設(shè)備震動(dòng)故障診斷課件

設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)2023/10/23設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)什么是震動(dòng)設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)振動(dòng)是物體運(yùn)動(dòng)的一種形式，通常是指物體經(jīng)過其平衡位置而往復(fù)變化的過程。振動(dòng)有時(shí)對(duì)人類是有害的，但有時(shí)人們可以利用振動(dòng)來為我們服務(wù)。只要是運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器，都或多或少地發(fā)生振動(dòng)，因此，振動(dòng)診斷在各種診斷方法中所占的比例最

大，一般可達(dá)60%-70%。按振動(dòng)頻率分類機(jī)械振動(dòng)低頻振動(dòng)：f<10

Hz中頻振動(dòng)：f=10-1000

Hz高頻振動(dòng)：f>1000

Hz設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)振動(dòng)的一般分類設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)構(gòu)成一個(gè)確定性振動(dòng)有3個(gè)基本要素，即振幅d、頻率f

和相位φ。當(dāng)然，振幅不僅用位移，還可以用速度和加速度。要特別說明一個(gè)與振動(dòng)有關(guān)的量就是速度有效值

，也常被稱為速度均方根值。這是一個(gè)經(jīng)常用到的振動(dòng)測(cè)量參數(shù)。目前許多振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)都是采用振動(dòng)速度作為判別參數(shù)，因?yàn)樗钅軌蚍从痴駝?dòng)的烈度。設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)幅值反映振動(dòng)的強(qiáng)度，振幅的平方常與物質(zhì)振動(dòng)的能量成正比，振動(dòng)診斷標(biāo)準(zhǔn)都是用振幅來表示的。同樣的振幅其頻率越高，對(duì)機(jī)組損壞程度越大，因此不同轉(zhuǎn)速的機(jī)組定義的振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)值不同。當(dāng)頻率和頻率一定時(shí)，相位的大幅偏移就是故障（異常）的征兆。設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試診斷的實(shí)施步驟設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)診斷步驟概括為準(zhǔn)備工作、診斷實(shí)施和決策驗(yàn)證等3個(gè)環(huán)節(jié)，具體分為6個(gè)步驟來介紹。一.

了解被診斷的對(duì)象了解被診斷的對(duì)象是開展現(xiàn)場(chǎng)診斷的第一步。概括起來，對(duì)一臺(tái)被列為診斷對(duì)象的設(shè)備要著重掌握4個(gè)方面的內(nèi)容：⒈設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成1）搞清楚設(shè)備的基本組成部分及其聯(lián)接關(guān)系。一臺(tái)完整的設(shè)備一般由三大部分組成，即：原動(dòng)機(jī)（也叫做輔機(jī)，大多數(shù)采用電動(dòng)機(jī)，也有用內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、水輪機(jī)）、工作機(jī)（也叫做主機(jī)）和傳動(dòng)系統(tǒng)。要分別查明它們的型號(hào)、規(guī)格、性能參數(shù)及聯(lián)接的形式，畫出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。Ⅰ－原動(dòng)機(jī)（電動(dòng)機(jī)）Ⅱ－傳動(dòng)系統(tǒng)

Ⅲ－工作機(jī)（引風(fēng)機(jī)）①、②－電動(dòng)機(jī)滾動(dòng)軸承③、④－引風(fēng)機(jī)滾動(dòng)軸承設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)2） 必須查明各主要零部件（特別是運(yùn)動(dòng)零件）的型號(hào)、規(guī)格、結(jié)構(gòu)參數(shù)及數(shù)量等，

并在結(jié)構(gòu)圖上表明或另予說明。這些零件包

括：軸承型式、滾動(dòng)軸承型號(hào)、齒輪的齒數(shù)，葉輪的葉片數(shù)、帶輪直徑、聯(lián)軸器型式等。設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)機(jī)器的工作原理及運(yùn)行特性主要了解以下內(nèi)容：各主要零部件的運(yùn)動(dòng)方式：旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)還是往復(fù)運(yùn)動(dòng)；機(jī)器的運(yùn)動(dòng)特性：平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)還是沖擊性

運(yùn)動(dòng)；轉(zhuǎn)子運(yùn)行速度：低速(<

10

Hz)、中速(10-1000

Hz)還是高速(>1000

Hz)，勻速還是變速等等。設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)機(jī)器的工作條件載荷性質(zhì)：均載還是沖擊載荷；工作介質(zhì)：有無塵埃、顆粒性雜質(zhì)或腐蝕性氣體（液體）；周圍環(huán)境：有無嚴(yán)重的干擾（或污染）源存在，如振源，粉塵、熱源等。設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)設(shè)備基礎(chǔ)型式及狀況搞清楚是剛性基礎(chǔ)還是彈性基礎(chǔ)等等。主要資料檔案資料設(shè)備原始檔案資料、設(shè)備檢修資料、設(shè)備故障記錄檔案等。設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)二. 確定診斷方案設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)在此基礎(chǔ)上，接下來就要確定具體的診斷方案。診斷方案應(yīng)包括以下幾方面的內(nèi)容。1.

