼受迫振動(dòng)共振 共振的幅頻與相頻特性共振的幅頻與相頻特性 共振共振resonance在物體做受迫振動(dòng)的過(guò)程中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)在物體做受迫振動(dòng)的過(guò)程中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體的固有頻率接近或相等時(shí)，力的頻率與物體的固有頻率接近或相等時(shí)，物體的振幅劇烈增大的現(xiàn)象稱(chēng)為共振

28、。物體的振幅劇烈增大的現(xiàn)象稱(chēng)為共振。 固有振動(dòng)與固有頻率固有振動(dòng)與固有頻率由物體本身結(jié)構(gòu)和特征決定的振動(dòng)叫由物體本身結(jié)構(gòu)和特征決定的振動(dòng)叫做固有振動(dòng)，其頻率叫做固有頻率。做固有振動(dòng)，其頻率叫做固有頻率。 共振的危害共振的危害TACOMA大橋(塔柯姆)是美國(guó)華盛頓州西部一座著名的大橋，連接TACOMA 到大港Gig Harbor,1938年開(kāi)工，到1940年七月1日通車(chē)，全長(zhǎng)5939英尺(860m) 。但是在通車(chē)后僅僅4個(gè)多月，1940年11月7日，就在一陣每小時(shí)42英里(還不到設(shè)計(jì)風(fēng)速限值的1/3)的“和風(fēng)吹拂下，坍塌了 18世紀(jì)中葉，法國(guó)昂熱市一座102米長(zhǎng)的大橋上有一隊(duì)士兵經(jīng)過(guò)。當(dāng)他們?cè)谥?/p>

29、揮官的口令下邁著整齊的步伐過(guò)橋時(shí)，橋梁突然斷裂，造成226名官兵和行人喪生。究其原因是共振造成的。因?yàn)榇箨?duì)士兵邁正步走的頻率正好與大橋的固有頻率一致，使橋的振動(dòng)加強(qiáng)，當(dāng)它的振幅到達(dá)最大以至超過(guò)橋梁的抗壓力時(shí)，橋就斷了。類(lèi)似的事件還發(fā)生在俄國(guó)和美國(guó)等地。鑒于成隊(duì)士兵正步走過(guò)橋時(shí)容易造成橋的共振，所以后來(lái)各國(guó)都規(guī)定大隊(duì)人馬過(guò)橋，要便步通過(guò)。 諧振子的有阻尼受迫振動(dòng)共振轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)rotor dynamics 主要研究轉(zhuǎn)子-支承系統(tǒng)在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的振動(dòng)、平衡和穩(wěn)定性問(wèn)題，尤其是研究接近或超過(guò)臨界轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下轉(zhuǎn)子的橫向振動(dòng)問(wèn)題。轉(zhuǎn)子是渦輪機(jī)、電機(jī)等旋轉(zhuǎn)式機(jī)械中的主要旋轉(zhuǎn)部件。 1869年英國(guó)的

30、W.J.M.蘭金關(guān)于離心力的論文和 1889年法國(guó)的拉瓦爾關(guān)于撓性軸的試驗(yàn)是研究這一問(wèn)題的先導(dǎo)。 隨著近代工業(yè)的開(kāi)展，逐漸出現(xiàn)了高速細(xì)長(zhǎng)轉(zhuǎn)子。由于它們常在撓性狀態(tài)下工作，所以其振動(dòng)和穩(wěn)定性問(wèn)題就越發(fā)重要。 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的研究?jī)?nèi)容主要有以下5個(gè)： 臨界轉(zhuǎn)速 由于制造中的誤差，轉(zhuǎn)子各微段的質(zhì)心一般對(duì)回轉(zhuǎn)軸線有微小偏離。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，由上述偏離造成的離心力會(huì)使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生橫向振動(dòng)。這種振動(dòng)在某些轉(zhuǎn)速上顯得異常強(qiáng)烈，這些轉(zhuǎn)速稱(chēng)為臨界轉(zhuǎn)速。 1869年，Rankine發(fā)表了題為“論旋轉(zhuǎn)軸的離心力一文，這是第一篇有記載的轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)文獻(xiàn)，由于略去了柯氏力，得出如下結(jié)論：轉(zhuǎn)子在一階臨界轉(zhuǎn)速下工作是穩(wěn)定的，在臨界轉(zhuǎn)速運(yùn)

