旋转机械设备常见故障特征分析
旋转机械的状态监测及故障诊断
同步振动：工作频率=激振频率。 强迫振动：对线性系统，在周期激振下的稳态响应 一般采用滚动轴承
2）系统分类——以临界转速分类
⑵ 柔性转子系统--工作转速在一阶临界转速以上的 系统
判别依据：一般工作频率>100Hz的机械系统属于柔性转 子系统。
1 旋转机械的状态特征参数与测试
4）旋转机械的转速检测
齿式轮盘测速 转速测量一般是在轴的测量圆周上设置多个凹槽
或凸键标己或者在轴上安装一个齿轮盘使每转产生多 个脉冲。
1 旋转机械的状态特征参数与测试
5）轴向位移检测
测量转子的轴 向位移时，测量面 应该与轴是一个整 体，这个测量面以 探头中心线为中心。
1 旋转机械的状态特征参数与测试
6）轴心轨迹测试
轴心轨迹非常直观地显示了转子在轴承中的旋转 和振动情况，是故障诊断中常用的非常重要的特征信 息。
1 旋转机械的状态特征参数与测试
正向进动（轴转向与轴心轨迹 转向一致）----例如：转子不 平衡、不对中、油膜失稳产生 的亚同步涡动、内摩擦激发的 涡动等均为正向进动。绝大多 数为正向进动。
振动特点：振动频率（自激振动）<工作频率，并与一阶 横向自振频率有关。
自激振动：振动过程中，由于系统内部不断有能量输入而 产生的共振现象，在设备诊断中又称为亚同步振动。
一般采用滑动轴承。
两种系统振动特点比较
激振原因
频率与工作 频率的关系
强迫振动（刚性系统）
由于外部激振力 或激振位移引起的
振动频率与工作频率同步
1 旋转机械的状态特征参数与测试
3）旋转机械振动相位检测
旋转机械的测试信号及分析
旋转机械的测试信号及分析旋转机械是一类常见的工业设备，如发电机、风机、泵等。
在使用这些旋转机械之前，常常需要进行测试信号的产生和分析，以确保其正常运转和性能。
下面将介绍旋转机械测试信号的产生和分析方法。
首先是测量旋转机械的转速。
转速是旋转机械的一个重要指标，可以通过接触式或非接触式传感器来测量。
接触式传感器一般使用光电编码器或霍尔传感器，而非接触式传感器则可以使用激光测距仪或红外线测距仪等。
通过测量旋转机械的转速，可以了解其运行状态和工作效率。
其次是测量旋转机械的振动。
振动是旋转机械常见的故障指标之一，可以通过振动传感器来测量。
振动传感器一般使用加速度传感器或压电传感器等。
通过振动的测量和分析，可以了解旋转机械的动态性能和工作状态，及时发现和诊断故障。
另外是测量旋转机械的温度。
温度是旋转机械正常运行的一个重要指标，可以通过温度传感器来测量。
温度传感器一般使用热电偶或热敏电阻等。
通过测量旋转机械的温度，可以了解其热平衡状态和散热性能，预防过热和过冷引起的故障。
最后是测量旋转机械的功率。
功率是旋转机械的工作能力指标，可以通过功率传感器来测量。
功率传感器一般使用电流互感器或电压互感器等。
通过测量旋转机械的功率，可以了解其工作负荷和效率，并及时调整工作参数，以达到最佳工作状态。
针对旋转机械测试信号的分析，可以采用如下方法：首先是时域分析。
时域分析是对旋转机械测试信号在时间域上的变化规律进行分析，常常使用波形图观察信号的振幅、频率、周期等信息。
通过时域分析，可以了解旋转机械的动态性能和瞬态响应。
其次是频域分析。
频域分析是对旋转机械测试信号在频率域上的分布规律进行分析，常常使用功率谱图观察信号的频率成分和能量分布等信息。
通过频域分析，可以了解旋转机械的振动特性和频率分布，为故障诊断提供依据。
另外是相关性分析。
相关性分析是对旋转机械测试信号之间的关系进行分析，常常使用互相关函数或自相关函数来观察信号之间的相关程度。
《2024年旋转机械故障诊断与预测方法及其应用研究》范文