選擇測(cè)點(diǎn)測(cè)點(diǎn)就是機(jī)器上被測(cè)量的部位，它是獲取診斷信息的窗口。診斷方案正確與否關(guān)系到能否所需要的真實(shí)完整的設(shè)備狀態(tài)信息，只有在對(duì)診斷對(duì)象充分了解的基礎(chǔ)上才能根據(jù)診斷目的恰當(dāng)?shù)剡x擇測(cè)點(diǎn)，具體要求如下：對(duì)振動(dòng)反映敏感所選測(cè)點(diǎn)在可能時(shí)要盡量靠近振源，避開或減少信號(hào)在傳播通道上的界面、空腔或隔離物(如密封填

料等)最好讓信號(hào)成直線傳播。這樣可以減少信號(hào)在傳播途的能量損失。適合于診斷目的符合安全操作要求因?yàn)闇y(cè)量時(shí)，設(shè)備在運(yùn)行，因此需要注意安全問題。適合于安置傳感器有足夠的空間，有良好的接觸，測(cè)點(diǎn)部位有足夠的剛度等。設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)通常，軸承是監(jiān)測(cè)振動(dòng)最理想的部位，因?yàn)檗D(zhuǎn)子

上的振動(dòng)載荷直接作用在軸承上，并通過軸承把機(jī)器和基礎(chǔ)聯(lián)接成一個(gè)整體，因此軸承部位的振動(dòng)信號(hào)還反映了基礎(chǔ)的狀況。所以，在無特殊要求的情況下，軸承是首選測(cè)點(diǎn)。如果條件不允許，也應(yīng)使測(cè)點(diǎn)盡量靠近軸承，以減小測(cè)點(diǎn)和軸承之間的機(jī)械阻抗。此外，設(shè)備的地腳、機(jī)殼、缸體、進(jìn)出口管道、閥門、基礎(chǔ)等，也是測(cè)振的常設(shè)測(cè)點(diǎn)。設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)有些設(shè)備的振動(dòng)特征有明顯的方向性，不同方向的振動(dòng)信號(hào)也往往包含著不同的故障信息。即水平方向（H）、垂直方向（V）和軸線方向（A）。水平設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)垂直軸向一般來說水平振動(dòng)幅

值大于垂直方向幅值，當(dāng)軸承蓋松動(dòng)時(shí)就會(huì)

出現(xiàn)垂直方向幅值大

的現(xiàn)象，并伴隨著高

次頻率成份。2.

預(yù)估頻率和振幅振動(dòng)測(cè)量前，對(duì)所測(cè)振動(dòng)信號(hào)的頻率范圍和幅值要做基本的預(yù)估，防止漏檢某些可能存在的故障信號(hào)而造成誤

判或漏診。通?？刹扇∫韵聨追N方法：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，估計(jì)各類常見多發(fā)故障的振動(dòng)特征頻率和振幅。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、性能參數(shù)和工作原理計(jì)算出某些可能發(fā)生的故障特征頻率。廣泛搜集診斷知識(shí)，掌握一些常用設(shè)備的故障特征頻率和相應(yīng)的振幅大小。設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)3.

確定測(cè)量參數(shù)經(jīng)驗(yàn)表明，根據(jù)診斷對(duì)象振動(dòng)信號(hào)的頻

率特征來選擇參數(shù)。通常的振動(dòng)測(cè)量參數(shù)有加速度、速度和位移。一般按下列原則選用：低頻振動(dòng)（<10Hz）

采用位移；中頻振動(dòng)（10-1000Hz）采用速度；高頻振動(dòng)（>1000Hz）

采用位移。設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)對(duì)大多數(shù)機(jī)器來說，最佳診斷參數(shù)是速度，因?yàn)樗欠从痴駝?dòng)強(qiáng)度的理想?yún)?shù)，國(guó)際上許多振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)都采用速度有效值作為判斷參數(shù)，而國(guó)內(nèi)一些行業(yè)大多采用位移作為診斷參數(shù)。所以在選擇測(cè)量參數(shù)時(shí)，還須與所采用的判斷標(biāo)準(zhǔn)使用的參數(shù)相一致，否則判斷狀態(tài)時(shí)將無據(jù)可依。設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)選擇診斷儀器測(cè)振儀器的選擇除了重視質(zhì)量和可靠性外，最主要的還要考慮兩條：儀器的頻率范圍要足夠的寬，要求能記錄下信號(hào)內(nèi)所有重要的頻率成分，一般來說要在10-10000Hz或更寬一些。對(duì)于預(yù)示故障來說，高頻成分是一個(gè)重要信息，機(jī)械早期故障首先在高頻中出現(xiàn)，待到低頻段出現(xiàn)異常時(shí)，故障已經(jīng)發(fā)生了。所以儀器的頻率范圍要能覆蓋高頻低頻各個(gè)頻段。要考慮儀器的動(dòng)態(tài)范圍。要求測(cè)量?jī)x器在一定的頻率范圍內(nèi)能對(duì)所有可能出現(xiàn)的振動(dòng)數(shù)值，從最高到最低均能保證一定的顯示精度。這種能夠保證一定精度的數(shù)值范圍稱為儀器的動(dòng)態(tài)范圍。對(duì)多數(shù)機(jī)械來說，其振動(dòng)水平通常是隨頻率變化的。設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)5.

