振动常见问题和实例.pptx
问题问题1 1 应该采用何种单位评定设备振动是否超标？电力系统传统上使用振动位移评价真的合理吗？第1页/共96页 答案答案1 1 正确的做法是根据设备转速的高低、瓦振还是轴振测试分别使用位移、速度和加速度来评价设备状态、诊断设备故障。在国际上公认对于常规转速范围振动速度是最佳瓦振评价单位，但是对于轴振测试使用位移来评价。电力系统传统上使用振动位移评价对于轴振测试是合理的，但是对于瓦振测试并不是最佳的评价单位！最新版国家标准已经采纳速度单位作为瓦振评价标准：GB/T 6075.3-2001 idt ISO 10816-3:1998第2页/共96页解释解释1第3页/共96页实例实例1-4725RPM多级离心式给水泵位移谱多级离心式给水泵位移谱位移频谱图中1倍转速频率占据主导，位移峰峰振动总值仅为31微米，似乎水泵振动情况良好！第4页/共96页实例实例1-4725RPM多级离心式给水泵速度谱多级离心式给水泵速度谱速度频谱图中7倍转速频率（动叶数量为7片），即叶片通过频率占据主导，振动速度总值高达10mm/s RMS，表明水泵存在流体激振故障！该水泵已经返回其国外制造厂重新车削叶片！第5页/共96页实例实例1-4725RPM多级离心式给水泵加速度谱多级离心式给水泵加速度谱加速度频谱图中7倍转速频率（动叶数量为7片）及其2、3倍频都很明显，相比之下一倍转速处几乎可以忽略。使用加速度频谱容易导致忽略转子平衡问题！第6页/共96页 问题问题2 2 为什么电机的滚动轴承已经严重损坏，而瓦振位移或者速度值仍然很小？应该采用什么方法来早期发现滚动轴承的损坏？第7页/共96页 答案答案2 2 通常电动机的壳体非常坚固厚重，所以其滚动轴承损坏造成的常规振动位移和速度值增长很小。对于电动机的滚动轴承应该采用gSE尖峰能量测试技术来测试和早期发现滚动轴承的故障信号。第8页/共96页解释解释2 滚动轴承故障发展的四个阶段 第一阶段第二阶段第三阶段第四阶段A.仅出现滚动轴承故障频率(没有1X边带频率)B.滚动轴承跑道圆周上出现轻微磨损时，便出现轴承故障频率的谐波频率C.磨损明显时轴承故障频率两侧出现1X转速边带频率，还可出现其它的轴承故障频率只是 g SE有明显指示g SE明显增大，开始出现轴承零件共振频率并伴有1X转速频率边带 gSE本阶段开始时减小，卡死前可能剧增。出现高频随机谱，轴承寿命成问题。第9页/共96页实例实例2-一次风机电机非驱动端轴承故障一次风机电机非驱动端轴承故障如果仅仅从常规振动速度总值来看，1、2瓦没有区别，都是很好的状态，但是gSE总值表明，1瓦已经进入必须更换的状态！事实上现场用听针可以1瓦内的听到异常金属摩擦声音。测点速度mm/s rmsISO 10816-3评定结果评定结果gSE振动总值振动总值转速1490r/min1V0.47A 区域2.351H0.55A 区域2.711A0.47A 区域2.362V0.45A 区域0.392H0.78A 区域0.402A0.62A 区域0.70第10页/共96页实例实例2-滚动轴承自动故障频率计算滚动轴承自动故障频率计算Odyssey软件中选择滚动轴承型号后可以自动计算出轴承内圈、外圈、保持架、滚动体的故障频率第11页/共96页实例实例2-滚动轴承故障频谱图滚动轴承故障频谱图第12页/共96页实例实例2-滚动轴承故障调制的波形图滚动轴承故障调制的波形图图中为典型的滚动轴承故障后期振幅调制波形第13页/共96页实例实例3-滚动轴承损坏后期常规和滚动轴承损坏后期常规和gSE频谱对比频谱对比使用普通滤波器SmartHP测量得到的频谱图显示频谱成份为连续分布的谱线。使用2kHz gSE滤波器测试的频谱清楚得显示振动幅值最大的谱线为6219轴承外环损坏频率的1到4倍频。第14页/共96页 问题问题3 3 为什么我使用普通的手持简易振动表测试低速的循环水泵时，不管是否有故障存在，振动值总值很小？对于低速机器我应该在测试时注意那些方面？第15页/共96页 答案答案3 3 多数情况下普通的手持简易振动表测试频率范围为10-1000Hz，因此用来测试低速的循环水泵是不合理的。例如循环水泵转速为600RPM甚至更低时转速时，10Hz的低频无法可靠的测试到不平衡等故障信号。测试低速机器（低于600RPM，甚至在几十转/分），必须使用专用的低频传感器和低频性能优良的数据采集器！