旋转机械的振动监测与诊断 PPT.ppt

上述两图可用于区分不平衡对系统的影响。两种图形所携带的诊断信息基本相同，仅是表现形式不同，具体如下：图中描述了在整个转速变化范围内转子系统对不平衡激励的响应变化情况；根据图中的共振峰或最大向径可以确定转子的临界转速；根据共振峰的高度可以导出系统的阻尼值；根据低转速下的幅值和相位可以确定轴的弯曲程度。例如图6-16中170度处的12.7?m大小的慢滚动向量就是由弯轴引起的。2、瀑布图和坎贝尔（Compbell）图瀑布图是将振动信号的功率谱或幅值谱随着转速的变化叠置而成的三维谱图.它可以显示各种谐波成分谱图随着转速变化的情况，如图6-18所示.坎贝尔图如图6-19所示,其中横坐标为转速,纵坐标为频率,斜线为各倍频分量的阶次比(f/fr),而分量的振幅则用圆圈的大小来表示,它与瀑布图提供共同的信息,但不如瀑布图形象.瀑布图同坎贝尔图的共同缺点是没有提供相位信息.6-2-5统计分析方法----量化处理方法量化指标=诊断指标可直接从振动参数获取，也可从波形曲线或频谱图中获取。在简易诊断中可用于状态监测，在精密诊断中可组成特征向量进行模式识别1、振动峰峰值（p-p值）常用的峰-峰值为位移xp-p值和加速度的峰-峰ap-p值，它可以从一般的测振仪中读出。用于汽轮机、压缩机初步状态评判。3、无量纲指标4、根据功率谱图Sx(f)导出的一些诊断指标6-2-6诊断信息研究的新发展如何全面地从信号中提取诊断信息并以更直观醒目的形式进行表达是信号处理技术的主要任务之一。近年来在这方面取得了新方法为全息谱及全息瀑布图的分析方法。1、二维全息谱及其应用前述一些分析存在的不足：如谱分析法是幅值谱和相位谱分离，垂直方向和水平方向分别考虑，很难形成统一的、比较形象的图象。又如当振动比较复杂时，轴心轨迹虽然是两个方向的合成的结果，但也难反映振动的特点和故障的原因。二维全息谱：对转子的某一支承面的垂直、水平方向的振动信号作FFT后，可从幅值谱、相位谱中提取各主要频率分量的幅值和相位，然后做复合处理，可得各频率分量对应的振动轨迹，并将其按顺序排列在一长谱图上，得一张二维全息谱。优点：反映了两个方向振动的信号幅值及它们之间的相位关系。2、三维全息谱3、全息瀑布图

将二维全息谱按转速的变化进行叠置，构成全息瀑布图，表示转子某一支承截面的振动信号各组成分量的幅值和相位跟踪转速变化的状况它将有效揭示转子起停过程中的振动特征，如图6-23所示6-3旋转机械的简易诊断方法简易诊断方法是采用一些便携式测振仪拾取信号，并直接由信号的某些参数或统计量构成诊断指标，根据对诊断指标的分析以判定设备的运行状态是正常或是异常。6-3-1振动信号的测定正确选泽测定方式和参数方式：在线、离线；参数：低频范围（10~100Hz）----位移（xp-p,xp,xrms等）中频范围（10~1000Hz）----速度（Vrms振动烈度等）高频范围（1kHz）----加速度（arms,ap等）2、合理布置测点1)主要测点布置测轴承的振动（绝对值）：测量时采用速度或加速度传感器，要同时把测点布置在垂直Y、水平X和轴向Z三个方向上进行测定。对于监测引起同步振动的一些故障，如不平衡、不对中、松动等常采用这种布置。测轴位移（相对值）：测量时采用电涡流位移传感器。一般，测点布置在垂直（V）和水平（H）两个方向上，或450互成垂直的方向上。必要时也在轴向（A）布置测点。对于监测引起亚同步振动的一些故障，如半速涡动、油膜振荡以及旋转失速、喘振等常采用这种布置方式。2)辅助测点布置对于结构比较复杂的大型旋转机械，还必要根据具体情况增加辅助测点来全面反映所有的诊断信息。如压缩机的增速箱或网管系统的振动、风机机壳的振动、基础的共振等，一般可布置在机壳、箱体、基础等部位。3)注意事项为了保证所测数据的可比性，在测定数据时应遵循以下原则：每次测量要在同一测点、每次测量机器工况相同、每次测量所使用的仪器、传感器及测量方法相同3、选定合适的测定周期测定周期为每次采集信号的间隔时间，它与机械的类型及故障发展的速度有关。例如对于高速旋转机械的与亚同步振动有关的故障应保持较短的测定周期，而一般低速旋转机械或与磨损有关的故障，则采用较长的测定周期，但一发现故障进程较快时，就应缩短测定周期。高速旋转机械（压缩机、透平机等）每周测定；一般旋转机械（风机、水泵、机床）每月测定。6-3-2简易诊断方法原理旋转机械的振动监测与诊断6-1旋转机械的振动及故障概论旋转机械的核心----转轴组件，它包括：转子、轴、齿