《旋转机械故障诊断与预测方法及其应用研究》篇一一、引言旋转机械广泛应用于各种工业领域，如风力发电、航空航天、交通运输等。
然而，由于长时间运行和复杂的工作环境，旋转机械经常会出现各种故障，如轴承磨损、齿轮断裂等。
这些故障不仅影响设备的正常运行，还可能导致严重的安全事故。
因此，对旋转机械进行故障诊断与预测显得尤为重要。
本文将介绍旋转机械故障诊断与预测的方法及其应用研究。
二、旋转机械故障诊断与预测方法1. 基于振动信号分析的方法振动信号分析是旋转机械故障诊断与预测的常用方法。
通过传感器采集设备的振动信号，对信号进行时域、频域和时频域分析，可以提取出设备运行状态的特征信息。
当特征信息超过设定的阈值时，即可判断设备存在故障。
此外，还可以通过对比历史数据，预测设备未来可能出现的故障。
2. 基于声音信号分析的方法声音信号分析是另一种有效的故障诊断与预测方法。
通过采集设备的声波信号，对信号进行频谱分析和声强分析，可以判断设备的运行状态和故障类型。
该方法具有非接触式、实时性强的优点，适用于对复杂工作环境下的设备进行故障诊断。
3. 基于数据驱动的智能诊断方法随着人工智能技术的发展，基于数据驱动的智能诊断方法在旋转机械故障诊断与预测中得到了广泛应用。
该方法通过收集设备的运行数据，利用机器学习、深度学习等算法对数据进行训练和建模，实现对设备运行状态的监测和故障预测。
该方法具有准确度高、适应性强、可扩展性强的优点。
三、旋转机械故障诊断与预测方法的应用研究1. 在风力发电领域的应用风力发电是旋转机械的重要应用领域之一。
通过采用振动信号分析和声音信号分析等方法，可以对风力发电机组的齿轮箱、轴承等关键部件进行实时监测和故障诊断。
同时，采用基于数据驱动的智能诊断方法，可以实现对风力发电机组运行状态的预测和优化，提高设备的可靠性和效率。
2. 在航空航天领域的应用航空航天领域对设备的可靠性和安全性要求极高。
采用基于振动信号分析和声音信号分析等方法，可以对航空发动机、螺旋桨等旋转机械进行实时监测和故障诊断。
旋转机械常见振动故障及原因分析
旋转机械常见振动故障及原因分析旋转机械是指主要依靠旋转动作完成特定功能的机械，典型的旋转机械有汽轮机、燃气轮机、离心式和轴流式压缩机、风机、泵、水轮机、发电机和航空发动机等，广泛应用于电力、石化、冶金和航空航天等部门。
大型旋转机械一般安装有振动监测保护和故障诊断系统，旋转机械主要的振动故障有不平衡、不对中、碰摩和松动等，但诱发因素多样。
本文就旋转设备中，常见的振动故障原因进行分析，与大家共同分享。
一、旋转机械运转产生的振动机械振动中包含着从低频到高频各种频率成分的振动，旋转机械运转时产生的振动也是同样的。
轴系异常（包括转子部件）所产生的振动频率特征如表1。
二、振动故障原因分析1、旋转失速旋转失速是压缩机中最常见的一种不稳定现象。
当压缩机流量减少时，由于冲角增大，叶栅背面将发生边界层分离，流道将部分或全部被堵塞。
这样失速区会以某速度向叶栅运动的反方向传播。
实验表明，失速区的相对速度低于叶栅转动的绝对速度，失速区沿转子的转动方向以低于工频的速度移动，这种相对叶栅的旋转运动即为旋转失速。
旋转失速使压缩机中的流动情况恶化，压比下降，流量及压力随时间波动。
在一定转速下，当入口流量减少到某一值时，机组会产生强烈的旋转失速。
强烈的旋转失速会进一步引起整个压缩机组系统产生危险性更大的不稳定气动现象，即喘振。
此外，旋转失速时压缩机叶片受到一种周期性的激振力，如旋转失速的频率与叶片的固有频率相吻合，将会引起强烈振动，使叶片疲劳损坏造成事故。