第16页/共96页实例实例4-使用使用9500LF低频传感器和低频传感器和DP1500测试测试200RPM的机器的机器使用转速低频传感器9500LF和数采器DP1500，即使是200RPM的低速机器的轴承，也可以有效发现轴承支撑松动的故障！第17页/共96页 问题问题4 4 振动频谱的谱线数需要多少？有人说400条谱线足够分析各种故障，这种说法对吗？第18页/共96页 答案答案4 4 建议收集所要检测设备的具体信息，包括转速、轴承型号、负荷变化情况、流体类型、齿轮齿数等等，然后根据上述的信息，选择合适的分析频率范围和谱线数。各种机器的需求不同，从200线到6400线都各自有适用的场合。400条谱线能够分析大部分转速不高的风机、水泵、汽轮机等设备的常规故障，但是对于电动机、齿轮箱、压缩机等设备，对于转子摩擦、基础松动、齿轮断齿等特定故障可能会造成诊断错误！第19页/共96页实例实例5-低谱线数和高谱线数频谱对比低谱线数和高谱线数频谱对比400线频谱图中显示频谱成份为一倍频和二倍频，但是振动总值不大，电机运行正常，无故障征兆。高谱线数的频谱图表明普通频谱图中一倍频的一根谱线其实为三根谱线的合成，左右两根高幅值边带表明电机严重转子条故障。第20页/共96页 问题问题5 5 使用动圈式速度传感器和压电晶体加速度型传感器测试的振动频谱、波形有差异吗？如果有，我该如何选择？第21页/共96页 答案答案5 5 动圈式速度传感器和压电晶体加速度型传感器测试的振动频谱、波形在常规频段基本相同，但是对于低频和高频部分差别很大！通常速度型传感器共振频率为10Hz左右，低于10Hz时振动值严重失真，而高频的轴承、齿轮、电机故障信号也无法捕捉到！因此，强烈建议在测试滚动轴承、齿轮、电机时使用加速度传感器第22页/共96页 问题问题6 6 振动测试能否反映出电机的电气问题？电动机单转正常，和风机或者水泵连接之后振动大是否说明就是风机、水泵有问题？第23页/共96页 答案答案6 6 振动测试能够反映出很多电机的电气问题，因为电气异常会以电磁力的方式反映到振动频谱和波形中。电动机单转正常，和风机或者水泵连接之后振动大不能说明就是风机、水泵有问题。原因是电机空载时电气问题不会表现出来，很可能在带负载之后振动异常！第24页/共96页实例实例6-电动机外壳变形造成的定子偏心故障频谱电动机外壳变形造成的定子偏心故障频谱电机空转无问题，和水泵连接满载时振动幅值波动，频谱中出现高幅值的100Hz振动，电机返厂维修！第25页/共96页 问题问题7 7 手压、磁座、粘接、螺栓连接各种方式是如何影响振动测试的结果的？连接不牢固会造成误诊断吗？第26页/共96页 答案答案7 7 手压、磁座、粘接、螺栓连接各种方式主要影响到可用频率范围的大小，通常需要根据机器的转速和类型来确定连接方式。连接不牢固肯定会造成误诊断。例如磁座吸附不稳，频谱中会出现松动故障特征频谱，但是实际上松动的是磁座本身而非机器！第27页/共96页解释解释振动加速度传感器固定自振频率和最高可用频率螺栓固定螺栓固定振动加速度传振动加速度传感器的固定感器的固定最高可用频最高可用频率率(赫兹赫兹)固定自振频率固定自振频率(赫兹赫兹)胶粘结固定胶粘结固定螺栓固定在稀螺栓固定在稀土磁铁座上土磁铁座上固定在快速连固定在快速连接螺栓固定上接螺栓固定上用用2 2英寸长探英寸长探杆手持固定杆手持固定没有观察没有观察162501625090009000750075006000600080080031887318871207512075101501015014751475可用的频率范围为传感器固定自振频率Fn的约50%第28页/共96页 问题问题8 8垂直、水平和轴向各个方向的振动频谱特征完全相同吗？对于不同类型机器是否会在某个方向上故障反映最明显而其他不明显？第29页/共96页 答案答案8 8 垂直、水平和轴向各个方向的振动频谱特征不完全相同。原则上振动值最大的方向振动频谱最有参考意义，同时应该对比分析三个方向的振动频谱特征的差异。不同类型机器会在某个方向上故障反映最明显而其他不明显，例如电机的滚动轴承故障在轴向方向最敏感；电机电气问题通常在水平方向敏感。斜齿轮的齿轮故障在轴向方向最敏感；垂直刚度好的风机等在水平方向最敏感。