【壓縮機(jī)網(wǎng)】根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)，由軸承支撐的旋轉(zhuǎn)體稱為轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子多為動力機(jī)械和工作機(jī)械中的主要旋轉(zhuǎn)部件。典型的轉(zhuǎn)子有透平機(jī)械轉(zhuǎn)子、電機(jī)轉(zhuǎn)子、各種泵的轉(zhuǎn)子和透平壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子等。

 

　　一、不平衡

 

　　不平衡故障癥狀特征：振動主頻率等于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速；徑向振動占優(yōu)勢；振動相位穩(wěn)定；振動隨轉(zhuǎn)速平方變化；振動相位偏移方向與測量方向成正比。

 

　　1、力偶不平衡
 

 

　　力偶不平衡癥狀特征：同一軸上相位差180°；存在1X轉(zhuǎn)速頻率而且占優(yōu)勢；振動幅值隨提高的轉(zhuǎn)速的平方變化；可能引起很大的軸向及徑向振動幅值；動平衡需要在兩個(gè)修正面內(nèi)修正。

 

　　2、懸臂轉(zhuǎn)子不平衡
 

 

　　懸臂轉(zhuǎn)子不平衡癥狀特征：徑向和軸向方向存在1X轉(zhuǎn)速頻率；軸向方向讀數(shù)同相位，但是徑向方向讀數(shù)可能不穩(wěn)定；懸臂轉(zhuǎn)子經(jīng)常存在力不平衡和力偶不平衡兩者，所以都需要修正。

 

　　二、不對中

 

　　1、角向不對中
 

 

　　角向不對中癥狀特征：特征是軸向振動大；聯(lián)軸器兩側(cè)振動相位差180°；典型地為1X和2X轉(zhuǎn)速大的軸向振動；通常不是1X，2X或3X轉(zhuǎn)速頻率占優(yōu)勢；癥狀可指示聯(lián)軸器故障。

 

　　2、平行不對中
 

 

　　平行不對中癥狀特征：大的徑向方向相位差180°的振動嚴(yán)重不對中時(shí)，產(chǎn)生高次諧波頻率；2X轉(zhuǎn)速幅值往往大于1X轉(zhuǎn)速幅值，類似于角向不對中的癥狀；聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)可能影響振動頻譜形狀和幅值。

 

　　3、裝斜的滾動軸承
 

 

　　裝斜的滾動軸承癥狀特征：振動癥狀類似于角向不對中；試圖重新對中聯(lián)軸器或動平衡轉(zhuǎn)子不能解決問題；產(chǎn)生相位偏移約180°的側(cè)面；對側(cè)面或頂部對底部的扭動運(yùn)動。

 

　　三、偏心轉(zhuǎn)子
 

 

　　偏心轉(zhuǎn)子癥狀特征：在轉(zhuǎn)子中心連線方向上最大的1X轉(zhuǎn)速頻率振動；相對相位差為0°或180°；試圖動平衡將使一個(gè)方向振動幅值減小，但是另一個(gè)方向振動可能增大。

 

　　四、彎曲軸
 

 

　　彎曲軸癥狀特征：彎曲的軸產(chǎn)生大的軸向振動；如果彎曲接近軸的跨度中心，則1X轉(zhuǎn)速頻率占優(yōu)勢；如果彎曲接近軸的跨度兩端，則2X轉(zhuǎn)速頻率占優(yōu)勢；軸向方向的相位差趨向180°。

 

　　五、機(jī)械松動

 

　　1、機(jī)械松動(A)
 

 

　　機(jī)械松動 (A) 癥狀特征：機(jī)器底腳結(jié)構(gòu)松動引起的；基礎(chǔ)變形將產(chǎn)生“軟底腳”問題；相位分析將揭示機(jī)器的底板部件之間垂直方向相位差約180°。

 

　　2、機(jī)械松動(B)
 

 

　　機(jī)械松動(B) 癥狀特征：由地腳螺栓松動引起的；可能產(chǎn)生0.5X、1X、2X和3X轉(zhuǎn)速頻率振動時(shí)，由裂紋的結(jié)構(gòu)或軸承座引起的。

 

　　3、機(jī)械松動(C)
 

 