旋转失速故障的识别特征：1）振动发生在流量减小时，且随着流量的减小而增大；2）振动频率与工频之比为小于1X的常值；3）转子的轴向振动对转速和流量十分敏感；4）排气压力有波动现象；5）流量指示有波动现象；6）机组的压比有所下降，严重时压比可能会突降；7）分子量较大或压缩比较高的机组比较容易发生。
2、喘振旋转失速严重时可以导致喘振。
喘振除了与压缩机内部的气体流动情况有关，还同与之相连的管道网络系统的工作特性有密切的联系。
旋转机械摩擦故障特征的多重性分析
关键词 ： 摩擦 ； 故障诊 断； 旋转机械
中图分 类 号 ：Ｋ ６ ． １ Ｔ ２８
０ 引 言
为 了减 少 漏 汽 （ ） 大 型 旋 转 机 械 动 静 间 隙 通 常 气 ，
较 小 ， 而 力 冲击 效 应 也 较 不 明 显 。 目前 很 多 学 者 在 因 小 型转 子 试 验 台 上对 摩 擦 故 障 开 展 了 大 量 试 验 研 究 。
由 于 试 验 台 的 转 子 质 量 较 轻 ， 验 结 果 过 分 地 突 出 了 试 摩 擦 力 冲 击 效 应 ， 而 与 工 程 实 际有 一 定 偏 差 。 因
设计 得很小 ， 装 、 修 和运 行 中稍有 不慎 就 可 能发 安 检 生 动 静 摩擦 。摩 擦 故 障不 仅 在 机 组 启 停 过 程 中 发 生 ， 运 行 中 也 会 发 生 。摩 擦 故 障 发 生 后 ， 组 振 动 可 能 出 机 现 长 时 间持 续 波 动 ， 有 可 能 出 现 突 发 性 。 摩 擦 严 重 也
不 平 衡 量 ＯＣ。 ＯＣ 较 原 不 平 衡 力 Ｏ 逆 转 了 一 个 角 度 Ａ
走 时 间 小 于 正 常 停 机 时 间 ， 车 电 流 也 会 变 大 。 因 盘 此 ， 向 进 动 、 常 惰 走 时 间 和 过 大 盘 车 电 流 是 判 断 反 异 摩 擦 故 障 非 常 重 要 的依 据 。
Ｃ
１ 摩擦故障力冲击 效应
（） ａ 工作转速低于临界转速 （） ｂ 工作转速高于临界转速
摩 擦 发 生 后 ， 轴 表 面 将 会 受 到 非 连 续 、 稳 态 转 非 摩擦力 的冲击作 用 ， 动 波 形 和轨迹 将 可 能 畸变 ， 振 出 现 诸 如 毛刺 、 波 等 异 常 现 象 。摩 擦 严 重 时 ， 子 还 削 转
旋转机械松动引起的振动故障特征与振动机理分析
旋转机械松动引起的振动故障特征与振动机理分析作者：刘文玲来源：《大东方》2016年第06期摘要：本文对旋转机械发生机械松动的形式进行了介绍，并重点对各类松动形式的故障特征及典型频谱图进行了分析，同时对机械松动产生的振动机理进行了分析。
关键词：机械松动；故障特征；振动机理在旋转设备运行过程中经常会出现机械松动现象，但在设备运行中机械松动只能通过进行状态检测进行分析才能发现，虽然松动本身不是纯粹的故障，不会产生振动，但会放大设备的其它故障，因此有必要对旋转设备关于松动引起的振动特征及振动机理进行分析。
机械松动有三种形式：结构框架或底座松动、结构或轴承座晃动或开裂引起的松动、轴承在轴承座内松动或部件配合松动。
一、振动特征分析1.结构框架或底座松动结构框架或底座松动包括支脚、底板、水泥底座松动或强度不够。
框架或底板变形，坚固螺丝松动等情况。
它的振动特征为：●类似不平衡或不对中，频谱主要以1X为主；●振动具有局部性，只表现在松动的转子上；●同轴承径向振动垂直，水平方向相位差0或180度；●如果轴承坚固是在轴向，也会引起类似不对中的轴向振动。
2.结构或轴承座晃动或开裂引起的松动结构或轴承座晃动或开裂引起的松动主要包括结构或轴承座开裂、支承件长度不同引起的晃动、部件间隙出现少量偏差时、坚固螺丝松动。