第30页/共96页实例实例7-三个方向振动频谱对比三个方向振动频谱对比某给水泵连轴器端轴承三个方向振动频谱，注意：水平方向振动频谱最典型体现了故障特征。第31页/共96页 问题问题9 9过程参数，例如功率、真空等，和振动相关吗？应该考虑那些过程参数的影响？第32页/共96页 答案答案9 9 过程参数，例如功率、真空等，和振动直接相关，是振动故障分析十分重要而又容易被忽视的方面。对于不同的机器应该考虑不同的过程参数的影响：汽轮机：功率、真空、瓦温、膨胀、油温、油膜压力、励磁电流、轴封压力温度、调速汽门开度等。风机：挡板开度、流量、是否调速。水泵：流量、再循环是否开启、是否调速。电机：功率、三相电流齿轮箱：功率。第33页/共96页实例实例9-振动随入口空气温度变化振动随入口空气温度变化二级吸入空气温度降低则二级轴振增大。这种振动和运行参数的相关性表明二级涡轮的轴承刚度下降，动力特性不稳定。第34页/共96页 问题问题1010保护表应用中跳机延时必须设置吗？应该设置为多少？第35页/共96页 答案答案10 10 虽然保护表的应用十分普遍，但是跳机延时的设定一直不太规范。不设置跳机延时则保护表的抗干扰能力差，容易因为电气干扰等瞬间振动超标而造成误跳机。误跳机过多又造成不少机组的保护表不投入保护功能！但是延时过长又不能及时充分的保护机组的安全。根据API670的有关规定，轴位移、胀差等位置参数的延时默认值为1秒，振动参数的跳机默认值为3秒。第36页/共96页 问题问题1111总线等通讯方式集成振动数据到DCS应用现状和前景如何？第37页/共96页 答案答案11 11 总线通讯方式，例如罗克韦尔自动化的DeviceNet、ControlNet和EtherNet，在控制系统中的应用越来越广泛，尽管用户接受程度仍然是一个问题。目前在电力中的一种应用就是直接以通讯方式把保护表的振动等参数集成到DCS系统中。目前总线方式基本上是采用数据通讯从总线通讯，而继电器动作硬接线的方式。没有完全使用总线方式。随着总线技术的发展和用户接受程度的提高，完全总线通讯方式会成为应用的主流。罗克韦尔自动化恩泰克的XM产品就是顺应这种技术潮流开发的基于DeviceNet总线的保护表产品。第38页/共96页 问题问题1212何为真细化（Zoom），主要作用于何种设备故障分析？第39页/共96页 答案答案12 12 所谓真细化是指针对所关心的频率段做频谱分析，从而在同样的谱线数量下获得更高的谱线分辨精度。例如同样400条谱线，0-1KHz时分辨率为2.5Hz，但是对于900-1KHz分辨精度就高达0.25Hz。这种技术主要用于对齿轮箱故障的啮合频率附近做细化分析找出细微的边带频率差别！第40页/共96页实例实例12-普通频谱普通频谱以加速度g为单位的高频频谱主要成分包括齿轮啮合频率、一二级和第三级涡轮的叶片通过频率振动、3.69KHz频率峰值。但是无法清楚的分辨边带频率！第41页/共96页实例实例12-细化频谱细化频谱12KHz附近的细化谱表明啮合频率附近存在大量一二级涡轮转速为间隔的边带，表明该转子故障造成了啮合状态不佳。第42页/共96页RA-ENTEK技术应用于设备监测和故障诊断的案例 第43页/共96页 故障诊断实例分析之一故障诊断实例分析之一 机器状态检修的基础：振动频谱中包含机器零部件的机械状态信息-某压缩机组振动频谱分析第44页/共96页 9999999 9999999振动频谱中包含机器零部件的机械状态信息振动频谱中包含机器零部件的机械状态信息电机转速N0=1480转/分=24.6667赫兹压缩机转速N1=6854.7转/分=114.245赫兹小齿轮齿数Z0=38 大齿轮齿数Z1=176齿轮啮合频率Fm=N0Z0 =N1 Z =4341.3赫兹齿轮边带频率Fb=Fmi N0或 Fm i N1第45页/共96页振动频谱中包含机器零部件的机械状态信息振动频谱中包含机器零部件的机械状态信息某压缩机组振动频谱实例压缩机电动机齿轮箱振动速度频率电动机转子动平衡电动机与大齿轮轴联轴器对中压缩机转子动平衡压缩机与小齿轮轴联轴器对中齿轮啮合，齿缺陷电机转速N0=1480转/分=24.6667赫兹压缩机转速N1=6854.7转/分=114.245赫兹小齿轮齿数Z0=38 大齿轮齿数Z1=176齿轮啮合频率Fm=N0Z0=N1 Z1 =4341.3赫兹齿轮边带频率Fb=Fmi N0或 Fm i