2018/10/13
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中海石油技术检测中心
设置最大频率
2018/10/13
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测量方向
• 径向 －水平方向 －垂直方向 • 轴向
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测量点布置
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相位
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振动标准
ISO 2372
振动总值标准 适用于工作转速 600－12000r/min, 共将机器分为 I,II,III,IV四类，
每类机器都有A、 B、C、D四个品质 等级
2018/10/13
2018/10/13
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角度不对中
轴向有较大的1X，2X频振动值，但不会出 现1X，2X或3X特别突出的情况
2018/10/13
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不平衡故障特征
不平衡所产生的离心力始终作用在转子上，转子每 旋转 一周，就在转子或轴承的测点处产生一次振动响应 ，因 此它的振动频率就是转子的转速频率：
f=1/60*n
• 在转子径向测点的频谱图上，工频有突出 的峰值 • 工频的高次谐波幅值很低，在时域上的波 形接近于一个正弦波 2018/10/13
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传感器电缆
2018/10/13
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安装方式
1 螺栓连接 2 胶粘剂连接
3 磁性座连接
4 手持式
2018/10/13
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螺栓连接
wrong wrong
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加速度传感器
•体积小 •频率范围宽（0－ 40KHz）
•好的高频响应性能
•特殊型号可用于高温环境 •应用范围最广 •配电荷放大器或电压放大器
2018/10/13
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速度传感器
• 测量精度高 • 易受磁场影响 • 由于内部微分电路的误差 随着频率的增加而增加，而 积分电路的误差随着频率的 降低而增加，因此对高频的
微分和低频的积分都是比较
困难的，所以使用频率范围 受限，通常在10Hz—1500Hz 2018/10/13
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位移传感器/电涡流传感器
• 测量两物体的相对 位移 • 精确的低频响应 特性 • 需要前置器供电
• 频率范围宽（DC
－10KHz）
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不对中
角度不对中
平行不对中
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不对中的含义
• 转子与转子之间的连接对中，主要反映 在连轴节的对中程度上 • 转子轴颈在轴承中的安装对中，这与是 否形成良好的油膜和适当的轴承负荷有 关
－产生一个数字值ENU
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振幅和频率
振幅：指故障的烈度 频率：指故障的根源 2018/10/13
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测量参数
速度：指位移的变化率，即位移的微分值
加速度：指速度的变化率，即速度的微分值
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FFT转换
频谱显示不同频 率下的振动信号
amplitude
frequency
2018/10/13
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设备 信号输入 传感器
信号分析系统
预处理
A/D转换
数字信号 处理器
信号输出
D/A转换
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信号分析系统－传感器
将待分析的物理量（振 动位移、速度、加速度） 转化为电信号
2018/10/13
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信号分析系统－预处理
信号在采样 之前须经预 处理，如放 大、滤波等
2018/10/13
带通滤波器
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傅立叶变换
对于复杂周期信号和非周期信号，单单从时域波形 直观的观察，往往很难看出设备状态及故障信息， 因此必须借助傅立叶级数展成一系列离散的简谐分 量之和。 傅立叶变换是信号处理技术的基础，除了实现时域 和频域的转换之外，它还是研究系统特性的主要工 具。
2018/10/13
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时域波形
振动总值
每一个单独的振动信号叠加 组成一个复合的时域信号
复合时域波形
2018/10/13
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振动总值
振动总值是指在测量 的频率范围内振动能量 的总和
－包括测量频率范围内所有信 号的叠加 －不包括测量频率范围之外的 信号
测量点的布置要按如下顺序：
电机非驱动端－NDE
电机驱动端－DE 设备非驱动端－NDE
设备驱动端－DE
2018/10/13
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参数选择
速度频谱
进行低频测量时最 好用速度频谱（如 平衡、对中等）
加速度频谱
进行高频测量时最 好用加速度频谱 （如轴承失效、齿 轮故障等）
典型故障识别
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谐波
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边频
2018/10/13
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瀑布图
2018/10/13
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典型频谱分析
2018/10/13
2018/10/13
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不对中的原因
• • • • • • • 安装误差 不均匀的热膨胀 管道力 转子弯曲 机壳变形 地基不均匀下沉 地震影响
2018/10/13
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不对中的特征
• 改变了轴承中的油膜压力，因此不对中 的最大振动往往表现在紧靠连轴节两端 的轴承上 • 不对中所引起的振动幅值与转子的负荷 有关，它随负荷的增大而增高 • 平行不对中主要引起径向振动，角度不 对中主要引起轴向振动
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滤波器的作用
2018/10/13
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信号分析系统－A/D转换
因传感器输出的是模拟信号，而用计算机 处理的 信号必须是数字信号，因此必须对采集的 信号进 行模/数转换：包括采样、量化、采样保持 等
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• 1X频以下：轴承保持架、油膜、低频响应 • 1X－10X频： －不平衡，1X －不对中，1X，2X －轴弯曲，1X，2X －松动，1X－10X －叶片通过频率，叶片数X工频 • 大于10X频 －轴承故障 －齿轮故障 －气蚀
2018/10/13
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不平衡频谱图
2018/10/13
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对于两端支撑的转子，轴向测点的振值不明显
2018/10/13
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对于悬臂转子，轴向测点的振值较为明显
2018/10/13
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不平衡
静平衡/质量不平衡
力不平衡
2018/10/13
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不平衡原因
• • • • • 结构设计不合理 制造和安装误差 材质不均匀 转子的腐蚀、磨损、结垢 零部件的松动及脱落
不同原因引起的转子不平衡故障规律接近，但 各有特点，在分析时需仔细了解设备运行历史
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振动周期
2018/10/13
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概念介绍
• 工频－工作频率，1倍频 电机转速3000RPM，则其工频为 3000（转/分）/60秒＝50Hz • 2倍频，3倍频……－即2倍，3倍的工作 频率，100Hz，150Hz，200Hz……