它的振动特征为：●主要以2X为特征（主要是径向2X超过1X的50%）；●幅值有时不稳定；●振动只有伴随其它故障如不平衡或不对中时才有表现，此时要消除不平衡或不对中将很困难；●在间隙达到出现碰撞前，振动主要是1X和2X，出现碰撞后，振动将出现大量谐频。
3.轴承在轴承座内松动或部件配合松动轴承在轴承座内松动或部件配合松动包括轴承在轴承座内松动、滚动轴承轴承内圈间隙大、滚动轴承轴承保持架在轴承盖内松动、轴承松动或有相对转动。
它的振动特征为：●常常出现大量的高次谐频，有时10X，甚至20X，松动严重时还会出现半频及谐频（0.5X、1.5X……）成分；●半频及谐频往往随不平衡或不对是等故障现象；●振动幅值变化较大，相位有时也不稳定。
旋转机械故障诊断-不平衡
6.1 转子不平衡故障诊断
• 转子运动的力学模型
6.1 转子不平衡故障诊断
• 转子在低速时，G在C的外侧，且O、C、G三点成一直线。当不计圆盘 重力影响和系统阻尼时，转子受到的离心力m(e+δ)w2与弹性恢复力k δ相 平衡，即可得到圆盘处的动挠度公式：
w e w 2 ew n 2 k w2 1 w m w n
6.1 转子不平衡故障诊断
• 6.1.4.2 转子运行中的不平衡 • 转子在运行过程中的不平衡，可分两类情况：
• 为转子弯曲 • 原始平衡状态破坏
• （1）转子弯曲
• 永久性弯曲 • 临时性弯曲
6.1 转子不平衡故障诊断
• a、临时性弯曲 • 指转子因外部环境影响或外力的作用而产生弯曲变形，这种变 形不需经过动平衡，而是只需采取一些简单的措施（如经过低 速长时间盘车方式）或改变操作方式即可减缓或消除不平衡振 动。 • 常见的临时性弯曲主要有下列几种情况。
• 6.1.4.1 固有质量不平衡 • 固有质量不平衡：是指转子在原始状态下已经存在的不平 衡，而与操作运行情况无关。 • 主要原因有：设计错误、材料缺陷、加工与装配误差、动 平衡方法不正确等问题。
6.1 转子不平衡故障诊断
• 固有质量不平衡将在转子上产生稳定的每转一次的转速频 率振动，在给定转速下其幅值和相位在短时间内一般不随 时间变化。 • 防治办法：改善转子的平衡状态来降低转子的激振力。 • 很多高速的大型机组，联轴节与转子之间正确的平衡方法 是很重要的。联轴节制造厂在出厂前一般都做了整体动平 衡，半联轴节应该紧紧配合在轴上与转子一起动平衡，但 是转子动平衡时不允许在联轴节中间套或半联轴节上再去 重或配重，否则将破坏整个轴系的平衡状态，产生新的不 平衡。
转动机械常见故障的频率特征
PO 1X 频率 2X 频率 叶片通 过频率
出现 2X 频率成分。 轴心轨迹成香蕉形或8字形。 轴向振动一般较大。 本例中，出现叶片通过频率。
水泵
MO
PI
MI
电机
转子不对中的类型
综合不对中 e 0, 0
平行不对中 e 0, = 0
正确对中 e = 0, = 0
角度不对中 e = 0, 0
转动机械常见故障的频率特征
转子不平衡故障的频谱
波形为简谐波，少毛刺。 轴心轨迹为圆或椭圆。 1X频率为主。 轴向振动不大。 振幅随转速升高而增大。 过临界转速有共振峰。
透平
风机
TO
TI
齿轮箱
1X频率(水平)
1X频率(水平)
1X频率(铅垂)
1X频率(铅垂)
轴向很小
轴向很小
转子不平衡的类型
转子不对中故障的频谱
输入轴
啮合频率 GMF
上边频
下边频
2X
根据相应的国际标准、国家标准、行业标准等， 如： ISO， GB， API 等。
以机器正常状态的振动值作为基数，自己和自己比。
与同类机器的振动值作比较。
相对法
类比法
确定报警值和危险值的方法
转机振动标准举例(轴承振动) I测量频率范围 10～1000Hz
电机
离心泵
PI
PO
1X 2X 频率
故障基本 频率6.71X