N1N02N03N0N12N13N1FmN1N1N1N1N0N0N0N1N1N1高速齿轮左边带族高速齿轮右边带族低速齿轮左边带族低速齿轮右边带族123465第46页/共96页 这个实例的振动频谱中包含了这个实例的振动频谱中包含了(1)(1)电动机转子动平衡电动机转子动平衡 (2)(2)电动机转子与定子等小间隙摩擦电动机转子与定子等小间隙摩擦 (3)(3)电动机与低速齿轮轴之间联轴器对中电动机与低速齿轮轴之间联轴器对中 (4)(4)压缩机转子动平衡压缩机转子动平衡 (5)(5)压缩机转子与壳体间摩擦压缩机转子与壳体间摩擦 (6)(6)压缩机与高速齿轮轴之间联轴器对中压缩机与高速齿轮轴之间联轴器对中 (7)(7)齿轮啮合和齿轮缺陷齿轮啮合和齿轮缺陷(8)(8)各轴承运行状况各轴承运行状况等等机器主要零部件的机械状态信息等等机器主要零部件的机械状态信息 第47页/共96页 故障诊断实例分析之二故障诊断实例分析之二汽轮机叶片断裂故障 (转子不平衡故障)第48页/共96页 汽轮机叶片断裂故障5#汽轮机轴承座振动速度突增至5.25毫米/秒，有效值，而6#机仅为0.466毫米/秒，有效值；振动速度频谱均为一倍转速频率50赫兹。诊断为转子不平衡，据经验，汽轮机叶片又断了!停机检查证实的确断了五片转子叶片!转子不平衡!第49页/共96页 故障诊断实例分析之三故障诊断实例分析之三某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂故障的诊断第50页/共96页某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂故障的诊断1C1A1B2B2A2C3H4H3V4V电动机立式泵1#立式泵多次发生泵轴断裂，断裂处紧靠叶轮压紧螺母处。故障现象是：开始振动大(3V和4V处最大)，叶轮压紧螺母松动。随后用环氧胶粘住叶轮压紧螺母，能有效防止螺母松动。然而，之后许多泵出现叶轮轴断裂的灾难性破坏。于是，决定进行监测分析：1.测定振动2.评定振动严重程度3.诊断潜在的故障4.提出有效的排故措施电动机驱动长度为1879.6毫米，轴径为88.9毫米，壁厚为2.4毫米的轴。叶轮的叶片数为2片。第51页/共96页4.6mm/s 1770rpm=1*RPM16.51mm/s 3570rpm=2*RPM振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)1#泵 3V测点振动总量18.14mm/s 峰值振动实测表明：3V和4V测点振动最大。3V测点频谱中，2*RPM频率3570rpm分量的幅值达16.51mm/s峰值，而1*RPM频率分量的幅值仅为4.60mm/s峰值。注意：该叶轮的叶片数为2片，叶片通过频率BPF=2*RPM。这 是 什 么 原 因 引 起 的？某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂故障的诊断第52页/共96页振动速度毫米/秒峰值0.43mm/s 2009rpm(轴防护罩自振频率)0.42mm/s 3780rpm (泵系统自振频率)频率(转/分)用锤击法测试电动机，轴和泵的自振频率。4V测点的自振频率测试频谱表明：占优势的自振频率3780rpm，它与运行中测到的频谱的最大振动频率分量3570rpm=2*RPM=BPF泵叶轮的叶片通过频率(BPF)仅差210rpm或5.9%。此外，还有2009rpm轴防护罩自振频率。由于自振频率3780rpm太靠近泵叶轮的叶片通过频率或泵转速的二倍频率3570rpm，极易激起泵系统共振。因此，试验用加固泵系统支承刚度，改变系统自振频率(“调频”)，以避免发生共振。1#泵 4V测点BPF=2*RPM=3570rpm仅差5.9%或210rpm锤击试验结果表明：存在泵系统自振频率某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂故障的诊断第53页/共96页2根50.8X101.6mm粱加固1#泵1根101.6X101.6mm粱加固2#泵北墙面东墙面对1#泵加辅助支撑，改变其自振频率某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂故障的诊断第54页/共96页4.6mm/s 1770rpm=1*RPM16.51mm/s 3570rpm=2*RPM=BPF振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)1#泵 3V测点加固前振动总量18.14mm/s 峰值对泵系统加固前后振动实测比较表明：加固后自振频率提高到3960rpm,提高了180rpm或4.8%,使之与BPF=2*RPM激励频率有效地错开，避免共振。