常見的15種轉(zhuǎn)子振動故障特征頻譜

1、高考.常見的15種轉(zhuǎn)子振動故障特征頻譜壓縮機(jī)雜志原創(chuàng)文章根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)，由軸承支撐的旋轉(zhuǎn)體稱為轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子多為動力機(jī)械和工作機(jī)械中的主要旋轉(zhuǎn)部件。典型的轉(zhuǎn)子有透平機(jī)械轉(zhuǎn)子、電機(jī)轉(zhuǎn)子、各種泵的轉(zhuǎn)子和透平壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子等。一、不平衡內(nèi)修正。不平衡故障癥狀特征：振動主頻率等于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速；徑向振動占優(yōu)勢；振動相位穩(wěn)定；振動隨轉(zhuǎn)速平方變化；振動相位偏移方向與測量方向成正比。1力偶不平衡2、懸臂轉(zhuǎn)子不平衡懸臂轉(zhuǎn)子不平衡癥狀特征：徑向和軸向方向存在1X轉(zhuǎn)速頻率；軸向方向讀數(shù)同相位，但是徑向方向讀數(shù)可能不穩(wěn)定；懸臂轉(zhuǎn)子經(jīng)常存在力不平衡和力偶不平衡兩者，所以都需要修正。力偶不平衡癥狀特征：同一軸上相位差180;存在I

2、X轉(zhuǎn)速頻率而且占優(yōu)勢；振動幅值隨提高的轉(zhuǎn)速的平方變化；可能引起很大的軸向及徑向振動幅值；動平衡需要在兩個(gè)修正面二、不對中1、角向不對中-T:角向不對中癥狀特征：特征是軸向振動大；聯(lián)軸器兩側(cè)振T-h1動相位差180;典型地為1X和2X轉(zhuǎn)速大的軸向振動；2X通常不是1X，2X或3X轉(zhuǎn)速頻率占優(yōu)勢；癥狀可指示聯(lián)fI3X軸器故障。flii11J2、平行不對中平行不對中癥狀特征：大的徑向方向相位差180的振動嚴(yán)重不對中時(shí)，產(chǎn)生高次諧波頻率；2X轉(zhuǎn)速幅值往往大于1X轉(zhuǎn)速幅值，類似于角向不對中的癥狀;聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)可能影響振動頻譜形狀和幅值。3、裝斜的滾動軸承裝斜的滾動軸承癥狀特征：振動癥狀類似于角向不對中；

3、試圖重新對中聯(lián)軸器或動平衡轉(zhuǎn)子不能解決問題產(chǎn)生相位偏移約180的側(cè)面；對側(cè)面或頂部對底部的扭動運(yùn)動。電鞏IX電機(jī)卿丿三、偏心轉(zhuǎn)子四、彎曲軸偏心轉(zhuǎn)子癥狀特征：在轉(zhuǎn)子中心連線方向上最大的1X轉(zhuǎn)速頻率振動；相對相位差為0或180；試圖動平衡將使一個(gè)方向振動幅值減小，但是另一個(gè)方向振動可能增大。彎曲軸癥狀特征：彎曲的軸產(chǎn)生大的軸向振動；如果彎曲接近軸的跨度中心，則1X轉(zhuǎn)速頻率占優(yōu)勢；如果彎曲接近軸的跨度兩端，則2X轉(zhuǎn)速頻率占優(yōu)勢；軸向方向的相位差趨向180。ts1X2X1i信1fl五、機(jī)械松動1、機(jī)械松動(A)24X1CfI；rj:SA3XAillJL機(jī)械松動(A)癥狀特征：機(jī)器底腳結(jié)構(gòu)松動引起的；基