基本频率的 四个谐波
带滚动轴承的机械的频谱特点
不平衡
不对中
松动
滚动轴承故障频率
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50×R Frequency in order
mm/s pk
旋转机械故障信号处理与诊断方法
旋转机械故障信号处理与诊断方法旋转机械在运行过程中常常会出现各种故障，这些故障会导致机械性能下降甚至完全失效，因此对于旋转机械的故障信号处理与诊断方法的研究具有重要意义。
本文将介绍一种基于信号处理的旋转机械故障诊断方法。
我们需要了解旋转机械的故障信号特征。
旋转机械的故障信号主要体现在振动信号中，振动信号是由于机械部件的不平衡、轴承的损伤、齿轮的啮合不良等问题引起的。
因此，通过对振动信号的分析可以有效地判断旋转机械的故障类型和程度。
在信号处理的方法中，经典的时域分析和频域分析是常用的技术手段。
时域分析主要通过对振动信号的时间序列进行统计分析，如均值、方差、峰值等，从而得到机械的运行状态信息。
频域分析则通过对振动信号进行傅里叶变换，将信号转换到频域中，得到信号的频谱信息。
频域分析可以帮助我们检测到特定频率的故障信号，如轴承的频率分量或齿轮的啮合频率分量。
除了时域分析和频域分析外，小波分析也是一种常用的信号处理方法。
小波分析可以将信号分解为不同尺度的频率成分，从而对信号的瞬时特征进行分析。
小波分析在旋转机械故障诊断中可以帮助我们捕捉到瞬时故障信号，如齿轮的齿面损伤引起的冲击信号。
机器学习方法也被广泛应用于旋转机械故障诊断中。
机器学习可以通过对已有的故障样本进行学习，建立故障模型，并对新的故障信号进行分类。
常用的机器学习算法包括支持向量机、神经网络、随机森林等。
机器学习方法在旋转机械故障诊断中具有较高的准确性和鲁棒性。
旋转机械故障信号处理与诊断方法主要包括时域分析、频域分析、小波分析和机器学习方法。
这些方法可以通过对振动信号的分析，判断旋转机械的故障类型和程度，为维修和保养提供参考依据。
未来的研究可以进一步探索更高效、更准确的故障诊断方法，提高旋转机械的性能和可靠性。
旋转机械故障诊断
电气绕组
铜线分布不均
转子不平衡故障
不平衡的原因
铸造缺陷
热膨胀
由于每个部件热膨胀 率不同影响转子平衡
轴孔太大
转子不平衡故障机理与诊断
不平衡的种类
按发生不平衡的过程可分为：
• 原始不平衡 • 渐发性不平衡 • 突发性不平衡
按机理可分为：
• 静不平衡 • 偶不平衡 • 动不平衡
= 静不平衡 + 偶不平衡
转子转动一周，离心力方向改变一次。因此，不平衡振动的 频率与转频相一致。
转子不平衡故障机理与诊断
旋转机械故障诊断 转子不平衡
无阻尼时，O、O’、G三点成一直线
实际转子总存在阻尼
工作介质、轴承油膜的黏性阻尼，滑动面之间的摩擦阻尼， 轴材料不完全弹性的内摩擦阻尼，转子轴承系统因变形能耗 产生的结构阻尼
k m
由上式中解出x和y,并求得振幅r。
转子的临界转速
影响临界转速的因素
支承刚度
• 只有在支承完全不变形的条件下，支点才会在转子运动过 程中保持不动。考虑支承的弹性变形时，就相当于弹簧与 弹性转轴相串联。
• 支承与弹性转轴串联后，总的弹性刚度要低于转轴本身的 弹性刚度，使转子的临界转速降低。
旋转机械故障诊断 转子不平衡
静不平衡
偶不平衡
转子不平衡故障机理与诊断
旋转机械故障诊断 转子不平衡
故障机理
如下图所示单盘转子系统，由于质心与旋转中心不重合而产 生不平衡
F（t）
Fsint
e
t c
M
y( t)
k
c
(a) 转子系统
(b) 振动模型
交变的力(方向、大小周期性变化)会引起振动
转动机械常见故障及其频率特征资料重点