31、轉(zhuǎn)時(shí)是隨遇平衡，在超臨界狀態(tài)時(shí)工作是不穩(wěn)定的。在隨后的半個(gè)世紀(jì)中，這個(gè)理論一直使工程師們相信，轉(zhuǎn)子就不可能在一階臨界轉(zhuǎn)速以上工作。 隨著汽輪機(jī)的開(kāi)展，人們需要轉(zhuǎn)子在所有轉(zhuǎn)速狀態(tài)下都能穩(wěn)定運(yùn)行。 1889年法國(guó)的拉瓦爾進(jìn)行了關(guān)于撓性軸的試驗(yàn) 。 1919年，英國(guó)動(dòng)力學(xué)家研究了一個(gè)簡(jiǎn)化的撓性轉(zhuǎn)子模型即Jeffcoott轉(zhuǎn)子：一根無(wú)質(zhì)量的彈性軸，軸的兩端剛性鉸支，軸的中央固定有一個(gè)圓盤(pán)，圓盤(pán)具有質(zhì)量、不平衡度、有阻尼。 即使轉(zhuǎn)子在超臨界狀態(tài)下工作，它也仍然是穩(wěn)定的，而且由于此時(shí)發(fā)生了質(zhì)心自位作用，即質(zhì)心自動(dòng)對(duì)中，軸承負(fù)荷減小。這說(shuō)明，轉(zhuǎn)子在超臨界狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)是有利的。存在的問(wèn)題是通過(guò)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)共振響應(yīng)很

32、大，但這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)利用適當(dāng)?shù)淖枘?、提高平衡精度、提高加速度等方法加以克服。這樣，將轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)在超臨界轉(zhuǎn)速狀態(tài)下工作，不但可以提高汽輪機(jī)、壓縮機(jī)等的效率，提高功率和產(chǎn)量，還能保證轉(zhuǎn)子運(yùn)行的穩(wěn)定性，便是理所當(dāng)然的事。這種思想在20年代逐漸替代了舊的概念，并設(shè)計(jì)生產(chǎn)了許多工作轉(zhuǎn)速大大超過(guò)其一階臨界轉(zhuǎn)速的透平、壓縮機(jī)等。 為確保機(jī)器在工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)不致發(fā)生共振，臨界轉(zhuǎn)速應(yīng)適當(dāng)偏離工作轉(zhuǎn)速例如10以上。 臨界轉(zhuǎn)速同轉(zhuǎn)子的彈性和質(zhì)量分布等因素有關(guān)。對(duì)于具有有限個(gè)集中質(zhì)量的離散轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，臨界轉(zhuǎn)速的數(shù)目等于集中質(zhì)量的個(gè)數(shù)；對(duì)于質(zhì)量連續(xù)分布的彈性轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，臨界轉(zhuǎn)速有無(wú)窮多個(gè)。 計(jì)算大型轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速最常

33、用的數(shù)值方法為傳遞矩陣法。其要點(diǎn)是：先把轉(zhuǎn)子分成假設(shè)干段，每段左右端4個(gè)截面參數(shù)撓度、撓角、彎矩、剪力之間的關(guān)系可用該段的傳遞矩陣描述。如此遞推，可得系統(tǒng)左右兩端面的截面參數(shù)間的總傳遞矩陣。再由邊界條件和固有振動(dòng)時(shí)有非零解的條件，籍試湊法求得各階臨界轉(zhuǎn)速，并隨后求得相應(yīng)的振型。 通過(guò)臨界轉(zhuǎn)速的狀態(tài) 一般轉(zhuǎn)子都是變速通過(guò)臨界轉(zhuǎn)速的，故通過(guò)臨界轉(zhuǎn)速的狀態(tài)為不平穩(wěn)狀態(tài)。它主要在兩個(gè)方面不同于固定在臨界轉(zhuǎn)速上旋轉(zhuǎn)時(shí)的平穩(wěn)狀態(tài)：一是振幅的極大值比平穩(wěn)狀態(tài)的小，且轉(zhuǎn)速變得愈快，振幅的極大值愈?。欢钦穹臉O大值不像平穩(wěn)狀態(tài)那樣發(fā)生在臨界轉(zhuǎn)速上大于臨界轉(zhuǎn)速。 在不平穩(wěn)狀態(tài)下，轉(zhuǎn)子上作用著變頻干擾力，給分析帶

