第三部分:旋转机械设备常见故障特征分析
一、系统共振
特点:振动值在某一转速附近突变,振动相位在某一转速下发生约180度相位翻转,振动波形近似于简单正弦波形
二、基础松动
特点:信号具有丰富的高频谐波分量,振动具有明显的方向性,振动产生
1/2,1/3RPM等分数倍亚谐波,存在1X,2X,3X,4X,5X,6X,7X,8X等谐波分量,支座同设备连接的不同元件振动大小相差较大。
三.质量不平衡
特点:1X频率成分大 ,Amp(1X)至少大于总振幅50%,相位稳定,幅值稳定,振幅随RPM的平方成正比,水平与垂直方向约有90度相变(+-30度)。
四.不对中故障
特点:振动二倍频较大,负荷升高,振动逐渐增大,轴心轨迹香蕉形。
轴心轨迹正进动。
两轴承油压反方向变化。
五.轴初始弯曲故障
特点:轴承1X幅频特性呈丘陵状,振动与负荷无关,相频非单调变化
六、齿轮故障
1.齿轮特征频率计算
2.齿轮断齿故障
特点:啮合频率GMF或其谐波两侧出现转速的边带簇,时域信号有明显等间隔冲击,设备有冲击异音,时域波形峭度值大。
3.齿轮不对中特点:存在齿轮高次啮合频率谐波,1GMF较小,但2GMF,3GMF振幅较大,GMF的边频距离可为2RPM,甚至为3RPM。
4.齿面磨损特点:信号存在齿轮自振频率,且该频率处存在边带,啮合频率GMF 或其谐波两侧出现转速的边带簇,存在较大的齿轮啮合频率GMF。
七、滚动轴承故障
1.轴承特征频率计算
4.轴承部件缺陷(内圈,滚动体剥落,滚道剥落等)特点:轴承缺陷频率和谐波成分丰富,时域波形有冲击,存在轴承内圈特征频率(BPFI),存在轴承外圈特征频率(BPFO),边带成分较明显或突出。
3.轴承间隙不当特点:振动分量1X,2X,3X占主导地位,1X~8X谐波成分丰富,轴承温度偏高,存在明显的(0.4~0.9)X范围的频率值。
轴承新近调整安装,存在轴承外圈特征频率(BPFO)。
4.轴承磨损特点:轴承缺陷频率和谐波成分丰富,存在较宽的随机高频振动带,边带成分较明显或突出,轴承温度偏高。
九、滑动轴承故障(油膜振荡、涡动)
特点:振动(0.42-0.49)X低频分量出现,轴心轨迹花瓣形,轴心轨迹正进动。
进油温升高,振动减小。
当转速增至某一值振动突然增大。
十、流体激振(湍流)
特点:存在较宽的低频振动有色噪声带,振动值不稳定,忽大忽小,管道压力或流速变化, 不稳定
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