转动机械常见故障及其频率特征资料重点转动机械是指依靠旋转运动来完成工作的机械设备，包括电机、风机、泵等。
这些机械设备在长时间运行的过程中，常常会遇到一些故障。
了解并掌握这些故障及其频率特征，对于提高设备的可靠性和运行效率具有重要意义。
以下是一些转动机械常见故障及其频率特征的重点概述：1.轴承故障：轴承故障是转动机械中最常见的故障之一、轴承故障的频率特征包括频谱分析中的频谱峰值，通常以倍频为特征。
其他可能的特征包括振动加速度、速度和位移等参数的变化。
2.不平衡故障：不平衡是指转动机械在运行过程中由于质量不均匀分布导致的问题。
不平衡故障的频率特征主要包括由于不平衡引起的径向振动频率。
此外，还应注意检查频谱中的谐波振动频率，这些频率通常会出现在不平衡故障的频谱中。
3.错位故障：错位故障是指转动机械中轴心与旋转件中心不重合的问题。
错位故障的频率特征主要表现为以旋转频率为中心的低频分量。
同时，对于大型机械设备，还可能会出现由于错位引起的回转频率。
4.轮齿故障：对于齿轮传动的转动机械，轮齿故障是常见的问题之一、轮齿故障的频率特征主要包括齿轮传动频率及其倍频，以及其谐波振动频率。
5.润滑故障：润滑故障包括油液流量问题、油液质量问题和油温过高等。
润滑故障的频率特征主要体现在振动和声音信号中的周期性模式变化上。
以上仅是一些转动机械常见故障及其频率特征的重点概述。
在实际应用过程中，具体的故障和频率特征可能会有所不同，需要根据具体设备的特点进行分析和判断。
对于转动机械的故障诊断和预防，可以借助振动分析、声学分析、热成像等技术手段来进行监测和判断。
及早发现并处理这些故障，可以提高设备的可靠性和运行效率，减少意外停机和维修成本。
旋转机械故障诊断
旋转机械故障诊断旋转机械故障诊断旋转机械是指依靠转⼦旋转运动进⾏⼯作的机器，在结构上必须具备最基本的转⼦、轴承等零部件。
典型的旋转机械：各类离⼼泵、轴流泵、离⼼式和轴流式风机、汽轮机、涡轮发动机、电动机、离⼼机等。
⽤途：1、在⼤型化⼯、⽯化、压缩电⼒和钢铁等部门，某些⼤型旋转机械属于⽣产中的关键设备2、炼油⼚催化⼯段的三机组或四机组3、⼤化肥装置中的四⼤机组或五⼤机组4、⼄烯装置中的三⼤机组5、电⼒⾏业的汽轮发电机、泵和⽔轮机组6、钢铁部门的⾼炉风机和轧钢机组旋转机械可能出现的故障类型：1、转⼦不平衡故障2、转⼦不对中故障3、转轴弯曲故障4、转轴横向裂纹的故障5、连接松动故障6、碰摩故障7、喘振转⼦的不平衡振动机理及特性：旋转机械的转⼦由于受材料的质量分布、加⼯误差、装配因素以及运动中的冲蚀和沉积等因素的影响，致使其质量中⼼与旋转中⼼存在⼀定程度的偏⼼距。
偏⼼距较⼤时，静态下，所产⽣的偏⼼⼒矩⼤于摩擦阻⼒距，表现为某⼀点始终恢复到⽔平放置的转⼦下部，其偏⼼⼒矩⼩于摩擦阻⼒距的区域内，称之为静不平衡。
偏⼼距较⼩时，不能表现出静不平衡的特征，但是在转⼦旋转时，表现为⼀个与转动频率同步的离⼼⼒⽮量，离⼼⼒F=Mew2,从⽽激发转⼦的振动。
这种现象称之为动不平衡。
静不平衡的转⼦，由于偏⼼距e较⼤，表现出更为强烈的动不平衡振动。
虽然做不到质量中⼼与旋转中⼼绝对重合，但为了设备的安全运⾏，必须将偏⼼所激发的振动幅度控制在许可范围内。
1、不平衡故障的信号特征1）时域波形为近似的等福正弦波。
2）轴⼼轨迹为⽐较稳定的圆或椭圆，这是因为轴承座及基础的⽔平刚度与垂直刚度不同所造成。
3）频谱图上转⼦转动频率处的振幅。
4）在三维全息图中，转动频率的振幅椭圆较⼤，其他成分较⼩。
2、敏感参数特征1）振幅随转速变化明显，这是因为，激振⼒与⾓速度w是指数关系。
2）当转⼦上得部件破损时，振幅突然变⼤。