34、來(lái)困難。求解這類(lèi)問(wèn)題須用數(shù)值計(jì)算或非線性振動(dòng)理論中的漸近方法或用級(jí)數(shù)展開(kāi)法。 動(dòng)力響應(yīng) 在轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，常需知道在工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，不平衡和其他激發(fā)因素引起的振動(dòng)有多大，并把它作為轉(zhuǎn)子工作狀態(tài)優(yōu)劣的一種度量。計(jì)算這個(gè)問(wèn)題多采用從臨界轉(zhuǎn)速算法引伸出來(lái)的算法。 大型機(jī)組振動(dòng)特性分析及故障預(yù)防1、原法國(guó)機(jī)組概況：轉(zhuǎn)速：15500 rpm；排出壓力：3.0 MPa：一階臨界：9800 rpm；二階臨界18500 rpm。2、轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程4. 大型機(jī)組振動(dòng)特性分析及故障預(yù)防3 3、法國(guó)進(jìn)口高壓缸轉(zhuǎn)子模態(tài)分析 a、高壓缸轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖 b、高壓轉(zhuǎn)子有限元模型圖 4.大型機(jī)組振動(dòng)特性分析及故障預(yù)防4 c

35、、高壓缸轉(zhuǎn)子Y方向前三階振型4. 大型機(jī)組振動(dòng)特性分析及故障預(yù)防5 d、轉(zhuǎn)子不平衡響應(yīng)4. 大型機(jī)組振動(dòng)特性分析及故障預(yù)防6 4、新設(shè)計(jì)的壓縮機(jī)高壓缸轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性分析 a、第一次新設(shè)計(jì)的高壓缸轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖 4. 大型機(jī)組振動(dòng)特性分析及故障預(yù)防7 4、新設(shè)計(jì)的壓縮機(jī)高壓缸轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性分析 b、第一次新設(shè)計(jì)的高壓缸轉(zhuǎn)子不平衡響應(yīng)分析 4. 大型機(jī)組振動(dòng)特性分析及故障預(yù)防8 5、動(dòng)力學(xué)分析結(jié)論 第一次設(shè)計(jì)的高壓缸轉(zhuǎn)子對(duì)轉(zhuǎn)子右端懸臂處不平衡質(zhì)量比較敏感：轉(zhuǎn)子右端懸臂處存在剩余不平衡質(zhì)量時(shí)，中間結(jié)點(diǎn)的響應(yīng)最大幅值為法國(guó)轉(zhuǎn)子的二倍左右，而右端懸臂處的響應(yīng)最大幅值為法國(guó)轉(zhuǎn)子的三倍左右。 6、高壓缸轉(zhuǎn)子動(dòng)力

36、特性的改進(jìn) 改變了尾部?jī)杉?jí)輪輪盤(pán)的結(jié)構(gòu)及其和軸的連接方式。第一次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，尾部?jī)杉?jí)輪輪盤(pán)的結(jié)構(gòu)是整體實(shí)心結(jié)構(gòu)，通過(guò)螺栓和軸連接為一體。尾部懸臂的兩級(jí)輪輪盤(pán)重量很大，是造成強(qiáng)烈轉(zhuǎn)子不平衡響應(yīng)的直接原因。在第二次的改進(jìn)設(shè)計(jì)中，將尾部整體實(shí)心結(jié)構(gòu)的兩級(jí)輪輪盤(pán)，改成兩級(jí)分體獨(dú)立輪輪盤(pán)的組合，通過(guò)和軸的過(guò)盈配合與轉(zhuǎn)子聯(lián)成一體，大大減輕了尾部懸臂兩級(jí)輪輪盤(pán)的重量，同時(shí)還增大了軸承處的軸徑，提高了轉(zhuǎn)子運(yùn)行的穩(wěn)定性。4. 大型機(jī)組振動(dòng)特性分析及故障預(yù)防9 7、轉(zhuǎn)子改進(jìn)后不平衡響應(yīng)分析 轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性 美國(guó)通用電氣公司為了解決高爐鼓風(fēng)機(jī)發(fā)生的振動(dòng)問(wèn)題，進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)這是一個(gè)轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)的失穩(wěn)問(wèn)題。即

37、當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速到達(dá)某一失穩(wěn)門(mén)檻轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)子發(fā)生劇烈的自激振動(dòng)。他們于1924年發(fā)表了研究成果，這是第一篇關(guān)于轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性的論文，發(fā)現(xiàn)了轉(zhuǎn)子動(dòng)力穩(wěn)定性的許多重要現(xiàn)象，對(duì)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的認(rèn)識(shí)有了一個(gè)飛躍。 轉(zhuǎn)子保持無(wú)橫向振動(dòng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的性能。假設(shè)轉(zhuǎn)子在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下受微擾后能恢復(fù)原態(tài)，那么這一運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是穩(wěn)定的；否那么是不穩(wěn)定的。 轉(zhuǎn)子的不穩(wěn)定通常是指不存在或不考慮周期性干擾下，轉(zhuǎn)子受到微擾后產(chǎn)生強(qiáng)烈橫向振動(dòng)的情況。轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性問(wèn)題的主要研究對(duì)象是油膜軸承。 油膜對(duì)軸頸的作用力是導(dǎo)致軸頸乃至轉(zhuǎn)子失穩(wěn)的因素。該作用力可用流體力學(xué)的公式求出，也可通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出。一般是通過(guò)線性化方法，將作用力表示為軸頸徑向位移和徑向速

