旋转设备的振动监测和故障诊断二

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1、旋转设备的振动监测和故障诊断二作者：崔永凯來源：本站原创发布时间：2007-5-1117:12:58上一讲是一个开篇词，简单地说明了一下这个讲座的本意。本来这次讲座可以早点儿上的，中间一个春节，过了年事情也比较多，耽误了些许功夫，请大家见谅了O大家都关心故障诊断，老想着诊断得准确，这种心思是可以理解的。工欲善其事，必先利其器，这个道理相信大家都明白，在进入故障诊断之前，我们还是先来梳理一下进行故障诊断之前应该做些什么准备，在砍柴前磨磨刀，这样对正确诊断故障会有好处。故障诊断不等于频谱分析，这个概念是必须要清楚的，另外，故障诊断也不

2、等于信号分析，还必须借助很多能辅证结论的其它信息。我曾经见过有些故障诊断人员把所有的精力都用于信号记录、分析，对岀现故障的机组的信息反而没有重视，诊断的准确性差就是一种必然结果。也有些诊断人员只要诊断故障，就用极为有限的几种分析工具，老想着把所有希望寄托在这几张谱图上，显然也是不可能把故障诊断清楚的。我有一个同学是学中医的，现在也是专家了，我说你给我号号脉，看看我有什么问题没有，你也別问我，看看你这个专家灵不灵。我同学告诉我说，号脉只是获取信息的一种方式，而冃不可能是全部信息，望、闻、问、切，号脉只占个切字。现在中医院也引进了B超

3、、CT,还不是为了弥补号脉信息的不完整吗？我们给机器诊断故障也是这个道理，振动监测只是部分信息，不是全信息。我有•个朋友是推销仪器的，他曾找到我说他现在推销的仪器有故障诊断专家系统，而且非常准确，想让我买一台。我认为单通道仪器准确诊断故障的能力不会很高，就找了一个已知故障让他去诊断。我告诉他，如果诊断结论是不对屮就说明诊断不准。他冋来了，告诉我，果然如我所说，诊断结论就是不对中。后来我和他交流了出现这种错误的原因，他自己也明白了为什么发生这样的问题。这个问题是确认哪种故障是主要故障，哪种故障是诱发故障，我们诊断故障时必须搞清楚，否

4、则人家按你的结论去处理，弄不好是治不了病的。我们常用于诊断故障的工具如下，每一种分析方法都针对性，同时也具有局限性。时间波形虽然简单，但在某些场合非常有效；频谱虽然与大多故障特征具有对应关系，有时候也不能准确地反映机组运行状态。从不同的角度（域）看问题，得到的信息肯定也是局部的。正所谓：横看成岭侧成峰，远近高低各不同，不识庐山真面目，只缘身在此山中。我们先把常用的一些分析工具复习一下，看一看各种工具到底有什么问题。频谱：单通道频谱仅仅是振动在该方向上（传感器安装的方向）上的投影谱，不能全面反映全部的故障特征信息，正如早晨的投影和中

5、午的投影不同一样，最好的方法还是应该采用矢量谱，这样可以获得唯一性的信息，免得X方向和Y方向的特征差异把你弄得晕头转向;波形：单通道信号是投影信号，两个通道的波形特征有可能不同,幅值也不同。应考虑两个通道的振动幅值差异，这个幅值的差异有时候是很有用的，另外波形也是衡量振动稳定性的指标，其中许多无量纲参数都是从波形中计算得到的；轴心轨迹：轴心轨迹反映了转子涡动的路径轨迹，是判断预负荷的重要工具。但是轨迹的几何屮心是随工作状态不同而改变的，即有可能相似的轴心轨迹反映的状态不同，就是说，轴心轨迹也是一种不完整信息；轴心位置：是衡量运行稳

6、定性的重要标志，衡量指标有偏心率、方位角、旋转方向（现在有的系统中对轴心位置的理解是错误的，所以绘制出的图形也是错误的，不信大家可以仔细地了解一下。这样错误的图形提供的是错误的信息，错误的信息必然导致错误的结论）；截面全信息谱：对于采用电涡流传感器的系统来说，该方法提供了一个监测截面内所有唯-性信息，可以不用分析就可容易地识别出机组常见的故障，具有一定的“可视化”功能。这个方法是我们总结了多年故障诊断经验捣鼓出来的，我本人对此非常满意。这个方法解决了一个大家普遍头痛的问题——读图难的问题，我可以保证只要花十分钟，你就是没有接触过故

7、障诊断，也能把机组存在的基本问题说个七七八八。对于売体振动（以滚动轴承支撑）信号，我正在捣鼓一个方法，可以简单、有效地把故障信息提供给用户，现在快搞完了，到时候再给大家介绍罢。相关值：温度（差）、流量、压力、负荷等，对于正确诊断故障也是非常重要的，不要把振动当成了诊断故障的唯一信息，毕竟光靠号脉不能诊断全部疾病，您说是吧？下面我们把机组常见故障的基本知识准备一下。转子本身：质量不平衡、临时弯曲、轴颈浅表层缺陷、转子动力学特性设计不合理、横向裂纹、其它质量不平衡分为初始质量不平衡，即转子的质量不平衡是在制造过程中产生的；另一种是突发

8、性质量不平衡，或者称为质量缺损，是转子在运行过程中因叶片断裂等因素造成的。除了其频谱特征（最好采用矢量谱）为IX特征外，在转速稳定的情况下，其幅值、相位也是稳定的，随转速变化最敏感。轴心轨迹的椭圆度是衡量质量不平衡与其它故障的指示性指标，当轨迹椭圆