　　機(jī)械松動(C) 癥狀特征：相位經(jīng)常是不穩(wěn)定的；將產(chǎn)生許多諧波頻率。

 

　　六、轉(zhuǎn)子摩擦
 

 

　　轉(zhuǎn)子摩擦癥狀特征：振動頻譜類似于機(jī)械松動；通常產(chǎn)生一系列可能激起自激振動的頻率；可能出現(xiàn)轉(zhuǎn)速的亞諧波頻率振動；摩擦可能是部分圓周或整圓周的。

 

　　七、共振
 

 

　　共振癥狀特征：當(dāng)強(qiáng)迫振動頻率與自振頻率一致時(shí)，出現(xiàn)共振；軸通過共振時(shí)，相位改變180°，系統(tǒng)處于共振狀態(tài)時(shí)，將產(chǎn)生大幅值的振動。

 

　　八、皮帶和皮帶輪

 

　　1、皮帶共振
 

 

　　皮帶共振癥狀特征：如果皮帶自振頻率與驅(qū)動轉(zhuǎn)速或被驅(qū)動轉(zhuǎn)速頻率一致，則可能出現(xiàn)大幅值的振動；改變皮帶張力可能改變皮帶的自振頻率。

 

　　2、皮帶磨損、松動或不匹配
 

 

　　皮帶磨損、松動或不匹配癥狀特征：往往2X轉(zhuǎn)速頻率占優(yōu)勢；振動幅值往往是不穩(wěn)定的，有時(shí)是脈沖、頻率或是驅(qū)動轉(zhuǎn)速頻率，或是被驅(qū)動轉(zhuǎn)速頻率；齒形皮帶磨損或不對中，將產(chǎn)生齒輪皮帶頻率大幅值的振動；皮帶振動頻率低于驅(qū)動轉(zhuǎn)速或被驅(qū)動轉(zhuǎn)速頻率。

 

　　3、偏心皮帶輪
 

 

　　偏心皮帶輪癥狀特征：偏心或不平衡的皮帶輪，將產(chǎn)生1x轉(zhuǎn)速頻率的大幅值的皮帶輪振動；在皮帶一致方向上的振動幅值最大；試圖動平衡偏心皮帶輪要謹(jǐn)慎。

 

　　4、皮帶/皮帶輪不對中
 

 

　　皮帶/皮帶輪不對中癥狀特征：皮帶輪不對中將產(chǎn)生1X轉(zhuǎn)速頻率的大幅值的軸向振動；電動機(jī)上振動幅值最大的往往是風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速頻率。

 

　　九、流體動力激振

 

　　1、葉片通過頻率
 

 

　　流體動力激振癥狀特征：如果葉片與殼體之間的間隙不均勻，葉片通過頻率 (BPF) 振動的幅值可能很高；如果摩擦環(huán)卡在軸上，可能產(chǎn)生高幅值的葉片通過頻率 (BPF) 振動；偏心的轉(zhuǎn)子可能產(chǎn)生幅值過大的葉片通過頻率 (BPF) 振動。

 

　　2、流體紊流
 

 

　　流體紊流癥狀特征：在風(fēng)機(jī)中，由于流道內(nèi)氣流的壓力變化或速度變化，往往會出現(xiàn)氣流紊流流動；將產(chǎn)生隨機(jī)的，可能在0到30赫茲頻率范圍的低頻振動。

 

　　3、氣穴
 

 

　　氣穴癥狀特征：氣穴將產(chǎn)生隨機(jī)的，疊加在葉片通過頻率( BPF) 上的高頻寬帶能量振動；通常說明進(jìn)口壓力不當(dāng)；如果任憑氣穴現(xiàn)象存在，將可能導(dǎo)致葉輪的葉片腐蝕和泵殼體腐蝕；聲音聽起來像砂石經(jīng)過泵的聲音。

 

　　十、拍振

 

　　拍振是兩個(gè)頻率非常接近的振動同相位和反相位合成的結(jié)果。
 

 

　　拍振癥狀特征：寬帶譜將顯示為一個(gè)尖峰上下，波動本身在寬帶譜上存在兩個(gè)尖峰的頻率之差就是拍頻。

 