選擇與安裝傳感器用于測(cè)量振動(dòng)的傳感器有三種類型，一般都是根據(jù)所測(cè)量的參數(shù)類型來選用：測(cè)量位移采用渦流式位移傳感器，測(cè)量速度采用電動(dòng)式速度傳感器，測(cè)量加速度采用壓電式加速度傳感器。在現(xiàn)場(chǎng)主要是使用壓電式加速度傳感器測(cè)量軸承的絕對(duì)振動(dòng)。設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)6.

做好其它相關(guān)事項(xiàng)的準(zhǔn)備測(cè)量前的準(zhǔn)備工作一定要仔細(xì)。為了防止測(cè)量失誤，最好在正式測(cè)量前做一次模擬測(cè)試，以檢驗(yàn)儀器是否正常，準(zhǔn)備工作是否充分。比如檢查儀器的電量是否充足，這看似小事，但也決不能疏忽，在現(xiàn)場(chǎng)常常發(fā)生因儀器無電而使診斷工作不得不終止的情況。各種記錄表格也要準(zhǔn)備好，真正做到“萬事俱備”。設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)三. 進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量與信號(hào)分析測(cè)量系統(tǒng)目前，有兩種基本的簡(jiǎn)易振動(dòng)診斷系統(tǒng)可用于現(xiàn)場(chǎng)，它們分別代表了 簡(jiǎn)易診斷發(fā)展的不同的發(fā)展階段。一種是模擬式測(cè)振儀所構(gòu)成的測(cè)量系統(tǒng)，一種是以

數(shù)據(jù)采集器為代表的數(shù)字式測(cè)振儀所構(gòu)成的測(cè)量系統(tǒng)。振動(dòng)測(cè)量信號(hào)分析確定了診斷方案以后，根據(jù)診斷目的對(duì)設(shè)備進(jìn)行各項(xiàng)相關(guān)參數(shù)測(cè)量。一般來講，如果現(xiàn)場(chǎng)條件允許，

每個(gè)測(cè)點(diǎn)都是測(cè)量三個(gè)方向的振動(dòng)值。即水平、垂直和軸向。而且要定點(diǎn)、定時(shí)地進(jìn)行測(cè)量，以有利于進(jìn)行比較。設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)3.

數(shù)據(jù)記錄整理測(cè)量數(shù)據(jù)一定要作詳細(xì)記錄。記錄數(shù)

據(jù)要有專用的表格，做到規(guī)范化，完整而不遺漏。最好將數(shù)據(jù)分類整理，每個(gè)測(cè)點(diǎn)按方向整理，用圖形或表格表示，這樣做有利于抓住特征，也便于發(fā)現(xiàn)一些問題。設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)四. 實(shí)施狀態(tài)判斷根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)和信號(hào)分析所得到的特征信息，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)做出判斷。首先，判斷機(jī)器是否處于正常狀態(tài)，然后對(duì)存在異常的設(shè)備做進(jìn)一步的分析，指出故障的原因，部位和程度。設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)五. 做出診斷決策通過測(cè)量分析、狀態(tài)識(shí)別等幾個(gè)程序，搞

清楚了設(shè)備的實(shí)際狀態(tài)，也就為處理決策創(chuàng)造

了良好的條件。這時(shí)應(yīng)當(dāng)提出處理意見：或是

繼續(xù)運(yùn)行，或是停機(jī)修理。對(duì)需要修理的設(shè)備，應(yīng)當(dāng)指出修理的具體內(nèi)容，如待處理的故障部

位、所需要更換的零部件等。設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)一. 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷的特點(diǎn)旋轉(zhuǎn)機(jī)械 —— 指那些功能是由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)完成的機(jī)械。尤其指那些旋轉(zhuǎn)速度較高的機(jī)械，如電動(dòng)機(jī)、離心式壓縮機(jī)、汽輪發(fā)電機(jī)、以及離心式鼓風(fēng)機(jī)、離心式水泵、真空泵等，都屬于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的范圍。在對(duì)它們進(jìn)行診斷時(shí)，必須注意它的以下幾個(gè)特點(diǎn)。設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)1.

轉(zhuǎn)子特性轉(zhuǎn)子組件是旋轉(zhuǎn)機(jī)械的核心部分，它是由轉(zhuǎn)軸及固裝在其上的各類圓形盤狀零部件所組成。旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障診斷主要是監(jiān)測(cè)診斷轉(zhuǎn)子的運(yùn)行狀態(tài)。從轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的角度說，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)分為剛性轉(zhuǎn)子和柔性轉(zhuǎn)子。剛性轉(zhuǎn)子

——

轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于其本身第一階臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子。柔性轉(zhuǎn)子

——

轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速高于其本身第一階臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子。設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)2.

旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)的頻率特征旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動(dòng)信號(hào)大多數(shù)是一些周期信號(hào)、準(zhǔn)周期信號(hào)或平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)，旋

轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)故障的特征有一個(gè)共同點(diǎn)，就是其故障特征頻率都與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速有關(guān)，等于轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)頻率（簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)頻，又稱工頻）及其倍頻或分頻。分析振動(dòng)信號(hào)的頻率與轉(zhuǎn)頻的關(guān)系是診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障的金鑰匙。設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)獲取旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障信號(hào)的主要途徑：設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)振動(dòng)頻率分析旋轉(zhuǎn)機(jī)械的每一種故障都各自的特征頻率，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)其振動(dòng)信號(hào)做頻率分析是診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障最有效的方法。分析振幅的方向特征在有些情況下，旋轉(zhuǎn)機(jī)械不同的故障類型在振動(dòng)表現(xiàn)上有比較明顯的方向特征。所以只要條件允許，對(duì)其測(cè)點(diǎn)進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量時(shí)，都應(yīng)該測(cè)量3個(gè)方向，因?yàn)椴煌姆较虮憩F(xiàn)出不同的故障特征。分析振幅隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系旋轉(zhuǎn)機(jī)械有相當(dāng)一部分故障的振動(dòng)幅值與轉(zhuǎn)速變化有密切的關(guān)系，所以現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)，在必要的時(shí)候，要盡量創(chuàng)造條件，在改變轉(zhuǎn)速的過程中測(cè)量機(jī)器的振幅值。表1

旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障的來源及主要原因故障來源主要原因設(shè)計(jì)、制造設(shè)計(jì)不當(dāng)，動(dòng)態(tài)特性不良，運(yùn)行時(shí)發(fā)生強(qiáng)迫振動(dòng)或自激振動(dòng)結(jié)構(gòu)不合理，有應(yīng)力集中工作轉(zhuǎn)速接近或落入臨界轉(zhuǎn)速區(qū)運(yùn)行點(diǎn)接近或落入運(yùn)行非穩(wěn)定區(qū)零部件加工制造不良，精度不夠零件材質(zhì)不良，強(qiáng)度不夠，有制造缺陷轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡不符合技術(shù)要求旋轉(zhuǎn)機(jī)械常見故障產(chǎn)生的原因及其頻譜特征設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)故障來源主要原因安裝、維修機(jī)器安裝不當(dāng)，零部件錯(cuò)位，預(yù)負(fù)荷大軸系對(duì)中不良（對(duì)軸系熱態(tài)對(duì)中考慮不夠）機(jī)器幾何參數(shù)（如配合間隙、過盈量及相對(duì)位置）調(diào)整位置不當(dāng)管道壓力大，機(jī)器在工作狀態(tài)下改變了動(dòng)態(tài)特性和安裝精度轉(zhuǎn)子長(zhǎng)期放置不當(dāng)，破壞了動(dòng)平衡精度安裝或維修工程破壞了機(jī)器原有的配合性質(zhì)和精度運(yùn)行操作機(jī)器在非設(shè)計(jì)狀態(tài)下運(yùn)行（如超轉(zhuǎn)速、超負(fù)荷或低負(fù)荷運(yùn)行），改變了機(jī)器工作特性潤(rùn)滑或冷卻不良旋轉(zhuǎn)體局部損壞或結(jié)垢工藝參數(shù)（如介質(zhì)的溫度、壓力、流量、負(fù)荷等）不當(dāng)，機(jī)器運(yùn)行失穩(wěn)啟動(dòng)、停機(jī)或升降速過程操作不當(dāng)，暖機(jī)不夠，熱膨脹不均勻或在臨界區(qū)停留時(shí)間設(shè)長(zhǎng)備震動(dòng)故障診斷(1)故障來源主要原因機(jī)器惡劣長(zhǎng)期運(yùn)行，轉(zhuǎn)子撓度增大旋轉(zhuǎn)體局部損壞、脫落或產(chǎn)生裂紋零、部件磨損、點(diǎn)蝕或腐蝕等配合面受力劣化，產(chǎn)生過盈不足或松動(dòng)等，破壞了配合性質(zhì)和精度機(jī)器基礎(chǔ)沉降不均勻，機(jī)器殼體變形設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)表2

轉(zhuǎn)子質(zhì)量偏心的振動(dòng)特征設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)12345678特征頻率常伴頻率振動(dòng)穩(wěn)定性振動(dòng)方向相位特征軸心軌跡進(jìn)動(dòng)方向矢量區(qū)域1×穩(wěn)定徑向穩(wěn)定橢圓正進(jìn)動(dòng)不變表3

轉(zhuǎn)子質(zhì)量偏心的敏感參數(shù)123456振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速變化振動(dòng)隨負(fù)荷變化振動(dòng)隨油溫變化振動(dòng)隨流量變化振動(dòng)隨壓力變化其它識(shí)別方法明顯不明顯不變不變不變低速時(shí)振幅趨于零12345678特征頻率常伴頻率振動(dòng)穩(wěn)定性振動(dòng)方向相位特征軸心軌跡進(jìn)動(dòng)方向矢量區(qū)域1×突發(fā)性增大后穩(wěn)定徑向突變后穩(wěn)定橢圓正進(jìn)動(dòng)突變后穩(wěn)定設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)表4

轉(zhuǎn)子部件缺損的振動(dòng)特征表5

轉(zhuǎn)子部件缺損的敏感參數(shù)123456振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速變化振動(dòng)隨負(fù)荷變化振動(dòng)隨油溫變化振動(dòng)隨流量變化振動(dòng)隨壓力變化其它識(shí)別方法明顯不明顯不變不變不變振幅突然增加表6