例如，某烧结⼚抽风机转⼦焊接的合⾦耐磨层突然脱落，造成振幅突然增⼤。
旋转机械的振动故障类型及解决办法
旋转机械的振动故障类型及解决办法旋转机械是指主要功能是由旋转运动完成的机械。
如电动机、离心式风机、离心式水泵、汽轮机、发电机等，都属于旋转机械范围。
旋转机械的振动故障类型大概有以下几种:一、转子的振动故障转子组件是旋转机械的核心部分，由转轴及固定装上的各类盘状零件（如叶轮、齿轮、联轴器、轴承等）所组成。
转子的故障又分为转子的不平衡、转子与联轴器不对中等故障。
旋转机械转子由于受材料的质量分布、加工误差、转配因素以及运行中的冲蚀和沉积等因素的影响，至使其质量中心和旋转中心在一定程度上的偏心距。
静不平衡的转子由于偏心距较大，表现出更为强烈的动不平衡振动。
解决动平衡问题可以在转子安装之前做好平衡工作，但现在越来越多的是使用现场动平衡仪，可以省去转子安装与拆卸的不便，尤其对于大型转子更为方便。
现场动平衡仪可以在转子旋转的状态下直接计算出重量的偏差大小和角度，解决转子不平衡问题。
转子不对中包括轴不对中和轴系不对中，轴承不对中本身不会引起振动，它影响轴承的载荷分布、油膜形态等运行状况。
一般情况下，转子不对中都是指轴系不对中，故障原因在联轴器处。
引起轴系不对中有几方面的原因：安装使用中对中超差；轴承座热膨胀不均匀；机壳变形或移位；地基不均匀下沉；转子弯曲，同时产生不平衡和对中不良。
解决不对中问题较为方便的是使用激光对中仪进行对中分析，根据分析结果进行转子轴系的位置调整，解决不对中问题。
二、转轴的振动故障转轴弯曲：设备停用一段时间后重新开机时，常常会遇到振动过大甚至无法开机的情况。
这多半是设备停用后产生了转子轴弯曲的故障。
转子弯曲有永久性弯曲和暂时性弯曲两种情况。
永久性弯曲是指转子轴成弓形。
造成永久性弯曲的原因有设计制造缺陷、长期停放方法不当、热态停机时未及时盘车或遭凉水急冷所致。
临时性弯曲指可恢复的弯曲。
造成临时性弯曲的原因有负载过大、开机运行时暖机不充分、升速过快导致转子热变形不均匀等。
转轴横向裂纹：转轴横向裂纹的振动响应与所在位置、裂纹深度及受力的情况等因素有极大的关系，因此所表现出的形式也是多样的。
【技术】旋转机械不对中和不平衡故障分析
【技术】旋转机械不对中和不平衡故障分析【转⼦不对中】转⼦不对中通常是指相邻两转⼦的轴⼼线与轴承中⼼线的倾斜或偏移程度：转⼦不对中可分为联轴器不对中和轴承不对中。
联轴器不对中:可分为平⾏不对中、偏⾓不对中和平⾏偏⾓不对中三种情况：1.平⾏不对中时振动频率为转⼦⼯频的两倍；2.偏⾓不对中使联轴器附加⼀个弯矩，以⼒图减⼩两个轴中⼼线的偏⾓。
轴每旋转⼀周，弯矩作⽤⽅向就交变⼀次，因此，偏⾓不对中增加了转⼦的轴向⼒，使转⼦在轴向产⽣⼯频振动；3.平⾏偏⾓不对中是以上两种情况的综合，使转⼦发⽣径向和轴向振动。
轴承不对中实际上反映的是轴承座标⾼和轴中⼼位置的偏差。
轴承不对中：轴承不对中使轴系的载荷重新分配。
负荷较⼤的轴承可能会出现⾼次谐波振动，负荷较轻的轴承容易失稳，同时还使轴系的临界转速发⽣改变。
不对中故障的特征是：1.转⼦径向振动出现⼆倍频，以⼀倍频和⼆倍频分量为主，轴系不对中越严重，⼆倍频所占的⽐例就越⼤，多数情况甚⾄出现⼆倍频能量超过⼀倍频能量；2.振动信号的原始时域波形呈畸变的正弦波；3.联轴器两侧相邻两个轴承的油膜压⼒呈反⽅向变化，⼀个油膜压⼒变⼤，另⼀个则变⼩；4.联轴器不对中时轴向振动较⼤，振动频率为⼀倍频，振动幅值和相位稳定；5.联轴器两侧的轴向振动基本上是呈现出180°反相的；6.典型的轴⼼轨迹为⽉⽛形、⾹蕉形，严重对中不良时的轴⼼轨迹可能出现“8”字形；涡动⽅向为同步正进动。
7.振动对负荷变化敏感。