38、度的線性函數(shù)，從而求出轉(zhuǎn)子開(kāi)始進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)的轉(zhuǎn)速門(mén)限轉(zhuǎn)速。 導(dǎo)致失穩(wěn)的還有材料的內(nèi)摩擦和干摩擦，轉(zhuǎn)子的彎曲剛度或質(zhì)量分布在二正交方向不同，轉(zhuǎn)子與內(nèi)部流體或與外界流體的相互作用，等等。有些失穩(wěn)現(xiàn)象的機(jī)理尚不清楚。 動(dòng)平衡 確定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子的質(zhì)心、中心主慣性軸對(duì)旋轉(zhuǎn)軸線的偏離值產(chǎn)生的離心力和離心力偶的位置和大小并加以消除的操作。 在進(jìn)行剛性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)低于臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡時(shí)，各微段的不平衡量引起的離心慣性力系可簡(jiǎn)化到任選的兩個(gè)截面上去，在這兩個(gè)面上作相應(yīng)的校正去重或配重即可完成動(dòng)平衡。為找到兩截面上不平衡量的方位和大小可使用動(dòng)平衡機(jī)。 在進(jìn)行撓性轉(zhuǎn)子超臨界轉(zhuǎn)速工作的轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡時(shí)，主要用振型法

39、和影響系數(shù)法。它們是轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)研究的重點(diǎn)。 Flexible Rotor UnbalanceEffect and correction varies with speed above criticalRigid Rotor1st Critical2nd Critical3rd CriticalUnbalanceCorrection Weights設(shè)備診斷工程設(shè)備診斷工程: :設(shè)備診斷工程設(shè)備診斷工程 (PDE)(PDE)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和工況監(jiān)測(cè)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和工況監(jiān)測(cè)故障診斷和預(yù)測(cè)故障診斷和預(yù)測(cè)優(yōu)化操作優(yōu)化操作 維修決策維修決策指導(dǎo)改進(jìn)機(jī)器及其設(shè)計(jì)指導(dǎo)改進(jìn)機(jī)器及其設(shè)計(jì)2 2 設(shè)備診斷工程及

40、其成效設(shè)備診斷工程及其成效 工程復(fù)雜系統(tǒng)故障和事故的診斷與預(yù)防工程復(fù)雜系統(tǒng)故障和事故的診斷與預(yù)防 1現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備大型化高速化.復(fù)雜化.自動(dòng)化.連續(xù)化程度越來(lái)越高。 一旦出現(xiàn)故障，修理費(fèi)用高，損失成倍增長(zhǎng)，容易引發(fā)惡性事故 設(shè)備平安穩(wěn)定運(yùn)行是提高生產(chǎn)效益，保證人身平安的關(guān)鍵。 2高速葉輪機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障具有隨機(jī)性，診斷難度大，高速葉 輪機(jī)械轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性研究，故障與特征對(duì)應(yīng)關(guān)系的研究以及監(jiān) 測(cè)和診斷方法的研究既是熱點(diǎn)又是難點(diǎn)。 3在故障機(jī)理分析和故障特征與故障原因研究的根底上根據(jù)多年設(shè) 備診斷實(shí)踐，提出黑*白*灰集合篩選法，并建立實(shí)用性很強(qiáng)的機(jī) 械故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)。 4對(duì)大型機(jī)組設(shè)計(jì)階段進(jìn)行轉(zhuǎn)