轉(zhuǎn)子質(zhì)量偏心的故障原因故障來源1234設(shè)計(jì)、制造安裝、維修運(yùn)行、操作機(jī)器劣化主要原因結(jié)構(gòu)不合理，制造誤差大，材質(zhì)不均勻，動(dòng)平衡精度低轉(zhuǎn)子上零件安裝錯(cuò)位轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)體結(jié)垢（例如壓縮機(jī)流道內(nèi)結(jié)垢）轉(zhuǎn)子上零件配合松動(dòng)表7

轉(zhuǎn)子部件缺損的故障原因故障來源1234設(shè)計(jì)、制造安裝、維修運(yùn)行、操作機(jī)器劣化結(jié)構(gòu)不合理，轉(zhuǎn)子有較大超速、

超負(fù)荷運(yùn)行零設(shè)件備震局動(dòng)故障診斷轉(zhuǎn)子受腐蝕制造誤差大，預(yù)負(fù)荷疲勞，應(yīng)力主要材質(zhì)不均勻集中原因(1)12345678特征頻率常伴頻率振動(dòng)穩(wěn)定性振動(dòng)方向相位特征軸心軌跡進(jìn)動(dòng)方向矢量區(qū)域1×2×穩(wěn)定徑向、軸向穩(wěn)定橢圓正進(jìn)動(dòng)矢量起始點(diǎn)大，隨運(yùn)行繼續(xù)增大表8

轉(zhuǎn)子弓形彎曲的振動(dòng)特征表9

轉(zhuǎn)子弓形彎曲的敏感參數(shù)123456振動(dòng)隨轉(zhuǎn)振動(dòng)隨負(fù)振動(dòng)隨油振動(dòng)隨流振動(dòng)隨壓其它識(shí)別方法速變化荷變化溫變化量變化力變化1.

機(jī)器開始升速運(yùn)行時(shí)，在低速階段振明顯不明顯不變不變不變?cè)O(shè)備動(dòng)幅值就較大2.

剛性轉(zhuǎn)子兩端相位震動(dòng)故障診斷(1)差180°12345678特征頻率常伴頻率振動(dòng)穩(wěn)定性振動(dòng)方向相位特征軸心軌跡進(jìn)動(dòng)方向矢量區(qū)域1×穩(wěn)定徑向、軸向穩(wěn)定橢圓正進(jìn)動(dòng)升速時(shí)矢量逐漸增大，穩(wěn)定運(yùn)行后矢量減小表10

轉(zhuǎn)子臨時(shí)性彎曲的振動(dòng)特征表11

轉(zhuǎn)子臨時(shí)性彎曲的敏感參數(shù)123456振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速變化振動(dòng)隨負(fù)荷變化振動(dòng)隨油溫變化振動(dòng)隨流量變化振動(dòng)隨壓力變化其它識(shí)別方法明顯不明顯不變不變不變?cè)O(shè)備升速過程振幅大，往往不能正常啟動(dòng)震動(dòng)故障診斷(1)故障來源1234設(shè)計(jì)、制造安裝、維修運(yùn)行、操作機(jī)器劣化主要原因結(jié)構(gòu)不合理，制造誤差大，材質(zhì)不均勻轉(zhuǎn)子長(zhǎng)期存放不當(dāng)發(fā)生永久彎曲變形軸承安裝錯(cuò)位，轉(zhuǎn)子有較大預(yù)負(fù)荷，高速、高溫機(jī)器，停車后未及時(shí)盤車轉(zhuǎn)子熱穩(wěn)定性差，長(zhǎng)期運(yùn)行后自然彎曲表12

轉(zhuǎn)子弓形彎曲的故障原因表13

轉(zhuǎn)子臨時(shí)性彎曲的故障原因故障來源1234設(shè)計(jì)、制造安裝、維修運(yùn)行、操作機(jī)器劣化主要原因結(jié)構(gòu)不合理，制造誤差大，材質(zhì)不均勻轉(zhuǎn)子有較大預(yù)負(fù)荷升速過快，加載太大設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性差12345678特征頻率常伴頻率振動(dòng)穩(wěn)定性振動(dòng)方向相位特征軸心軌跡進(jìn)動(dòng)方向矢量區(qū)域2×1×、3×穩(wěn)定徑向、軸向較穩(wěn)定雙環(huán)橢圓正進(jìn)動(dòng)不變表14

轉(zhuǎn)子不對(duì)中的振動(dòng)特征12表15

轉(zhuǎn)子不對(duì)中的敏感參數(shù)3

4

56振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速變化振動(dòng)隨負(fù)荷變化振動(dòng)隨油溫變化振動(dòng)隨流量變化振動(dòng)隨壓力變化其它識(shí)別方法1.

轉(zhuǎn)子軸向振動(dòng)較大2.

聯(lián)軸器相鄰軸承處振動(dòng)較大明顯明顯有影響有影響有影響3.

隨機(jī)器負(fù)荷增加，振動(dòng)增大4.