当负荷改变时，由联轴器传递的扭矩⽴即发⽣改变，如果联轴器不对中，则转⼦的振动状态也⽴即发⽣变化⼀般振动幅值随着负荷的增加⽽升⾼；8.轴承不对中包括偏⾓不对中和标⾼变化两种情况，轴承不对中时径向振动较⼤，有可能出现⾼次谐波，振动不稳定。
由于轴承座的热膨胀不均匀⽽引起轴承的不对中，使转⼦的振动也要发⽣变化。
但由于热传导的惯性，振动的变化在时间上要⽐负荷的改变滞后⼀段时间。
图1－2a ×××汽轮机转⼦对中不良的波形频谱图图1－2b ×××压⽓机有对中不良倾向的轴⼼轨迹图图1－2c 呈⾹蕉形的轴⼼轨迹图图1－2d 呈“8”字形的轴⼼轨迹【不平衡】不平衡是各种旋转机械中最普遍存在的，引起转⼦不平衡的原因是多⽅⾯的：1.转⼦的结构设计不合理、机械加⼯质量偏差、装配误差、材质不均匀、动平衡精度差；2.运⾏中联轴器相对位置的改变；3.转⼦部件缺损，如：运⾏中由于腐蚀、磨损、介质不均匀结垢、脱落；4.转⼦受疲劳应⼒作⽤造成转⼦的零部件（如叶轮、叶⽚、围带、拉筋等）局部损坏、脱落，产⽣碎块飞出等。
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第三部分：旋转机械设备常见故障特征分析
一、系统共振
特点：振动值在某一转速附近突变，振动相位在某一转速下发生约180度相位翻转，振动波形近似于简单正弦波形
二、基础松动
特点：信号具有丰富的高频谐波分量，振动具有明显的方向性，振动产生
1/2,1/3RPM等分数倍亚谐波，存在1X,2X,3X,4X,5X,6X,7X,8X等谐波分量，支座同设备连接的不同元件振动大小相差较大。
三.质量不平衡
特点：1X频率成分大 ,Amp(1X)至少大于总振幅50%，相位稳定，幅值稳定，振幅随RPM的平方成正比，水平与垂直方向约有90度相变(+-30度)。
四.不对中故障
特点：振动二倍频较大，负荷升高，振动逐渐增大，轴心轨迹香蕉形。
轴心轨迹正进动。
两轴承油压反方向变化。
五.轴初始弯曲故障
特点：轴承1X幅频特性呈丘陵状，振动与负荷无关，相频非单调变化
六、齿轮故障
1.齿轮特征频率计算
2.齿轮断齿故障
特点：啮合频率GMF或其谐波两侧出现转速的边带簇，时域信号有明显等间隔冲击，设备有冲击异音，时域波形峭度值大。
3.齿轮不对中特点：存在齿轮高次啮合频率谐波,1GMF较小，但2GMF，3GMF振幅较大,GMF的边频距离可为2RPM，甚至为3RPM。
4.齿面磨损特点：信号存在齿轮自振频率，且该频率处存在边带，啮合频率GMF 或其谐波两侧出现转速的边带簇，存在较大的齿轮啮合频率GMF。
七、滚动轴承故障
1.轴承特征频率计算
4.轴承部件缺陷(内圈,滚动体剥落,滚道剥落等)特点：轴承缺陷频率和谐波成分丰富，时域波形有冲击，存在轴承内圈特征频率(BPFI)，存在轴承外圈特征频率(BPFO)，边带成分较明显或突出。
3.轴承间隙不当特点：振动分量1X,2X,3X占主导地位，1X~8X谐波成分丰富，轴承温度偏高，存在明显的(0.4~0.9)X范围的频率值。
轴承新近调整安装，存在轴承外圈特征频率(BPFO)。
4.轴承磨损特点：轴承缺陷频率和谐波成分丰富，存在较宽的随机高频振动带，边带成分较明显或突出，轴承温度偏高。
九、滑动轴承故障（油膜振荡、涡动）
特点：振动(0.42-0.49)X低频分量出现，轴心轨迹花瓣形，轴心轨迹正进动。
进油温升高，振动减小。
当转速增至某一值振动突然增大。
十、流体激振（湍流）
特点：存在较宽的低频振动有色噪声带，振动值不稳定,忽大忽小，管道压力或流速变化, 不稳定
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