41、子動(dòng)力學(xué)分析可提高壓縮機(jī)性能，杜 絕“先天缺乏 ，保證機(jī)組平安穩(wěn)定運(yùn)行。 5煙氣透平故障診斷案例分析和治愈技術(shù)研究對(duì)指導(dǎo)工程實(shí)踐和進(jìn) 行大型煙氣透平的應(yīng)用具有重要意義。 征兆參數(shù)和故障原因并非一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，是多果征兆參數(shù)和多因故障原因的復(fù)雜對(duì)應(yīng)關(guān)系。 征兆譜 原因譜 S=S1,S2,- Sn R=R1,R2- Rm 圖圖2 2 診斷診斷-逆過(guò)程逆過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)力特性系統(tǒng)動(dòng)力特性剛度、阻尼、質(zhì)量剛度、阻尼、質(zhì)量響應(yīng)響應(yīng)振幅、頻率、相位振幅、頻率、相位激勵(lì)激勵(lì)故障診斷故障診斷外因外因內(nèi)因內(nèi)因表2 實(shí)施設(shè)備診斷工程的措施和效果序號(hào)措 施效 果1早期探測(cè)故障征兆，及時(shí)報(bào)警采取應(yīng)急對(duì)策杜絕事故，減少故障停機(jī)

42、損失和非計(jì)劃停機(jī)檢修2長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)機(jī)器狀態(tài)、工況，據(jù)此安排檢修計(jì)劃實(shí)行狀態(tài)檢修，減少檢修次數(shù)，縮短檢修時(shí)間3探測(cè)出機(jī)器異常原因、缺陷部位，盡早確定檢修項(xiàng)目，超前準(zhǔn)備防止過(guò)剩維修，減少停車(chē)檢修中的等待時(shí)間，減少備件、備臺(tái)儲(chǔ)備4改進(jìn)裝備，消除瓶頸，提高系統(tǒng)可靠度和功能可利用性延長(zhǎng)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)周期5監(jiān)測(cè)異常工藝參數(shù)，及時(shí)調(diào)整指導(dǎo)優(yōu)化操作，節(jié)能降耗6據(jù)監(jiān)測(cè)診斷資料，對(duì)在用裝備評(píng)價(jià)指導(dǎo)裝備選型、采購(gòu)和設(shè)計(jì)改進(jìn)BENTLY 3300/3500/7200各類(lèi)DCS PLC現(xiàn)場(chǎng)控制室現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備便攜巡檢便攜巡檢儀儀在線數(shù)據(jù)采集器已裝有傳感器的機(jī)組沒(méi)有裝傳感器的設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)防爆箱防爆箱企業(yè)局域網(wǎng)企業(yè)局域網(wǎng)U

43、 N I V E R S I T YU N I V E R S I T YInternetInternetInternetInternet數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)效勞器效勞器中間中間件件效勞效勞器器控制控制室監(jiān)室監(jiān)測(cè)站測(cè)站廠、車(chē)間辦公廠、車(chē)間辦公室室網(wǎng)關(guān)機(jī)或網(wǎng)關(guān)機(jī)或路由器路由器企業(yè)通訊企業(yè)通訊代理效勞代理效勞器器企業(yè)防火企業(yè)防火墻墻撥號(hào)上網(wǎng)或撥號(hào)上網(wǎng)或ADSLADSL等用戶等用戶便攜遠(yuǎn)程便攜遠(yuǎn)程診斷客戶診斷客戶短消息發(fā)短消息發(fā)送效勞器送效勞器中石化內(nèi)部局域網(wǎng)中石化內(nèi)部局域網(wǎng)設(shè)備管理信息平臺(tái)設(shè)備管理信息平臺(tái)化工大學(xué)診斷與自愈化工大學(xué)診斷與自愈工程研究中心網(wǎng)站工程研究中心網(wǎng)站用振動(dòng)分析方法監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)用振動(dòng)分析方

44、法監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)分析方法分析方法幅值分析：振動(dòng)總值振動(dòng)水平、列度、幅值分析：振動(dòng)總值振動(dòng)水平、列度、變化趨勢(shì)、機(jī)械動(dòng)態(tài)特性變化趨勢(shì)、機(jī)械動(dòng)態(tài)特性頻譜分析：引起設(shè)備振動(dòng)原因的具體分析頻譜分析：引起設(shè)備振動(dòng)原因的具體分析相位分析：設(shè)備振動(dòng)原因的進(jìn)一步確認(rèn)、相位分析：設(shè)備振動(dòng)原因的進(jìn)一步確認(rèn)、共振相頻特性、動(dòng)平衡分析共振相頻特性、動(dòng)平衡分析波形分析：振動(dòng)總值峰值、峰峰值波形分析：振動(dòng)總值峰值、峰峰值、周期、拍節(jié)周期、拍節(jié)峰值能量譜分析：軸承、齒輪峰值能量譜分析：軸承、齒輪振動(dòng)分析的過(guò)程：?jiǎn)栐\振動(dòng)分析的過(guò)程：?jiǎn)栐\ 監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè) 診斷診斷 措施措施問(wèn)診：了解設(shè)備背景，列出可能引起振動(dòng)的原問(wèn)診：了解設(shè)備背景，列

