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机械振动机械振动*公司动力厂2018.11.24目录机械振动概述振动标准振动检测及应用振动分类振动诊断及治理小结1.机械振动概述1.1概念：机械振动是指物体或质点在其平衡位置附近所作有规律的往复运动，简称振动。“振动三要素”是振幅、频率、相位。振动的强弱用振动量来衡量，振动量可以是振动体的位移、速度或加速度。1.2振动危害：（振动和温度是旋转设备的两大危险因素）振动量如果超过允许范围，机械设备将产生较大的动载荷和噪声，从而影响其工作性能和使用寿命，严重时会导致零、部件的早期失效。例如，透平（汽轮机）叶片因振动而产生的断裂，可以引起严重事故。风机、水泵振动大引起轴承快速（几天）损坏。由于现代机械结构日益复杂，运动速度日益提高，振动的危害更为突出。1.2振动危害2009年*公司2#汽机2#轴瓦损坏情况，当时该轴瓦声音、振动、回油温度正常。（未配置轴振测量）1.2振动危害2018年*公司动力厂4#循环水泵轴承损坏情况2.振动标准2.1国际标准化组织标准ISO10816-3：1998，机械振动 在非旋转部件上测量和评价。300Kw以上50Mw以下大型机组振动烈度区域分类2.2区域分类说明：A 新使用机器的振动区域B 通常可接受的常期工作的机器振动区域C 通常不能令人满意的长期工作的机器振动区域D 振动值落在这个区域的，其振动足以能损坏机器。2.1国际振动标准2.3我国汽轮发电机组振动标准机机组转速速 rpm优良良合格合格15003050703000203050 我国从50年代以来，对电力工业技术管理法规作了多次修订，但汽轮发电机组轴承振动标准一直未变。双振幅：m.国产机组普遍采用，轴承振动：60-75m报警，100-125m跳机；轴振动：125m报警，254m跳机.3振动检测及应用3.1只有在已知机械设备的动力学模型、外部激励和工作条件的基础上，才能分析研究机械设备的动态特性。动态分析包括:计算或测定机械设备的各阶固有频率、模态振型、刚度和阻尼等可程式机械振动台固有特性。根据固有特性可以找出产生振动的原因，避免共振，并为进一步动态分析提供基础数据。计算或测定机械设备受到激励时有关点的位移、速度、加速度、相位、频谱和振动的时间历程等动态响应，根据动态响应考核机械设备承受振动和冲击的能力，寻找其薄弱环节和浪费环节，为改进设计提供依据。还可建立用模态参数表示的机械系统的运动方程，称为模态分析。分析计算机械设备的动力稳定性，确定机械设备不稳定，即产生自激振动的临界条件。保证机械设备在充分发挥其性能的条件下不产生自激振动，并能稳定的工作。3.2振动位移、速度、加速度位 移 值：在早期为大部份机械检测之标准单位；目前常用于固定型非接触式位移量测；低频（50-150Hz）量测时使用；速 度 值：普遍使用于各种机械之振动量测；不论高频或低频皆适用；ISO标准所使用的单位（RMS值）；加速度值：高频检测时使用（5000-16000Hz）；最常使用于轴承检测；振动冲击能量之检测。振动位移具体地反映了间隙的大小，振动速度反映了能量的大小，振动加速度反映了冲击力的大小。也可以认为，在低频范围内，振动强度与位移成正比；在中频范围内，振动强度与速度成正比；在高频范围内，振动强度与加速度成正比。3.3频率段划分根据国际电工协会IEC581标准，和我国的GB/T14277-93国家标准，是这样划分频段的：30-150HZ为低频段；（1800-9000rpm）150-500HZ为中低频段；500-5000HZ为中高频段；（空压机三级叶轮39000rpm）5000-16000HZ为高频段）4振动分类4.1振动分类自由振动：去掉激励或约束之后，机械系统所出现的振动。振动只靠其弹性恢复力来维持，当有阻尼时振动便逐渐衰减。自由振动的频率只决定于系统本身的物理性质，称为系统的固有频率。强迫振动：机械系统受外界持续激励所产生的振动。简谐激励是最简单的持续激励。受迫振动包含瞬态振动和稳态振动。自激振动：在非线性振动中，系统只受其本身产生的激励所维持的振动。5振动诊断及治理5.1故障诊断是指研究人员在将实际机组的振动现象、特征与样本故障现象、特征进行比对的过程中，采用了演绎推理中的反向推理思维模式，这种以故障源为样本进行对比的思维方法，即为故障诊断，这种诊断故障的思维模式，一直延用至今。5.2机组振动的现象与特征（诊断）5.2机组振动的现象与特征（诊断）5.2机组振动的现象与特征（诊断）5.3公司现有技术装备VBT35型测振仪，能准确测定5个振动频率，以振动频率为基础诊断振动原因。激光对中仪，能快速、准确调整设备中心。6小结6.1 历史发展。16561657年，荷兰的C.惠更斯首次提出物理摆的理论，并创制了单摆机械钟。20世纪初，人们关心的机械振动问题主要集中在避免共振上,因此,研究的重点是机械结构的固有频率和振型的确定。1921年，德国的H.霍尔泽提出解决轴系扭转振动的固有频率和振型的计算方法。30年代，机械振动的研究开始由线性振动发展到非线性振动。50年代以来，机械振动的研究从规则的振动发展到要用概率和统计的方法才能描述其规律的不规则振动随机振动。由于自动控制理论和电子计算机的发展，过去认为甚感困难的多自由度系统的计算，已成为容易解决的问题。振动理论和实验技术的发展，使振动分析成为机械设计中的一种重要工具。6.2解决方向振幅与激振力和支撑动刚度的关系在线性系统中，部件呈现的振幅与作用在该部件上的激振力成正比，与它的动刚度成反比，见下式：A=P/Kd式中 A-振幅；P-激振力；Kd-部件动刚度。对于每一类振动而言，又可分为激振力和支撑动刚度两个故障原因，肯定和排除其中一个原因，便可以解决问题。从理论上来讲，减小分子和增大分母的效果是一样的。结束语技术的道路没有捷径，也没有终点！