對(duì)環(huán)境溫度變化敏設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)感故障來源1234設(shè)計(jì)、制造安裝、維修運(yùn)行、操作機(jī)器劣化主要原因?qū)C(jī)器熱膨脹量考慮不夠，給定的安裝對(duì)中技術(shù)要求不準(zhǔn)安裝精度未達(dá)到技術(shù)要求對(duì)熱態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)子不對(duì)中變化量考慮不夠超負(fù)荷運(yùn)行機(jī)組保溫不良，軸系各轉(zhuǎn)子熱變形不同機(jī)器基礎(chǔ)或機(jī)座沉降不均勻，時(shí)不對(duì)中超差環(huán)境溫度變化大，機(jī)器熱變形不同表16

轉(zhuǎn)子不對(duì)中的故障原因設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)表17

油膜軸承故障的主要原因軸承故障主要原因巴氏合金松脫軸瓦表面巴氏合金與基體金屬結(jié)合不牢軸瓦磨損轉(zhuǎn)子對(duì)中不良軸承安裝缺陷，兩半軸瓦錯(cuò)位，單邊接觸潤(rùn)滑不良，供油不足油膜振蕩或轉(zhuǎn)子失穩(wěn)時(shí)，由于異常振動(dòng)的大振幅造成嚴(yán)重磨損軸承過載，軸瓦局部應(yīng)力集中疲勞損壞（疲勞裂紋）潤(rùn)滑不良，承載區(qū)油膜破裂軸承間隙不適當(dāng)軸承配合松動(dòng)，過盈不足5.

轉(zhuǎn)子異常振動(dòng)，在軸承上產(chǎn)設(shè)生備震交動(dòng)故變障診載斷(1荷)腐蝕潤(rùn)滑劑的化學(xué)作用氣蝕轉(zhuǎn)子渦動(dòng)速度高，發(fā)生異常振動(dòng)潤(rùn)滑油粘度下降或油中混有客氣和水分等，使軸承內(nèi)的油液在低壓區(qū)產(chǎn)生微小汽泡，在高壓區(qū)被擠破而形成壓力沖擊波沖擊軸承表面，產(chǎn)生疲勞裂紋或金屬剝落表18

油膜渦動(dòng)的振動(dòng)特征1234

5

678特征頻率常伴頻率振動(dòng)穩(wěn)定性振動(dòng)方向相位特征軸心軌跡進(jìn)動(dòng)方向矢量區(qū)域≤×1×較穩(wěn)定 徑向 穩(wěn)定雙環(huán)橢圓正進(jìn)動(dòng) 改變?cè)O(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)123456振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速變化振動(dòng)隨負(fù)荷變化振動(dòng)隨油溫變化振動(dòng)隨流量變化振動(dòng)隨壓力變化其它識(shí)別方法明顯不明顯明顯不變不變渦動(dòng)頻率隨工作角頻率升降，保持表19

油膜渦動(dòng)的敏感參數(shù)表20

油膜渦動(dòng)的故障原因故障來源1234設(shè)計(jì)、制造安裝、維修運(yùn)行、操作機(jī)器劣化主要原因軸承設(shè)計(jì)或制造不符合技術(shù)要求軸承間隙不當(dāng)軸承殼體配合過盈不足軸瓦參數(shù)不當(dāng)潤(rùn)滑油不良油溫或油設(shè)壓備震不動(dòng)故當(dāng)障診斷(1軸承磨損，疲勞損壞，腐蝕及氣)蝕等表21油膜振蕩的振動(dòng)特征1234

5

678特征頻率常伴頻率振動(dòng)穩(wěn)定性振動(dòng)方向相位特征軸心軌跡進(jìn)動(dòng)方向矢量區(qū)域≤

不穩(wěn)×

組合

不穩(wěn)定 徑向 定（突

擴(kuò)散不

正進(jìn)動(dòng) 改變（

頻率

變）

規(guī)則0.43~0.48)

表22

油膜振蕩的敏感參數(shù)123456振動(dòng)隨轉(zhuǎn)振動(dòng)隨負(fù)振動(dòng)隨油振動(dòng)隨流振動(dòng)隨壓其它識(shí)別方法速變化荷變化溫變化量變化力變化振動(dòng)發(fā)1.

工作角頻率等于或高于生后，時(shí)突然發(fā)生升高轉(zhuǎn)速，振不明顯明顯不變不變振動(dòng)強(qiáng)烈，有低沉吼叫聲振蕩發(fā)生前發(fā)生油膜渦動(dòng)動(dòng)不變4.

設(shè)備異震常動(dòng)故振障診動(dòng)斷有(1)

非線性特征故障來源1234設(shè)計(jì)、制造安裝、維修運(yùn)行、操作機(jī)器劣化主要原因軸承設(shè)計(jì)或制造不符合技術(shù)要求軸承間隙不當(dāng)軸承殼體配合過盈不足軸瓦參數(shù)不當(dāng)潤(rùn)滑油不良油溫或油壓不當(dāng)軸承磨損，疲勞損壞，腐蝕及氣

蝕等表23

油膜振蕩的故障原因設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)表24

旋轉(zhuǎn)失速的振動(dòng)特征1

2

3

4

5

6

7

8特征頻率常伴頻率振動(dòng)穩(wěn)定性振動(dòng)方向相位特征軸心軌跡進(jìn)動(dòng)方向矢量區(qū)域及的成對(duì)次諧波組合頻率振幅大幅 徑向、度波動(dòng) 軸向不穩(wěn)定 雜亂 正進(jìn)動(dòng) 突變表25