4、礎(chǔ)變形將產(chǎn)生“軟底腳”問題；相位分析將揭示機(jī)器的底板部件之間垂直方向相位差約180。2、機(jī)械松動(B)機(jī)械松動(B)癥狀特征：由地腳螺栓松動引起的；可能產(chǎn)生0.5X、1X、2X和3X轉(zhuǎn)速頻率髙考.高考.振動時(shí)，由裂紋的結(jié)構(gòu)或軸承座引起的。3、機(jī)械松動(C)機(jī)械松動(C)癥狀特征：相位經(jīng)常是不穩(wěn)定的；將產(chǎn)生許多諧波頻率。六、轉(zhuǎn)子摩擦轉(zhuǎn)子摩擦癥狀特征：振動頻譜類似于機(jī)械松動；通常產(chǎn)生一系列可能激起自激振動的頻率;可能出現(xiàn)轉(zhuǎn)速的亞諧波頻率振動；摩擦可能是部分圓周或整圓周的。七、共振共振癥狀特征：當(dāng)強(qiáng)迫振動頻率與自振頻率一致時(shí)，出現(xiàn)共振；軸通過共振時(shí)，相位改變180，系統(tǒng)處于共振狀態(tài)時(shí)，將產(chǎn)生大幅值的

5、振動。八、皮帶和皮帶輪1、皮帶共振皮帶共振癥狀特征：如果皮帶自振頻率與驅(qū)動轉(zhuǎn)速或被驅(qū)動轉(zhuǎn)速頻率一致，則可能出現(xiàn)大幅值的振動；改變皮帶X力可能改變皮帶的自振頻率。2、皮帶磨損、松動或不匹配史寺卸辜酋麺11X襯助iujJL1iX主砧3、偏心皮帶輪1皮帶磨損、松動或不匹配癥狀特征:往往2X轉(zhuǎn)速頻率占優(yōu)勢;振動幅值往往是不穩(wěn)定的，有時(shí)是脈沖、頻率或是驅(qū)動轉(zhuǎn)速頻率，或是被驅(qū)動轉(zhuǎn)速頻率；齒形皮帶磨損或不對中，將產(chǎn)生齒輪皮帶頻率大幅值的振動；皮帶振動頻率低于驅(qū)動轉(zhuǎn)速或被驅(qū)動轉(zhuǎn)速頻率。偏心皮帶輪癥狀特征：偏心或不平衡的皮帶輪，將產(chǎn)生1x轉(zhuǎn)速頻率的大幅值的皮帶輪振動；在皮帶一致方向上的振動幅值最大；試圖動平衡偏

6、心皮帶輪要謹(jǐn)慎。lxSSK弔陀請丿頻率的大幅值的軸向振動；電動機(jī)上振動幅值最大的往往是風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速頻率九、流體動力激振1、葉片通過頻率流體動力激振癥狀特征：如果葉片與殼體之間的間隙不均勻，葉片通過頻率(BPF)振動的幅值可能很高;如果摩擦環(huán)卡在軸上，可能產(chǎn)生高幅值的葉片通過頻率(BPF)振動；偏心的轉(zhuǎn)子可能產(chǎn)生幅值過大的葉片通過頻率(BPF)振動。1XEPF2、流體紊流流體紊流癥狀特征：在風(fēng)機(jī)中，由于流道內(nèi)氣流的壓力變化或速度變化彳主往會出現(xiàn)氣流紊流流動;將產(chǎn)生隨機(jī)的，可能在0到30赫茲頻率X圍的低頻振動。3、氣穴氣穴癥狀特征：氣穴將產(chǎn)生隨機(jī)的，疊加在葉片通過頻率(BPF)上的高頻寬帶能量振動；通