45、出可能引起振動(dòng)的原因因 設(shè)備結(jié)構(gòu)傳動(dòng)鏈參數(shù)，如齒輪齒數(shù)、軸承型設(shè)備結(jié)構(gòu)傳動(dòng)鏈參數(shù)，如齒輪齒數(shù)、軸承型號(hào)、皮帶輪直徑號(hào)、皮帶輪直徑 等、設(shè)備的動(dòng)態(tài)特性等信等、設(shè)備的動(dòng)態(tài)特性等信息息; ;設(shè)備運(yùn)行工況，過(guò)程參數(shù)：溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、設(shè)備運(yùn)行工況，過(guò)程參數(shù)：溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷負(fù)荷設(shè)備維修檔案設(shè)備維修檔案監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè): : 確定振動(dòng)監(jiān)測(cè)和分析方案確定振動(dòng)監(jiān)測(cè)和分析方案 測(cè)試的工況轉(zhuǎn)速、負(fù)荷；測(cè)點(diǎn)位置；測(cè)試測(cè)試的工況轉(zhuǎn)速、負(fù)荷；測(cè)點(diǎn)位置；測(cè)試參數(shù)振動(dòng)位移、速度、加速度；絕對(duì)振參數(shù)振動(dòng)位移、速度、加速度；絕對(duì)振動(dòng)、相對(duì)振動(dòng)動(dòng)、相對(duì)振動(dòng)測(cè)試振動(dòng)的方向測(cè)試振動(dòng)的方向H/V/AH/V/A數(shù)據(jù)類(lèi)型幅值、頻譜、波形、

46、相位數(shù)據(jù)類(lèi)型幅值、頻譜、波形、相位信號(hào)檢測(cè)類(lèi)型：峰值、峰峰值、有效值信號(hào)檢測(cè)類(lèi)型：峰值、峰峰值、有效值振動(dòng)分析的過(guò)程：振動(dòng)分析的過(guò)程：?jiǎn)栐\問(wèn)診 監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè) 診斷診斷 措施措施診斷：診斷：引起振動(dòng)的原因和部位引起振動(dòng)的原因和部位 振動(dòng)幅值趨勢(shì)分析振動(dòng)幅值趨勢(shì)分析 振動(dòng)波形識(shí)別振動(dòng)波形識(shí)別 頻譜分析、峰值能量譜分析頻譜分析、峰值能量譜分析 頻響特性與相干分析頻響特性與相干分析 瞬時(shí)頻率變化與相位分析瞬時(shí)頻率變化與相位分析措施：措施：給出結(jié)論給出結(jié)論 繼續(xù)運(yùn)行；還能運(yùn)行多久繼續(xù)運(yùn)行；還能運(yùn)行多久? ? 維修、檢查；部位維修、檢查；部位? ?PIS 便攜式智能巡檢儀3 大型機(jī)組振動(dòng)故障的診斷方法 (1)

47、 最正確診斷方法的探討 a、在研究故障機(jī)理根底上，找出識(shí)別特征作為判據(jù)a,b,，對(duì)全部故障可能原因集0逐一進(jìn)行判別，凡不具備此特征的為黑集N，具備的為白集Y，而不清楚具備與否的稱(chēng)為灰集YN。這樣可以應(yīng)用判據(jù)去掉黑集N，余下白集Y和灰集YN作為新的全集1，用上述方法屢次篩選直至得到滿意結(jié)果。b、旋轉(zhuǎn)機(jī)械響應(yīng)、鼓勵(lì)和系統(tǒng)動(dòng)力特性三者關(guān)系 響應(yīng)振幅、頻率、相位產(chǎn)生于鼓勵(lì)力、位移和系統(tǒng)動(dòng)力特性剛度、阻尼、質(zhì)量的變化。 表3 . 1 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障一次原因分類(lèi)表 類(lèi) 別 故 障 一 次 原 因 1 . 轉(zhuǎn)子自身 1 .轉(zhuǎn)子質(zhì)量偏心 2 .軸永久性彎曲 3 .軸暫時(shí)性彎曲 4 . 軸裂紋 5 .軸彎曲剛度不