　　十一、偏心轉(zhuǎn)子

 

　　電源頻率FL（中國為50赫茲=3000轉(zhuǎn)/分）；

 

　　極數(shù)P；

 

　　轉(zhuǎn)子條通過頻率Fb=轉(zhuǎn)子條數(shù)*轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速；

 

　　同步轉(zhuǎn)速NS=2XFL/P；

 

　　滑差頻率FS=同步轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。

 

　　1、定子偏心、絕緣短路和鐵芯松動
 

 

　　定子偏心、絕緣短路和鐵芯松動癥狀特征：定子問題產(chǎn)生高幅值的電源頻率 ，二倍 (2FL) 電磁振動；

 

　　定子偏心產(chǎn)生不均勻的氣隙，其振動的單向性非常明顯；軟底腳可能導(dǎo)致定子偏心。

 

　　2、同步電動機(jī)
 

 

　　同步電動機(jī)癥狀特征：同步電動機(jī)的定子線圈松動產(chǎn)生；高幅值的線圈通過頻率振動；線圈通過頻率兩側(cè)將伴隨1X轉(zhuǎn)速頻率的邊帶。

 

　　3、電源相位故障
 

 

　　電源相位故障癥狀特征：相位問題將引起二倍電源頻率；(2FL)伴有 (1/3) FL的邊帶；如果不修正電源故障，二倍電源頻率 (2FL) 的電磁振動幅值可能超過25毫米/秒峰值；如果電源接頭局部故障只是偶爾接觸故障。

 

　　4、偏心轉(zhuǎn)子
 

偏心轉(zhuǎn)子癥狀特征：偏心轉(zhuǎn)子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的、可變的氣隙，它產(chǎn)生脈沖振動；經(jīng)常要求進(jìn)行細(xì)化譜分析，以分離二倍電源頻率(2F)與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的諧波頻率。

 

　　5、轉(zhuǎn)子斷條
 

 

　　轉(zhuǎn)子斷條癥狀特征：旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速及其諧波頻率兩側(cè)伴隨極通過頻率(FP)邊帶說明轉(zhuǎn)子斷條故障；在轉(zhuǎn)子條通過頻率(RBPF)兩側(cè)，伴隨二倍電源頻率(2FL)邊帶說明轉(zhuǎn)子條松動；往往是轉(zhuǎn)子條通過頻率(RBPF)的二倍( 2XRBPF)和三倍 (3XRBPF )幅值很高，而轉(zhuǎn)子條通過頻率(RBPF)的基頻 (1XRBPF)的幅值很小。

 

　　十二、直流電機(jī)
 

 

　　直流電動機(jī)故障癥狀特征：利用可控硅整流器頻率 (SCR) 高于正常的幅值可檢測直流電動機(jī)故障；這些故障包括：繞組線圈斷裂，保險(xiǎn)絲和控制板故障，可產(chǎn)生1X到5X電源頻率的高幅值振動。

 

　　十三、齒輪故障

 

　　正常狀態(tài)頻譜：正常狀態(tài)頻譜顯示1X和2X轉(zhuǎn)速頻率和齒輪嚙合頻率GMF；齒輪嚙合頻率GMF通常伴有旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速頻率邊帶；所有的振動尖峰的幅值都較低，沒有自振頻率。
 

 

　　1、齒載荷的影響
 

 

　　齒載荷的影響癥狀特征：齒輪嚙合頻率往往對載荷很敏感；高幅值的齒輪嚙合頻率GMF未必說明齒輪有故障；每次分析都應(yīng)該在最大載荷下進(jìn)行。

 

　　2、齒磨損
 

 

　　齒磨損癥狀特征：激起自振頻率同時(shí)伴有磨損齒輪的1X轉(zhuǎn)速頻率的邊帶說明齒磨損；邊帶是比齒輪嚙合頻率GMF更好的磨損指示；當(dāng)齒輪的齒磨損時(shí)齒輪嚙合頻率的幅值可能不變。

 

　　3、齒輪偏心和側(cè)隙游移

 

 