7、常說明進(jìn)口壓力不當(dāng)；如果任憑氣穴現(xiàn)象存在，將可能導(dǎo)致葉輪的葉片腐蝕和泵殼體腐蝕；聲音聽起來像砂石經(jīng)過泵的聲音。十、拍振13借ta打好出譜頻乘丿拍振是兩個(gè)頻率非常接近的振動同相位和反相位合成的結(jié)果。拍振癥狀特征：寬帶譜將顯示為一個(gè)尖峰上下，波動本身在寬帶譜上存在兩個(gè)尖峰的頻率之差就是拍頻。一、偏心轉(zhuǎn)子電源頻率FL(中國為50赫茲=3000轉(zhuǎn)/分)；極數(shù)P；轉(zhuǎn)子條通過頻率Fb二轉(zhuǎn)子條數(shù)*轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速；同步轉(zhuǎn)速NS=2XFL/P；滑差頻率FS二同步轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。1、定子偏心、絕緣短路和鐵芯松動定子偏心、絕緣短路和鐵芯松動癥狀特征：定子問題產(chǎn)生高幅值的電源頻率，二倍(2FL)電磁振動；定子偏心產(chǎn)生不均勻

8、的氣隙，其振動的單向性非常明顯；軟底腳可能導(dǎo)致定子偏心2、同步電動機(jī)同步電動機(jī)癥狀特征：同步電動機(jī)的定子線圈松動產(chǎn)生；高幅值的線圈通過頻率振動；線圈通過頻率兩側(cè)將伴隨1X轉(zhuǎn)速頻率的邊帶。3、電源相位故障電源相位故障癥狀特征：相位問題將引起二倍電源頻率；(2FL)伴有(1/3)FL的邊帶；如果不修正電源故障，二倍電源頻率(2FL)的電磁振動幅值可能超過25毫米/秒峰值；如果電源接頭局部故障只是偶爾接觸故障。高考.高考.4、偏心轉(zhuǎn)子偏心轉(zhuǎn)子癥狀特征：偏心轉(zhuǎn)子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的、可變的氣隙，它產(chǎn)生脈沖振動；經(jīng)常要求進(jìn)行細(xì)化譜分析，以分離二倍電源頻率(2F)與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的諧波頻率。5、轉(zhuǎn)子斷條IX檸1-JFp-

9、2r.碼子雖冊百A1至(R6PF)1X2Fl-二馬卑源同軍一_舊用dUA轉(zhuǎn)子斷條癥狀特征:旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速及其諧波頻率兩側(cè)伴隨極通過頻率(FP)邊帶說明轉(zhuǎn)子斷條故障;在轉(zhuǎn)子條通過頻率(RBPF)兩側(cè)，伴隨二倍電源頻率(2FL)邊帶說明轉(zhuǎn)子條松動；往往是轉(zhuǎn)子條通過頻率(RBPF)的二倍(2XRBPF)和三倍(3XRBPF)幅值很高，而轉(zhuǎn)子條通過頻率(RBPF)的基頻(1XRBPF)的幅值很小。十二、直流電機(jī)直流電動機(jī)故障癥狀特征:利用可控硅整流器頻率(SCR)高于正常的幅值可檢測直流電動機(jī)故障；這些故障包括：繞組線圈斷裂，保險(xiǎn)絲和控制板故障，可產(chǎn)生1X到5X電源頻率的高幅值振動。十三、齒輪故障正常狀態(tài)頻

10、譜：正常狀態(tài)頻譜顯示1X和2X轉(zhuǎn)速頻率和齒輪嚙合頻率GMF;齒輪嚙合頻率GMF通常伴有旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速頻率邊帶；所有的振動尖峰的幅值都較低，沒有自振頻率。1、齒載荷的影響齒琵嚙合頻竽GMFIXNoIXNGMF-NiGMF-!C3MF-Nr.齒載荷的影響癥狀特征：齒輪嚙合頻率往往對載荷很敏感；高幅值的齒輪嚙合頻率GMF未必說明齒輪有故障；每次分析都應(yīng)該在最大載荷下進(jìn)行。2、齒磨損P1XNi1KNi齒輪聒合頡里砂|GMF-M;ah5.GMF-hb齒磨損癥狀特征：激起自振頻率同時(shí)伴有磨損齒輪的1X轉(zhuǎn)速頻率的邊帶說明齒磨損；邊帶是比齒輪嚙合頻率GMF更好的磨損指示當(dāng)齒輪的齒磨損時(shí)齒輪嚙合頻率的幅值可能不變。3