48、對(duì)稱(chēng) 6 . 轉(zhuǎn)子上部件松動(dòng) 7 . 浮環(huán)失浮 8 . 轉(zhuǎn)子軸內(nèi)摩擦 9 . 液體陷入轉(zhuǎn)子內(nèi)部激振 2 . 軸系 1 0 . 軸系不平衡 1 1 . 角不對(duì)中 1 2 . 聯(lián)軸節(jié)誤差 1 3 . 彈性聯(lián)軸節(jié)偏差 1 4 . 軸對(duì)中不良、聯(lián)軸節(jié)精度過(guò)低或損傷 3 . 支承系統(tǒng) 1 6 . 軸承偏心 1 7 . 徑向軸承損傷 1 8 . 支撐松動(dòng) 1 9 . 軸承支撐剛度垂直水平不等 2 0 . 油膜渦動(dòng) 2 1 . 油膜振蕩 2 2 . 軸瓦與軸承預(yù)緊力不足 2 3 . 可傾瓦錯(cuò)位 2 4 . 軸承箱未充分預(yù)緊 2 5 . 徑向軸承間隙過(guò)大 4 . 電磁力 2 6 .電機(jī)轉(zhuǎn)子斷條 2 7 .靜氣

49、隙偏心 2 8 .動(dòng)氣隙偏心 2 9 .軸磁化 3 0 .感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子偏心 3 1 . 感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子短路 3 2 . 電氣問(wèn)題 5 . 摩碰 3 3 .轉(zhuǎn)子與定子干摩擦（反進(jìn)動(dòng)） 3 4 .轉(zhuǎn)子與定子軸向局部干摩擦 3 5 .轉(zhuǎn)子與定子摩碰 3 6 . 干渦動(dòng) 6 . 流體動(dòng)力 3 7 . 軸流機(jī)葉輪偏心 3 8 . 隔板傾斜 3 9 . 葉片激振 4 0 . 油封受激振動(dòng) 4 1 . 偏隙 4 2 . 透平不均勻進(jìn)氣 4 3 . 喘振 4 4 . 旋轉(zhuǎn)失速 7 . 臨界 4 5 . 轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)臨界 4 6 . 聯(lián)軸節(jié)臨界 4 7 . 懸臂臨界 8 . 共振 4 8 . 結(jié)構(gòu)共振 4 9 .

50、 倍頻諧波共振 5 0 . 次諧波共振 5 1 . 共振渦動(dòng) 9 . 部件 5 2 . 皮帶偏拉力 5 3 . 齒輪偏心 5 4 . 滾動(dòng)軸承缺陷 5 5 . 齒輪缺陷 1 0 . 其他 5 6 . 臨近振源影響 3 大型機(jī)組振動(dòng)故障的診斷方法 (2) 振動(dòng)故障機(jī)理及識(shí)別特征研究 a、振動(dòng)故障一次原因分析法及其分類(lèi)。振動(dòng)故障一次原因是指產(chǎn)生振動(dòng)響應(yīng)的直接原因，其本身是產(chǎn)生鼓勵(lì)或是直接使旋轉(zhuǎn)機(jī)械系統(tǒng)的剛度、質(zhì)量、阻尼等系統(tǒng)動(dòng)力特性發(fā)生變化的原因。b、振動(dòng)的主導(dǎo)頻率判別法及其分類(lèi)。振動(dòng)的主導(dǎo)頻率一般是指在頻譜分析中最大或變化最大幅值的頻率成分。 c、振動(dòng)故障一次原因與主導(dǎo)頻率的關(guān)系。d、黑灰白集合

51、進(jìn)一步篩選判據(jù)的研究 3.大型機(jī)組振動(dòng)故障的診斷方法 表3.2 旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)故障主導(dǎo)頻率及故障原因?qū)?yīng)表 故障 類(lèi)別 精確分頻振動(dòng) 精確同倍頻振動(dòng) 非精確分、同和倍頻振動(dòng) 故障 頻率 特征 (1/21/N) 分 頻 (精確 1 倍)同頻 (2N) 倍 頻 一般亞異步 分 頻 滯后 同 頻 滯后 倍頻滯后 故障 特征 轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)(2N)周發(fā)生一次渦動(dòng) 轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)一周發(fā)生一次振動(dòng) 轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)一周振動(dòng)(2N)次 振動(dòng)頻率小于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)頻率但無(wú)規(guī)律，有的為第一臨界 振 動(dòng) 頻率 總 是略 低 于分頻 振 動(dòng) 頻率 總 是略 低 于同頻 振動(dòng)頻率總是略低于某倍頻 轉(zhuǎn)子、定子偏心引起流體激振 滑差引起 故障 機(jī)理