3V测点振动总量从18.14mm/s峰值减小到5.99mm/s峰值，减幅达67%。2*RPM频率3570rpm分量的幅值从16.51mm/s峰值减小到4.98mm/s峰值，减幅达70%。1.57mm/s 1770rpm=1*RPM4.98mm/s 3570rpm=2*RPM=BPF2.23mm/s 3960rpm (加固后自振频率)加固后振动总量 5.99mm/s 峰值频率(转/分)自振频率提高 390rpm某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂故障的诊断第55页/共96页 故障诊断实例分析之四故障诊断实例分析之四某除尘风机机组轴承座刚性差及流体动力激振振动故障的诊断第56页/共96页双吸口风机 液力偶合器 电 动 机 除尘风机结构示意图 钢筋混凝土基础 槽钢，钢板焊接基础底板(非常单薄，刚性极差)M1HM1VM1AM2HM2VM2ACP3HCP3VCP3ACP4HCP4VCP4AF5HF5VF5AF6HF6VF6AN0=999转/分 1250千 瓦 N1=200960转/分，风机叶轮叶片数Z=6SKF22322CC/W33某除尘风机机组轴承座刚性差及流体动力激振振动故障的诊断第57页/共96页51A52A53A54A55A56A57A58A59A51H52H53H54H55H56H57H58H51V52V53V54V55V56V57V58V液力偶合器与风机之间的轴承座(5#)振动测点位置示意 钢 板 焊 接 结 构 支 座 铸 钢 支 座 59VH-轴向方向V-水平方向 A-轴向方向 风 机 侧 液力偶合器侧 钢筋混凝土基础 某除尘风机机组轴承座刚性差及流体动力激振振动故障的诊断第58页/共96页61A62A63A64A65A66A61H62H63H64H65H61V62V63V64V65V 风机自由端的轴承座(6#)振动测点位置示意 铸 钢 支 座 H-轴向方向V-水平方向 A-轴向方向 风 机 侧 钢筋混凝土基础 某除尘风机机组轴承座刚性差及流体动力激振振动故障的诊断第59页/共96页51A OA=5.08522mm/s RMS52A OA=4.51826mm/s RMS53A OA=3.94369mm/s RMS54A OA=2.77616mm/s RMS55A OA=2.58472mm/s RMS56A OA=1.49945mm/s RMS57A OA=1.33297mm/s RMS58A OA=0.334003mm/s RMS59A OA=0.137554mm/s RMS51H OA=7.88009mm/s RMS52H OA=6.80293mm/s RMS53H OA=4.55451mm/s RMS54H OA=4.14939mm/s RMS55H OA=2.84782mm/s RMS56H OA=2.72776mm/s RMS57H OA=0.623098mm/s RMS58H OA=0.464797mm/s RMS51V OA=1.8654mm/s RMS52V OA=3.1076mm/s RMS53V OA=2.63707mm/s RMS54V OA=2.15923mm/s RMS55V OA=2.17249mm/s RMS56V OA=2.22956mm/s RMS57V OA=2.45644mm/s RMS58V OA=0.525065mm/s RMS钢板焊接结构支座 铸 钢 支 座 59V OA=0.49022mm/s RMS相 差 4 倍 相 差 4 倍 焊接钢板结构支座水平和轴向方向刚性太差导致振动剧烈 振 动 总 量 沿 轴 承 座 高 度 分 布钢筋混凝土基础 5#位置各测点振动总量沿轴承座高度分布 第60页/共96页51A SP=3.77186mm/s PEAK52A SP=3.13719mm/s PEAK53A