11、、齒輪偏心和側(cè)隙游移齒輪偏心和側(cè)隙游移癥狀特征：齒輪嚙合頻率GMF兩側(cè)較高幅值的邊帶說明，齒輪偏心側(cè)隙游移和齒輪軸不平行；有故障的齒輪將調(diào)制邊帶；不正常的側(cè)隙游移通常將激起齒輪自振頻率振動。4、齒輪不對中煽3GMF宙電向合須率GMF齒輪不對中癥狀特征：齒輪不對中總是激起二階或更高階的齒輪嚙合頻率的諧波頻率，并伴有旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速頻率邊帶；齒輪嚙合頻率基頻（1XGMF）的幅值較小，而2X和3X齒輪嚙合頻率的幅值較高；為了捕捉至少2XGMF頻率，設(shè)置足夠高的最高分析頻率Fmax很重要。5、斷齒/裂齒斷齒/裂齒癥狀特征：斷齒或裂齒將產(chǎn)生該齒輪的1X轉(zhuǎn)速頻率的高幅值的振動；它將激起自振頻率振動，并且在其兩側(cè)伴

12、有旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速基頻邊帶；利用時(shí)域波形最佳指示斷齒或裂齒故障；兩個(gè)脈沖之間的時(shí)間間隔就是1X轉(zhuǎn)速的倒數(shù)。6、齒磨損擺動的齒癥狀特征：擺動的齒輪的振動是低頻振動，經(jīng)常忽略它。十四、滾動軸承Xk_/500関昭2000更茹1、滾動軸承故障發(fā)展的第一階段滾動軸承故障發(fā)展的第一階段癥狀特征超聲波頻率X圍（250K赫茲）內(nèi)的最早的指示，利用振動加速度包絡(luò)技術(shù)（振動尖峰能量gSE）可最好地評定頻譜。2、滾動軸承故障發(fā)展的第二階段5C0M2000師玆J!袖希零檸扶gSE總隼IX床頻軍fn恒jAllAtJL頻罷J滾動軸承故障發(fā)展的第二階段癥狀特征：輕微的故障激起滾動軸承部件的自振頻率振動；故障頻率出現(xiàn)在500-200

13、0赫茲X圍內(nèi)；在滾動軸承故障發(fā)展第二階段的末端，在自振頻率的左右兩側(cè)出現(xiàn)邊帶頻率。3、滾動軸承故障發(fā)展的第三階段但500艸芒軸亞琴杵共瑟舄BPFIBPFQa滾動軸承故障發(fā)展的第三階段癥狀特征：出現(xiàn)滾動軸承故障頻率及其諧波頻率；隨著磨損嚴(yán)重出現(xiàn)故障頻率的許多諧波頻率，邊帶數(shù)也增多；在此階段，磨損可以用肉眼看見，并環(huán)繞軸承的圓周方向擴(kuò)展。4、滾動軸承故障發(fā)展的第四階段滾動軸承故障發(fā)展的第四階段癥狀特征：離散的滾動軸承故障頻率消失，被噪聲地平形式的寬帶隨機(jī)振動取代之；朝此階段末端發(fā)展，甚至影響1X轉(zhuǎn)速頻率的幅值；事實(shí)上，高頻噪聲地平的幅值和總量幅值可能反而減小。十五、滑動軸承1、油膜振蕩不穩(wěn)定性11油膜振蕩癥狀特征：如果機(jī)器在2X轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，可能出現(xiàn)油膜振蕩；當(dāng)轉(zhuǎn)子升速到轉(zhuǎn)子第二階臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，油膜渦動接近轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速，過大的振動將使油膜不能支承軸；油膜振蕩頻