旋轉(zhuǎn)失速的敏感參數(shù)123456振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速變化振動(dòng)隨負(fù)荷變化振動(dòng)隨油溫變化振動(dòng)隨流量變化振動(dòng)隨壓力變化其它識(shí)別方法明顯很明顯不變很明顯變化設(shè)備機(jī)器出口壓力波動(dòng)大機(jī)器入口氣體壓震動(dòng)故力障診及斷(流1)

量波動(dòng)表26

旋轉(zhuǎn)失速的故障原因故障來源1234設(shè)計(jì)、制造安裝、維修運(yùn)行、操作機(jī)器劣化主要機(jī)器的各級(jí)流道設(shè)計(jì)不入口濾清器堵塞葉輪流道或氣流流道堵塞機(jī)器的工作介質(zhì)流量調(diào)整不機(jī)器氣體入口或流道有原因匹配當(dāng)，工藝參數(shù)不匹配異物堵塞表27

區(qū)別旋轉(zhuǎn)失速與油膜振蕩的主要方法區(qū)別內(nèi)容旋轉(zhuǎn)失速油膜振蕩振動(dòng)特征頻率與工作轉(zhuǎn)速的關(guān)系振動(dòng)特征頻率隨轉(zhuǎn)子工作轉(zhuǎn)速而變油膜振蕩發(fā)生后，振蕩特征頻率不隨工作轉(zhuǎn)速變化振動(dòng)特征頻率與機(jī)器進(jìn)口流量的關(guān)系振動(dòng)強(qiáng)烈程度隨流量改變而變化振動(dòng)強(qiáng)烈程度不隨流量變化壓力脈動(dòng)頻率的特點(diǎn)壓力脈動(dòng)頻率與工作流速頻率相等壓力脈動(dòng)頻率與轉(zhuǎn)子固有頻率設(shè)接備震近動(dòng)故障診斷(1)表28

喘振的振動(dòng)特征12345678特征頻率常伴頻率振動(dòng)穩(wěn)定性振動(dòng)方向相位特征軸心軌跡進(jìn)動(dòng)方向矢量區(qū)域超低頻（0.5～20Hz）1×不穩(wěn)定徑向不穩(wěn)定紊亂正進(jìn)動(dòng)突變123表29

喘振的敏感參數(shù)4

56振動(dòng)隨轉(zhuǎn) 振動(dòng)隨負(fù) 振動(dòng)隨油 振動(dòng)隨流 振動(dòng)隨壓速變化 荷變化 溫變化 量變化 力變化其它識(shí)別方法改變改變改變明顯改 明顯改變

變振動(dòng)劇烈出口壓力和進(jìn)口流量波動(dòng)大3.

噪聲大，低沉吼叫，常設(shè)備震動(dòng)故障聲診斷音(1異)表30

喘振的故障原因故障來源1234設(shè)計(jì)、制造安裝、維修運(yùn)行、操作機(jī)器劣化主要原因設(shè)計(jì)制造不當(dāng)，實(shí)際流量小于喘振流量，壓縮機(jī)工作點(diǎn)離防喘線太近入口濾清器堵塞葉輪流道或氣流流道堵塞壓縮機(jī)的實(shí)際運(yùn)行流量小于喘振流量壓縮機(jī)出口壓力低于管網(wǎng)壓力氣源不足，進(jìn)氣

壓力太低，進(jìn)氣

溫度或氣體相對(duì)

分子質(zhì)量變化大，轉(zhuǎn)速變化太快及升壓速度過快、過猛

設(shè)備震動(dòng)故障診斷管道阻力增大管網(wǎng)阻力增加管路逆止閥失靈等(1)表31

轉(zhuǎn)子與靜止件徑向摩擦的振動(dòng)特征12345678特征頻率常伴頻率振動(dòng)穩(wěn)定性振動(dòng)方向相位特征軸心軌跡進(jìn)動(dòng)方向矢量區(qū)域高次諧波、低次諧波及其組合頻率1×不穩(wěn)徑向連續(xù)摩擦：反向位移、跳動(dòng)、突變局部摩擦：反向位移連續(xù)摩擦：擴(kuò)散局部摩擦：紊亂連續(xù)摩擦：反進(jìn)動(dòng)局部摩擦：正進(jìn)動(dòng)突變?cè)O(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)表32

轉(zhuǎn)子與靜止件徑向摩擦的敏感參數(shù)123456振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速變化振動(dòng)隨負(fù)荷變化振動(dòng)隨油溫變化振動(dòng)隨流量變化振動(dòng)隨壓力變化其它識(shí)別方法不明顯不明顯不變不變不變時(shí)域波形嚴(yán)重削波表33