52、 在非線性系統(tǒng)中激勵(lì)出的切向力使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生渦動(dòng) 離心力引起的旋轉(zhuǎn)矢量激振力過(guò)大， 或是每轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生一次交變力 轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)一 周 受(2N)次交變力 轉(zhuǎn)子內(nèi)磨擦或轉(zhuǎn)子內(nèi)部積液 流 體 激振 油 膜渦 動(dòng) 油膜振蕩 轉(zhuǎn) 子 的部 件 松動(dòng)，旋轉(zhuǎn)失速 故障 直接 原因 類(lèi)別 支承系統(tǒng)，摩碰，流體動(dòng)力，共振 轉(zhuǎn)子自身，軸系，(預(yù)負(fù)荷)，支承系統(tǒng)，電磁力，摩碰，流體動(dòng)力，臨界轉(zhuǎn)速， (僅同頻)，共振，部件，其他 轉(zhuǎn)子自身， 流體動(dòng)力 支 承 系統(tǒng)，流體動(dòng)力 轉(zhuǎn) 子 自身，流體動(dòng)力 部件 3.大型機(jī)組振動(dòng)故障的診斷方法 1 V I V IV III II 選 擇 機(jī) 器 類(lèi) 型 測(cè) 試 方 式 初 步 診 斷

53、 按 振 動(dòng) 趨 勢(shì) 及 其 隨 溫 度負(fù) 荷 變 化 等 判 別 精 確 診 斷 按 振 動(dòng) 信 號(hào) 分 析 進(jìn) 行 判 別 得 出 大 致 原 因 ， 一 般 可 以 精 確 到 一 兩 種 原 因 主 導(dǎo) 頻 率 主 導(dǎo) 頻 率 主 導(dǎo) 頻 率 因 類(lèi) 因 類(lèi) 一 次 因 一 次 因 二 次 因 二 次 因 故障類(lèi)別故障類(lèi)別精確分頻、同頻和倍頻振動(dòng)精確分頻、同頻和倍頻振動(dòng)非精確分頻、同頻和倍頻振動(dòng)非精確分頻、同頻和倍頻振動(dòng)故障主導(dǎo)故障主導(dǎo)頻率特征頻率特征（1/21/n1/21/n）分頻分頻（精確（精確1 1倍）倍）同頻同頻（2n2n）倍頻倍頻一般亞異步一般亞異步分頻滯后分頻滯后同頻滯后同

54、頻滯后倍頻滯后倍頻滯后故障特征故障特征轉(zhuǎn) 子 自 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 子 自 轉(zhuǎn)（2n2n）周）周發(fā)生一次渦發(fā)生一次渦動(dòng)動(dòng)轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)一周轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)一周發(fā)生一次振動(dòng)發(fā)生一次振動(dòng)轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)一周振動(dòng)一周振動(dòng)（2n2n）振 動(dòng) 頻 率 小振 動(dòng) 頻 率 小于 轉(zhuǎn) 子 轉(zhuǎn) 動(dòng)于 轉(zhuǎn) 子 轉(zhuǎn) 動(dòng)頻 率 但 無(wú) 規(guī)頻 率 但 無(wú) 規(guī)律 ， 有 的 為律 ， 有 的 為第一臨界第一臨界振 動(dòng) 頻 率振 動(dòng) 頻 率總 是 略 低總 是 略 低于分頻于分頻振動(dòng)頻率總振動(dòng)頻率總是略低于同是略低于同頻頻振動(dòng)頻率振動(dòng)頻率總是略低總是略低于倍頻于倍頻 轉(zhuǎn)子、定子偏心引起流體激振轉(zhuǎn)子、定子偏心引起流體激振故障機(jī)理故障機(jī)理在非線性系在非線性系統(tǒng)中激勵(lì)出統(tǒng)中激勵(lì)出的切向力使的切向力使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生渦轉(zhuǎn)子產(chǎn)生渦動(dòng)動(dòng)離心力引起的離心力引起的旋轉(zhuǎn)矢量激振旋轉(zhuǎn)矢量激振力過(guò)大或是每力過(guò)大或是每轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生一轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生一次交變力次交變力轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)一 周 受一 周 受（2n2n ）交變力交變力轉(zhuǎn) 子 內(nèi) 磨 擦轉(zhuǎn) 子 內(nèi) 磨 擦或 轉(zhuǎn) 子 內(nèi) 部或 轉(zhuǎn) 子 內(nèi) 部積液積液流 體 激 振流 體 激 振油膜渦動(dòng)，油膜渦動(dòng)，油膜振蕩油膜振蕩轉(zhuǎn)子的部件轉(zhuǎn)子的部件松動(dòng)、旋轉(zhuǎn)松動(dòng)、旋轉(zhuǎn)失速失速