SP=2.74359mm/s PEAK54A SP=1.74301mm/s PEAK55A SP=1.56543mm/s PEAK56A SP=0.722635mm/s PEAK57A SP=0.635095mm/s PEAK58A SP=0.0576462mm/s PEAK59A SP=0.116555mm/s PEAK51H SP=9.01535mm/s PEAK52H SP=7.77505mm/s PEAK53H SP=5.18371mm/s PEAK54H SP=4.72426mm/s PEAK55H SP=3.13888mm/s PEAK56H SP=3.00124mm/s PEAK57H SP=0.68841mm/s PEAK58H SP=0.552183mm/s PEAK51V SP=1.59455mm/s PEAK52V SP=3.08988mm/s PEAK53V SP=2.76789mm/s PEAK54V SP=2.19405mm/s PEAK55V SP=2.3476mm/s PEAK56V SP=2.24036mm/s PEAK57V SP=2.36556mm/s PEAK58V SP=0.597432mm/s PEAK5#位置各测点转速基频分量振动沿轴承座高度分布 钢板焊接结构支座 铸 钢 支 座 59V SP=0.560703mm/s PEAK相 差 6 倍 相 差 4 倍 焊接钢板结构支座水平和轴向方向刚性太差导致振动剧烈 钢筋混凝土基础 第61页/共96页61A OA=2.98467mm/s RMS62A OA=2.38022mm/s RMS63A OA=1.64162mm/s RMS64A OA=0.643415mm/s RMS65A OA=0.519673mm/s RMS66A OA=0.232773mm/s RMS61H OA=2.99829mm/s RMS62H OA=2.46681mm/s RMS63H OA=1.08887mm/s RMS64H OA=0.888379mm/s RMS65H OA=0.440782mm/s RMS61V OA=1.08048mm/s RMS62V63V OA=0.922678mm/s RMS64V OA=0.77804mm/s RMS65V OA=0.541864mm/s RMS铸 钢 支 座 钢筋混凝土基础 6#位置各测点振动总量沿轴承座高度分布 第62页/共96页61A SP=2.32447mm/s PEAK62A SP=1.01173mm/s PEAK63A SP=0.617944mm/s PEAK64A SP=0.0971902mm/s PEAK65A SP=0.118709mm/s PEAK66A SP=0.132522mm/s PEAK61H SP=2.93381mm/s PEAK62H SP=2.52201mm/s PEAK63H SP=1.10818mm/s PEAK 64H SP=0.910155mm/s PEAK65H SP=0.481222mm/s PEAK61V SP=0.520397mm/s PEAK62V SP=0.426745mm/s PEAK63V SP=0.968973mm/s PEAK64V SP=0.811407mm/s PEAK65V SP=0.606307mm/s PEAK铸 钢 支 座 钢筋混凝土基础 6#位置各测点转速基频分量振动沿轴承座高度分布 第63页/共96页风 机 自 由 端(6#)轴 承 座 与 靠 液 力 偶 合 器 侧 轴 承 座(5#)相 比 由 于 铸 钢 轴 承 座 直 接 固 定 在 钢 筋 混 凝 土 基 础 上，所 以 沿 高 度 方 向 振 动 没 有 突 变，振 动 绝 对 值 比 5#轴 承 座 小 得 多。均 小 于 4.5毫 米 /秒，有 效 值，达 到 ISO10816-3标 准 的 A或 B区 域(即 可 长 期 安 全 运 行)。某除尘风机机组轴承座刚性差及流体动力激振振动故障的诊断第64页/共96页利用Odyssey软件计算SKF22332C轴承故障频率与实测振动频谱比较，便可诊断该轴承状态。以下频谱表明，SKF22332C运行状态良好。