轉(zhuǎn)子與靜止件徑向摩擦的故障原因故障來源1234設(shè)計(jì)、制造安裝、維修運(yùn)行、操作機(jī)器劣化轉(zhuǎn)子與靜止轉(zhuǎn)子與定子偏心機(jī)器運(yùn)行時(shí)熱膨脹嚴(yán)重不均勻轉(zhuǎn)設(shè)備子震動(dòng)位故障移診斷(1)基礎(chǔ)或殼主要原因件（如為軸承、密封、隔板等）的轉(zhuǎn)子對(duì)中不良轉(zhuǎn)子動(dòng)撓度大體變形大間隙不當(dāng)表34轉(zhuǎn)子系統(tǒng)出現(xiàn)各次諧波的可能性振動(dòng)頻率（0～40％）（40％～50％）（50％～100％）不規(guī)則出現(xiàn)的可能性（％）40401010表35

轉(zhuǎn)子過盈配合件過盈不足的振動(dòng)特征12345678特征頻率常伴頻率振動(dòng)穩(wěn)定性振動(dòng)方向相位特征軸心軌跡進(jìn)動(dòng)方向矢量區(qū)域<1×（次諧波）1×不穩(wěn)徑向雜亂不穩(wěn)定設(shè)備震動(dòng)故障正進(jìn)動(dòng)診斷(1)改變表36轉(zhuǎn)子過盈配合件過盈不足的敏感參數(shù)123456振動(dòng)隨轉(zhuǎn)振動(dòng)隨負(fù)振動(dòng)隨油振動(dòng)隨流振動(dòng)隨壓其它識(shí)別速變化荷變化溫變化量變化力變化方法有變化有變化不變不變不變轉(zhuǎn)子失穩(wěn)渦動(dòng)頻率振動(dòng)大小與轉(zhuǎn)子不平衡量成正比設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)表37設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)轉(zhuǎn)子過盈配合件過盈不足的故障原因故障來源1234設(shè)計(jì)、制造安裝、維修運(yùn)行、操作機(jī)械劣化主要原因轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)體配合面過盈不足1）轉(zhuǎn)子多次拆卸，破壞了轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)體原有的配合性質(zhì)超轉(zhuǎn)速、超負(fù)荷運(yùn)行配合件蠕變2）組裝方法不當(dāng)表38

轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)聯(lián)接松動(dòng)的振動(dòng)特征設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)12345678特征頻率常伴頻率振動(dòng)穩(wěn)定性振動(dòng)方向相位特征軸心軌跡進(jìn)動(dòng)方向矢量區(qū)域基頻及分?jǐn)?shù)諧波2×，3×……不穩(wěn)定。工作轉(zhuǎn)速達(dá)到某閾松動(dòng)方向振動(dòng)不穩(wěn)定紊亂正進(jìn)動(dòng)變動(dòng)值時(shí)，振大幅突然增大或減小表39

轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)聯(lián)接松動(dòng)的敏感參數(shù)123456振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速變化振動(dòng)隨負(fù)荷變化振動(dòng)隨油溫變化振動(dòng)隨流量變化振動(dòng)隨壓力變化其它

識(shí)別方法很敏感敏感不變不變不變非線性振動(dòng)特征表40

轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)聯(lián)接松動(dòng)的故障原因故障來源1234設(shè)計(jì)、制造安裝、維修運(yùn)行、操作機(jī)械劣化主要原因配合尺寸加工誤差大，改變了設(shè)計(jì)所要求的配合性質(zhì)支承系統(tǒng)配

合間隙過大

或緊固不良、防松動(dòng)措施

不當(dāng)超負(fù)荷運(yùn)行設(shè)備震動(dòng)故障診支承系統(tǒng)配

合性質(zhì)改變，機(jī)殼或基礎(chǔ)

變形，螺栓斷松(1)

動(dòng)表41

密封和間隙動(dòng)力失穩(wěn)的振動(dòng)特征12345678特征頻率常伴頻率振動(dòng)穩(wěn)定性振動(dòng)方向相位特征軸心軌跡進(jìn)動(dòng)方向矢量區(qū)域小于（1/2）×的次諧波1×、（1/n)×及n×不穩(wěn)定強(qiáng)烈振動(dòng)徑向不穩(wěn)定紊亂并擴(kuò)散正進(jìn)動(dòng)突變?cè)O(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)表42

密封和間隙動(dòng)力失穩(wěn)的故障原因123456振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速變化振動(dòng)隨負(fù)荷變化振動(dòng)隨油溫變化振動(dòng)隨流量變化振動(dòng)隨壓力變化其它

識(shí)別方法1）分?jǐn)?shù)諧波及組合頻率在某閾值矢穩(wěn)很敏感明顯改變不變有影響設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)2）工作轉(zhuǎn)速達(dá)到某閾值時(shí)突然振動(dòng)劇烈表43設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)密封和間隙動(dòng)力失穩(wěn)的故障原因故障來源1234設(shè)計(jì)、制造安裝、維修運(yùn)行、操作機(jī)械劣化制造誤差造轉(zhuǎn)子或密封操作不當(dāng)，轉(zhuǎn)軸彎曲或成密封或葉安裝不當(dāng)，轉(zhuǎn)子升降速軸承磨損產(chǎn)主要原因輪在內(nèi)腔的間隙不均勻造成密封或葉輪在內(nèi)腔過快，升降壓過猛，超生偏隙的間隙不均負(fù)荷運(yùn)行勻表44

轉(zhuǎn)軸具有橫向裂紋的振動(dòng)特征設(shè)備震動(dòng)故障診斷(1)12