转轴振动监测与故障诊断课件

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1、转轴振动状态监测及故障诊断——精密点检技术之一第1章现场振动状态监测及故障诊断的一般步骤1.1旋转机械状态监测与故障诊断的作用和内容1.1.1状态监测（简易诊断）由点检员负责巡检、定期用仪器测试1.1.2故障诊断（精密诊断）由点检员负责巡检、定期用仪器测试由较高层次的点检员或专业技术人员负责用精密仪器测试、诊断.1.2旋转机械状态监测及故障诊断振动分析法1.3现场振动状态监测及分析诊断的一般步骤以大型厂步进式加热炉风机为例说明：图1-1步进式加热炉风机结构简图简支式风机悬臂式风机1.3.1充分收集有关机器的工作原理、结构参数、操作性能、故障历史及检查维修情况（准备工

2、作）⑴工作原理：⑵结构参数：电机转速、功率轴承情况：类型、代号…皮带情况：皮带长度、皮带轮直径叶片数：联轴器类型…电机转速：n=1480r/min功率：P=400KW风机轴承型号：22324叶片数：12联轴器类型：弹性套柱销联轴器l加热炉风机的主要参数⑷计算频率①转轴旋转频率：fo=n/60②轴承通过频率：f内圈f外圈f滚动体f保持架③叶片通过频率：f=叶片数×转频(f0)④皮带频率(如皮带传动还应计算皮带频率)f=π×皮带轮直径×转频（fo）/皮带长度⑶故障历史.维修情况ll加热炉风机转轴的旋转频率：f0=1480/60=24.67Hz叶片通过频率：f=叶片数×转

3、频(f0)=12×24.67=297Hz1.3.2测取旋转机械在运行过程中的振动信号（测试）⑴传感器安装：通常将传感器放在轴承座上，测取振动信号，一般是水平（H）、垂直（V）、轴向（A）三个方向监测。⑵测量参数：速度和加速度或位移和加速度速度（位移）——低频信号（磨损类故障：不平衡、不对中、松动…）加速度——高频类信号（滚动轴承、齿轮…）1.3.2测取旋转机械在运行过程中的振动信号l本次测试，取4个测点并分别在水平、垂直、轴向三个方向，测量速度、加速度，共24个测量值。测点布置如图1.3现场振动状态监测及分析诊断的一般步骤1.3.3根据测得的信号进行分析，结合振动特

4、征、故障机理及历史运行情况对机器状态进行识别、分析故障原因、部位及发展趋势。（分析）分　析　内　容⑴分析振动测量值⑵信号分析①时域指标②时域波形分析③频域分析⑴分析振动测量值测量值（通频）的大小、哪一方向，（有条件）与标准比较绝对标准：国际ISO2372振动标准等相当标准：与前几次的测试结果相比类比标准：同类设备相比⑴分析振动测量值注意：设备状态监测工作是通过数据的有效管理实现的，若要使数据间的比较有意义,则必须作到至少五个相同，即设备相同、测点相同、参数相同、方向相同、工况相同等。l分析：步进式加热炉风机各测点振动幅值表测点1H1V!A2H2V2A3H3V3A4H

5、4v4A速度1.01.01.81.51.23.02.23.53.52.03.65.0加速度13.614.812.083.341.840.25.65.13.96.55.85.7速度：mm/s加速度:m/s^2。l分析：步进式加热炉风机振动烈度：振动烈度都较小，只有测点3、4轴向稍大。测点4轴向速度最大达5.00mm/s。加速度幅值：测点1稍大，测点2较大，其中水平方向的加速度幅值最大达83.3m/s^2，测点3、4很小⑵信号分析①时域指标峭度指标β：对冲击类故障比较敏感，特别是当故障早期发生时，他们有明显增加；但上升到一定程度后，随故障的逐渐发展，反而会下降，这表明他

6、们对早期故障有较高的敏感性，但稳定不好。一般β在3左右为正常。⑵信号分析均方根值Vrms（振动速度有效值或振动烈度）：稳定性较好，但对早期故障信号不敏感。目前许多振动标准都是采用作为判别参数，因为它最能反映振动的烈度为了取得较好的效果，常将β与Vrms同时应用，以兼顾敏感性和稳定性。l分析：步进式加热炉风机各测点峭度指标β：各测点、各方向的速度峭度指标都在3左右，在正常范围内。加速度峭度指标测点1较大，最大达10。⑵信号分析②分析时域波形速度——观察低频信号（磨损类故障）加速度——观察齿轮、轴承等高频故障（包括调制信号）③频域分析同上原则：一般先通看一遍，然后从中找

7、出振动值较大、振动特征明显的测点的时域波形图和频谱图再仔细分析。l分析：步进式加热炉风机l分析：时域波形和频谱图对步进式加热炉风机主要分析:振动烈度:在3mm/s以上的测点加速度:测点1、2分析速度：2A、3A、3V、4V、4A加速度:1Aa、1Ha、1Va、2Aa、2Ha、2Va、1.3.4提出诊断结论及操作、维修建议（1）对步进式加热炉风机分析如下：①4个测点轴向振动烈度比其它方向要大主要原因：一.悬臂式风机结构特点决定其风机轴向振动较大。二.在风机悬臂端有一进风口，风机承受轴向载荷，因此轴向振动较大。三、联轴器可能存在不对中现象，不对中的振动特征为联轴器两