第三章 振动分析基础讲解

振动振幅方向分为径向振动（指沿转 轴某截面直径方向的振动，包括水平振动 和垂直振动）、轴向振动和扭转振动（指 沿转轴旋转方向的振动）。
第二节 转子的动力特性
一、转子临界转速的物理意义 汽轮发电机组在升速或降速过程中，
当经过某个或某些特定转速时，转子会出 现较大的甚至剧烈的振动，当转速离开这 些特定转速的一定范围后，运转趋平稳， 称这个或这些转速为临界转速。
一、动态参数 1.振幅：表征机组振动严重程度或烈度
的一项重要指标。包括单峰值、双峰值、 平均值和有效值四种。
双峰值=2*单峰值 平均值=0.637*单峰值 有效值=0.707*单峰值
2.频率
振动的频率通常以机械工作转速的倍 数来表示（1x、2x等）。其原因是因为机 械的振动问题一般是在这些频率下发生的。 如：质量不平衡产生的振动频率就是1x。
5.偏心度
指转轴静态时的弯曲量。可以用慢转 速下由电涡流传感器测量，电涡流传感器 最好安装在远离轴承处，以便测量最大弯 曲量。
6.轴承油膜压力
压力传感器采用HBM公司产生的动态 压力传感器。
三、相关特征图形 1.波特图
波特图
2.极坐标图
以各转速下基频幅值A0为向径的模， 以相位为向径的幅角，在极坐标平面上绘 制的曲线。
不同转速下转子挠度及重心的变化
（a）单轮盘立轴示意图；（b）不同转速下重心位置的变化
二、转子临界转速的计算
d0—轴的最大直径，mm; l—两支承间距，m;
m—转子重量，kg; k—系数。 轴的最大直径在转子中部的，K取7.5； 轴径变化比较小时， K取7.5~8.1.
第三节 振动监测的基本参数及相关的图形
第三章 振动分析基础 第一节 转子振动
振动的能量来源：强迫振动和自激振动。 强迫振动的激振力来自转子不平衡的
离心力、转子连接的偏心和不对称电磁力 等。其中转子不平衡所引起的振动约90%。
自激振动主要来自轴承中的油膜力或 密封中的蒸汽作用力。
强迫振动的激振力大小与轴的位移无 关；自激振动自激力大小与轴的位移有关， 位移越大，自激力越大。
油膜振荡的频率与转子的第一阶临界 转速相符。
3.相位角 用来描述转子在轴承座内某一特定时
刻的位置。
转子临界转速前后的相位角理论上要 有180°的变化，实际达不到这么大，但是 一般要大于70°。 4.振动波形
进行振动故障诊断最常用的方法。
二、静态参数
1.轴心位置——轴心径向平均位置
轴心没有径向振动时，轴心相对于轴 承座的位置。
以转速作为第三维的三维频谱图
以启动时间作为第三维的三维频谱图
第五节 三点动平衡试验法
1.引出三条互成120°的线。 2.做半径为原始振幅1000倍的圆，交三点。 3.分别以三点为圆心，三个不同半径画圆，
交一点。 4.原点和上面得到的点与初始位置的夹角为
加重方向。 5.平衡重量Q=A0P/A1
3.频谱图
可得到信号中所含各谐波分量的频率 和幅值，将分析结果绘制在图上即是频谱 图。
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4.三维频谱图
又称联图、瀑布图，是以转速、时间 等参量作为第三维绘制的频谱曲线集合， 形象地展示了振动信号频谱随上述各种参 量的变化规律。
5.轴心轨迹图
在一定转速下，轴心相对于轴承座在 其与轴线垂直平面内的运动轨迹，是平面 曲线。
2.轴向位置
指推力盘和止推轴承之间的相对位置。 通过测量避免转子和定子之间发生严重的 轴向摩擦。轴向位移安装涡流传感器。
3.差胀
转轴与机器缸体之间的相对膨胀。如 相对膨胀量超过机内允许的间隙，可能发 生摩擦使机组损害。在缸体上安装电涡流 传感器，测量轴与缸体之间距离。
4.缸体的膨胀
由安装在机壳外部，以地面为参考基 准的线性可变差动变压器来完成。