　　齒輪偏心和側(cè)隙游移癥狀特征：齒輪嚙合頻率GMF兩側(cè)較高幅值的邊帶說明，齒輪偏心側(cè)隙游移和齒輪軸不平行；有故障的齒輪將調(diào)制邊帶；不正常的側(cè)隙游移通常將激起齒輪自振頻率振動。

 

　　4、齒輪不對中
 

 

　　齒輪不對中癥狀特征：齒輪不對中總是激起二階或更高階的齒輪嚙合頻率的諧波頻率，并伴有旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速頻率邊帶；齒輪嚙合頻率基頻(1XGMF)的幅值較小，而2X和3X齒輪嚙合頻率的幅值較高；為了捕捉至少2XGMF頻率，設(shè)置足夠高的最高分析頻率Fmax很重要。

 

　　5、斷齒/裂齒
 

 

　　斷齒/裂齒癥狀特征：斷齒或裂齒將產(chǎn)生該齒輪的1X轉(zhuǎn)速頻率的高幅值的振動；它將激起自振頻率振動，并且在其兩側(cè)伴有旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速基頻邊帶；利用時(shí)域波形最佳指示斷齒或裂齒故障；兩個(gè)脈沖之間的時(shí)間間隔就是1X轉(zhuǎn)速的倒數(shù)。

 

　　6、齒磨損

 

　　擺動的齒癥狀特征：擺動的齒輪的振動是低頻振動，經(jīng)常忽略它。

 

　　十四、滾動軸承

 

　　1、滾動軸承故障發(fā)展的第一階段
 

 

　　滾動軸承故障發(fā)展的第一階段癥狀特征：超聲波頻率范圍 (>250K赫茲) 內(nèi)的最早的指示，利用振動加速度包絡(luò)技術(shù)（振動尖峰能量gSE）可最好地評定頻譜。

 

　　2、滾動軸承故障發(fā)展的第二階段
 

 

　　滾動軸承故障發(fā)展的第二階段癥狀特征：輕微的故障激起滾動軸承部件的自振頻率振動；故障頻率出現(xiàn)在500-2000赫茲范圍內(nèi)；在滾動軸承故障發(fā)展第二階段的末端，在自振頻率的左右兩側(cè)出現(xiàn)邊帶頻率。

 

　　3、滾動軸承故障發(fā)展的第三階段
 

 

　　滾動軸承故障發(fā)展的第三階段癥狀特征：出現(xiàn)滾動軸承故障頻率及其諧波頻率；隨著磨損嚴(yán)重出現(xiàn)故障頻率的許多諧波頻率，邊帶數(shù)也增多；在此階段，磨損可以用肉眼看見，并環(huán)繞軸承的圓周方向擴(kuò)展。

 

　　4、滾動軸承故障發(fā)展的第四階段
 

 

　　滾動軸承故障發(fā)展的第四階段癥狀特征：離散的滾動軸承故障頻率消失，被噪聲地平形式的寬帶隨機(jī)振動取代之；朝此階段末端發(fā)展，甚至影響1X轉(zhuǎn)速頻率的幅值；事實(shí)上，高頻噪聲地平的幅值和總量幅值可能反而減小。

 

　　十五、滑動軸承

 

　　1、油膜振蕩不穩(wěn)定性
 

 

　　油膜振蕩癥狀特征：如果機(jī)器在2X轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，可能出現(xiàn)油膜振蕩；當(dāng)轉(zhuǎn)子升速到轉(zhuǎn)子第二階臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，油膜渦動接近轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速，過大的振動將使油膜不能支承軸；油膜振蕩頻率將鎖定在轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速升高，油膜渦動頻率也不升高。

 

　　2、油膜渦動不穩(wěn)定性
 

 

　　油膜渦動癥狀特征：通常出現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的42-48%頻率范圍內(nèi)；有時(shí)，振動幅值非常大油膜渦動是固有地不穩(wěn)定的，因?yàn)樗龃箅x心力，所以增大渦動力。

 

　　3、滑動軸承磨損/間隙故障
 

 

　　滑動軸承磨損/間隙故障癥狀特征：滑動軸承磨損故障后階段將產(chǎn)生幅值很大的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速頻率的諧波頻率振動；當(dāng)存在過大的滑動軸承間隙時(shí)，很小的不平衡或不對中將導(dǎo)致很大幅值的振動。