某除尘风机机组轴承座刚性差及流体动力激振振动故障的诊断第65页/共96页风 机 转 速 N1=957.591转/分 SKF22332C保 持 架 故 障 频 率 FTF SKF22332C滚 动 体 故 障 频 率 BSF SKF22332C外 环 故 障 频 率 BPFO SKF22332C内 环 故 障 频 率 BPFI焊接钢板结构支座水平和轴向方向刚性太差导致振动剧烈风 机 轴 承 SKF22332C状 态 良 好 某除尘风机机组轴承座刚性差及流体动力激振振动故障的诊断第66页/共96页风 机 转 速 N1=957.96转/分 SKF22332C保 持 架 故 障 频 率 FTF SKF22332C滚 动 体 故 障 频 率 BSF SKF22332C外 环 故 障 频 率 BPFO SKF22332C内 环 故 障 频 率 BPFI风 机 轴 承 SKF22332C状 态 良 好 第67页/共96页风 机 转 速 N1=960.461转/分 SKF22332C保 持 架 故 障 频 率 FTF SKF22332C滚 动 体 故 障 频 率 BSF SKF22332C外 环 故 障 频 率 BPFO SKF22332C内 环 故 障 频 率 BPFI焊接钢板结构支座水平和轴向方向刚性太差导致振动剧烈风 机 轴 承 SKF22332C状 态 良 好 某除尘风机机组轴承座刚性差及流体动力激振振动故障的诊断第68页/共96页风 机 转 速 N1=956.921转/分 SKF22332C保 持 架 故 障 频 率 FTF SKF22332C滚 动 体 故 障 频 率 BSF SKF22332C外 环 故 障 频 率 BPFO SKF22332C内 环 故 障 频 率 BPFI风 机 轴 承 SKF22332C状 态 良 好 某除尘风机机组轴承座刚性差及流体动力激振振动故障的诊断第69页/共96页风 机 转 速 N1=957.058转/分 SKF22332C保 持 架 故 障 频 率 FTF SKF22332C滚 动 体 故 障 频 率 BSF SKF22332C外 环 故 障 频 率 BPFO SKF22332C内 环 故 障 频 率 BPFI风 机 轴 承 SKF22332C状 态 良 好 某除尘风机机组轴承座刚性差及流体动力激振振动故障的诊断第70页/共96页风 机 转 速 N1=953.347转/分 SKF22332C保 持 架 故 障 频 率 FTF SKF22332C滚 动 体 故 障 频 率 BSF SKF22332C外 环 故 障 频 率 BPFO SKF22332C内 环 故 障 频 率 BPFI风 机 轴 承 SKF22332C状 态 良 好 某除尘风机机组轴承座刚性差及流体动力激振振动故障的诊断第71页/共96页N1 2N1 2BPF-2N1 2BPF-N1 2BPF+N1 2BPF(5.8 mm/s峰值)厂方将风机转子送制造厂重新动平衡，发现转子动平衡合格，再提高一级。回厂重新安装后运转，振动更大，频谱如上。根据频谱2BPF及其两侧转速频率边带诊断为叶轮与风机壳体(水平方向)径向间隙不均匀，导致流体动力激振。检查发现，径向间隙差约1.2毫米左右。6543210振动速度毫米/秒峰值振动频率(赫兹)流 体 动 力 激 振 风 机 靠 联 轴 器 侧 轴 承 座 水 平 方 向 5H测 点振 动 总 量 OA=6.17mm/s 峰 值 某除尘风机机组轴承座刚性差及流体动力激振振动故障的诊断第72页/共96页 故障诊断实例分析之五故障诊断实例分析之五汽轮机转子摩擦和滑动轴承故障第73页/共96页小型汽轮机轴承座处振动突增，诊断为：转子摩擦和轴承故障。转 子 摩 擦 时 修 理 后 汽轮机转子摩擦和滑动轴承故障第74页/共96页典型频谱出现大量转速频率的谐波频率，表明转子摩擦和轴承故障!