旋转机械振动及频谱分析.pdf

振动的基础知识及振动测量„状态监测与故障诊断概述„简谐振动三要素„振动波形„频率分析和频谱图„旋转机械振动测量框图„传感器及其选用„基频分量幅值和相位的测量„旋转机械的振动图示„定转速：波形图、频谱图、http://www.immotor.cn轴心轨迹„变转速：波德图和极坐标图、三维频谱图、坎贝尔图、轴心位置图„典型机械故障特征及频谱图„现场动平衡原理„诊断实例状态监测故障诊断和状态监测和故障诊断http://www.immotor.cn什么是状态监测和故障诊断？„在设备运行中或在基本不拆卸的情况下，„通过各种手段，掌握设备运行状态，„判定产生故障的部位和原因，„并预测、预报设备未来的状态。http://www.immotor.cnF是防止事故和计划外停机的有效手段。F是设备维修的发展方向。简易诊断和精密诊断状态监测（简易诊断）故障诊断（精密诊断）内容：内容：„识别有无故障„确定故障部位„明确故障严重程度„确定故障原因„作出故障趋势分析„提出维修建议http://www.immotor.cn由设备维修人员在现场进行由设备诊断人员在现场或中心进行状态监测和故障诊断的过程正常参数开始维修异常不可搜集故障定位趋势检测状态决策征兆判别原因分析分析正尚常可http://www.immotor.cn定期检测缩小故障范围状态监测和故障诊断的作用C监测与保护监测机器工作状态。发现故障及时报警，并隔离故障。C分析与诊断判断故障性质、程度和部位。分析故障原因。处理与预防Chttp://www.immotor.cn给出消除故障的措施。防止发生同类故障。停产一天的损失有多大？300MW发电机组损失电720万kWh，约￥144万元30万吨化肥装置损失化肥1000t，约￥150万元三峡2号水轮机组700停机小时损失￥400万元http://www.immotor.cnMW4先进维修制度的作用C保证机器精度，提高产品质量C减少意外停车引起的生产损失C防防事故止事故，杜绝灾难性故障C减少维修时间和维修费用（人力和财力）http://www.immotor.cnC改善环境，改善企业形象投资获得最大和最长远的回报国家有关的条例摘录逐步采用现代故障诊断和状态监测技术，发展以状态监测为基础的预知维修体制。1983年国家经委《国营公交设备管理试行条例》企业应当积极采用先进的设备管理方法和维修技术，采用以设备状态监测为基础的设备维修方法http://www.immotor.cn，不断提高设备管理和维修技术的现代化水平。1987年国务院《全民所用制公交设备管理条例》监测和诊断的各种手段★振动：适用于旋转机械、往复机械、轴承、齿轮等。★温度（红外）：适用于工业炉窑、热力机械、电机、电器等。★声发射：适用于压力容器、往复机械、轴承、齿轮等。★油液（铁谱）：适用于齿轮箱、设备润滑系统、电力变压器等。★无损检测：采用物理化学方法，用于关键零部件的故障检测。★压力：适用于液压系统、流体机械、内燃机和液力耦合器等。★强度：适用于工程结构、起重机械、锻压机械等。http://www.immotor.cn★表面：适用于设备关键零部件表面检查和管道内孔检查等。★工况参数：适用于流程工业和生产线上的主要设备等。★电气：适用于电机、电器、输变电设备、电仪表等电工仪表等。简谐振动的三要素x振幅A(Amplitude)偏离平衡位置的最大值。描述振动的规模。频率f(Frequency)http://www.immotor.cn描述振动的快慢。单位为次/秒(Hz)或次/分(c/min)。周期T=1/f为每振动一次所需的时间，单位为秒。圆频率ω=2πf为每秒钟转过的角度，单位为弧度/秒初相角ϕ(Initialphase)描述振动在起始瞬间的状态。什么是振动？振动就是机器或机器零件从其平衡位置所做的往复运动。振动有三个重要的可测量的参数：幅值、频率、相位。http://www.immotor.cn图1质量块位于平衡位置且没有任力作有任何力的作用振动传感器安装在轴承座上，传感器将拾取振动信号，并将此振动信号通过电缆线传入到振动分析仪，如上图所示，这个在机器轴承座上测量振动的过程可模型化为一个质量块悬挂在弹簧上。在没有力的作用之前，它一直保持静止处于平衡位置处。什么是振动当有一个作用力施加在质量块上时，如向上托起质量块，如图二所示，质量块向上运动，弹簧在这个力的作用下被压缩。http://www.immotor.cn图2质量块被一个向上的力激励图3撤除作用力后质量块的响应一旦这个质量块达到上部极限位置时，撤除作用力，质量块开始下落。质量块将下落通过平衡位置而继续向下运动到它的下部极限位置处如图三所示。什么是振动？当质量块达到下部极限位置时，它将停止向下运动，而再次改变方向通过平衡位置处移动到上部极限位置；然后