转 子 摩 擦 时 的 频 谱(大量转速频率的谐波分量)15 N1 N汽轮机转子摩擦和滑动轴承故障第75页/共96页 摩 擦 时 的 频 谱振 动 总 量 趋 势 曲 线 修 理 后 摩 擦 时 摩 擦 时 出 现 大 量 的 转 速 频 率 的 高 次 谐 波 频 率 分 量 汽轮机转子摩擦和滑动轴承故障第76页/共96页 修 理 后 的 频 谱 摩 擦 时 的 频 谱转 速 频 率 的 高 次 谐 波 频 率 分 量 消 失 了 摩 擦 时 出 现 大 量 的 转 速 频 率 的 高 次 谐 波 频 率 分 量 汽轮机转子摩擦和滑动轴承故障第77页/共96页 故障诊断实例分析之六故障诊断实例分析之六电动机转子条故障第78页/共96页60马力冷却塔应用1775转/分用户要求定期检查电动机转子条故障第79页/共96页出现高的振动尖峰能量gSE总量值说明应进行振动频谱分析在7200转/分(2XFL)处出现离散尖峰说明需进一步分析2X FL电源频率离散尖峰电动机转子条故障第80页/共96页振动加速度频谱表明是电机转子条通过频率RBPF(78525rpm)电机转子条通过频率(2X RBPF=157050rpm)注：RBPF为电机转子条通过频率=转子条数目X转速频率转子条通过频率RBPF2 X RBPF电 动 机 转 子 条 数 目 可 能 为 44 电动机转子条故障第81页/共96页在2X RBPF两侧用细化谱分析识别出7200转/分(2XFL)二倍电源频率的边带频率怀疑是转子条故障自振频率或定子槽通过频率92X RPM两倍电源频率两侧的边带频率说明是转子条故障2XFL2XFL2XFL2XFL2XFL电动机转子条故障第82页/共96页电动机转子条故障 第83页/共96页转速谐波频率两侧的极通过频率边带证实是转子条故障转速谐波两侧的极通过频率(Fp)边带说明是转子条故障电动机转子条故障第84页/共96页正如预期的那样，时域波形表明是幅值调制幅 值 调 制 1转 电动机转子条故障第85页/共96页更换电机后大大改善了振动速度频谱边带和谐波消失1X RPM电动机转子条故障第86页/共96页 故障诊断实例分析之七故障诊断实例分析之七滚动轴承外环故障第87页/共96页某滚动轴承振动频谱中除了转速频率及其谐波频率外，出现振动幅值超过转速频率基频幅值的轴承外环故障频率(BPFO)17.5赫兹及其二倍频(2XBPFO)35赫兹高峰和其它谐波诊断结果：1.轴承外环损坏；2.轴承在轴承座中松动。检查结果：滚动轴承外环损坏，轴承在轴承座中松动。N2NBPFO 17.5Hz2BPFO 35Hz3BPFO振动幅值频率Timken566轴承故障频率计算结果：N=2.0417Hz时 FTF=0.89Hz BSF=7.58Hz BPFO=17.77Hz BPFI=23.06Hz滚动轴承外环故障第88页/共96页 故障诊断实例分析之八故障诊断实例分析之八水轮发电机第89页/共96页水轮发电机组振动案例11、鱼子溪4#机自激振动该机72年12 月投产，运行不到一个月出现振动在15MW以上负荷时机组振动迅速增大。随出力增大振动急剧增大，经调整瓦隙拧紧导瓦支撑螺钉，短期后重新出现剧烈振动。采取措施：扩大转轮上冠、下环进口间隙至0.001D,基础环过流部分削掉20 mm,加固上下导轴承，转子动平衡第90页/共96页2、天桥36MW电磁振动该机自76年投运以来一直振动较大，上导轴摆度超过1mm，定子机座严重损坏。经动平衡后稳定运行一年多。处理措施：调整上端轴与转子中心体偏心1mm，彻底根除振动。水轮发电机组振动案例2第91页/共96页3、铜街子1#机组电磁振动振动现象停机检查振动试验诊断结果处理措施水轮发电机组振动案例3第92页/共96页4、大化机组叶片振动5、安康1#机组动平衡与水力振动6、扎林机组电磁振动7、小关子3#机组轴系振动8、水口机组电磁振动9、高坝州3#机组电磁振动10、龙羊峡4#尾水涡带振动水轮发电机组振动案例4第93页/共96页11、国外某机组下机架松动振动机组参数：14000KVA，11000V，60Hz，12P，600rpm振动现象：400rpm时振动很小，大于该转速时振动急剧增大600rpm时上机架水平振动达到350微米，上导摆度为极端的椭圆，振动频率为转频。原因：下机架与机座基础把合螺钉松动。措施：重心把紧螺钉。水轮发电机组振动案例5第94页/共96页12、国外某机组转轮叶片数与导叶数不匹配机组参数：11000KW，300/360rpm，水头79.5m，振动现象：投入运行就产生振动，在相当远的地方就能听到振动产生的噪声。水轮机层地板、发电机层地板以及压力钢管振动很大，振动频率为102Hz，振动原因：导叶数与转轮叶片数接近，被导叶所隔断并流出各区间的水几乎同时被切断，从而引起水压脉动。导叶数为18，而转轮叶片数为17。102=36017/60处理措施：重作转轮，叶片数改为水轮发电机组振动案例6第95页/共96页感谢您的观看！第96页/共96页
