旋转机械常见设备故障
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
旋转机械常见故障诊断分析案例
第5章旋转机械常见故障诊断分析案例积累典型设备诊断案例在设备监测诊断工作中具有重要作用。
首先它为设备诊断理论提供支撑。
常见的设备故障有成熟的理论基础，一个成功的案例通常是诊断理论在现场正确应用和诊断人员长期实践的结果。
典型诊断案例具有强大的说服力，一次成功而关键的诊断足可以改变某些人根深蒂固的传统观念，对现场推广设备诊断技术具有重要意义。
其次它为理论研究提供素材。
在医学上，由典型的特例研究发现病理或重大理论的案例很多。
设备故障的情形多种多样，现场疑难杂症还比较多，有许多故障很难用现有理论解释，只能作为诊断经验看待，这种经验有没有通用参考价值，需要在理论上进行说明。
另外，有许多案例无法在试验室模拟，而它们在不同的现场又常常出现，因此典型案例为同行提供了宝贵经验和经过证实的分析方法。
诊断人员可以参考相似案例的解决方案解决新的问题，提供快速的决策维护支持，并为基于案例的推理方法提供数据基础。
典型案例分析的重要性还表现在它是监测诊断人员快速成长的捷径。
目前实用的振动诊断方法、技术和诊断仪器已经相当完善，而许多企业在诊断技术推广应用方面存在困难除了思想观念方面的原因外，更主要的原因是缺乏专业人才。
研究案例的一般做法是，从新安装设备或刚检修好的设备开始，可以选择重点或典型设备进行监测，根据不同设备制定不同的监测方案和监控参数，定期测试设备的振动，包括各种幅值、振动波形和频谱等。
如果设备出现劣化迹象或异常，要缩短监测周期，倍加留心振动波形和频谱的变化，注意新出现的谱线及其幅值的变化，在检修之前做出故障原因的判断。
设备检修时要到现场，了解第一手资料，全程跟踪设备拆检情况，掌握设备参数（如轴承型号，必要时测量有关尺寸、齿轮齿数、叶片数、密封结构、联轴器和滑动轴承形式等），做好检修记录（有时需要拍照记录），比较自己的判断对在哪里，错在哪里，进行完善的技术总结。
几个过程下来，水平自然有很大提高。
总之，添置几件诊断仪器是很容易的事，诊断成果和效益的产生不是一朝一夕的事，需要柞大量艰苦、细致的工作，长期积累设备的状态数据，对此应有应清醒地认识。
总结旋转机械经常出现的故障有哪些
旋转机械是主要依靠旋转动作来实现特定功能的机械设备，典型的旋转机械包括汽轮机、燃气轮机、离心式和轴流式压缩机等，这类机械在电力、石化、冶金和航空航天等部门都有着广泛的应用。
常见的旋转机械故障包括不平衡、不对中、轴弯曲以及油膜涡动和油膜振荡，下面我们对其作一个详细的介绍。
转子不平衡：转子不平衡是旋转机械最常发生的故障。
这一故障的产生原因是多方面的，包括转子本身的原因，如结构设计不合理、材料材质不均匀、机械加工质量没有达到要求、装配存在误差、动平衡精度差、零部件缺损等；也包括联轴器的原因，如运行中联轴器相对位置的改变等，这些原因都会造成转子旋转不平衡。
转子不对中：转子不对中指的是相邻两个转子的轴心线与轴承中心线发生了倾斜或者偏移。
具体来说又分为联轴器不对中和轴承不对中两种情况。
联轴器不对中又包括平行不对中、偏角不对中和平行偏角不对中三种情况。
平行不对中时，转子振动频率是工频的两倍。
偏角不对中会导致联轴器附加一个弯矩，以减小两个轴中心线的偏角。
轴每旋转一周，弯矩作用方向都会改变两次，这大大增加了转子的轴向力，使转子在轴向产生工频振动。
而平行偏角不对中是以上两种情况的综合，转子既发生径向振动又发生轴向振动。
轴承不对中实际上是由于轴承座标高和轴中心位置之间的偏差造成的，这回导致轴系的载荷重新进行分配。
负荷较大的轴承可能会出现高次谐波振动，负荷较轻的轴承则容易偏离稳定状态，同时还使轴系的临界转速发生改变。
转子轴弯曲：转子的中心线发生弯曲称为轴弯曲，会造成与质量偏心情况相类似的旋转矢量激振力。
轴弯曲分为永久性和临时性两种类型。
转子永久性弯曲是由转子结构不合理、加工误差大、材质不均匀、长期存放不当等因素造成的转子轴永久性的弯曲变形。
也有可能是由于热态停车时未及时盘车或盘车不当、转子的热稳定性差、长期运行后轴的自然弯曲加大等原因造成的。
转子临时性弯曲是因转子上存在较大预负荷、开机运行时的暖机操作不当、升速过快、转轴热变形不均匀等原因造成的，可以通过停止加工使转子回复正常。
旋转机械故障的研究及常见故障
２ 按 振 幅 方 位 分 类 、
于 柔 性 转 子 还 可 能 由 于 动损 度 产 生 附 加 的惯 性 离 心 力 而 造 成 不 平 衡 。不 同原 因所 引起 的转 子 不 平衡 故 障 是 具 有 基 本 上 一 致 的
规 律 。 归 结 起 来 ， 子 不 平 衡 可 能 会 导 致 下 列 不 良后 果 ： 转
４不对 中 、
转 子 组 件 是 旋 转 机 械 设 备 的 核 心 部 分 ， 是 由转 轴 及 固 定 安 它 装 的各 类 圆形 盘 状 零 部 件 （ 联 轴 器 、 承 、 轮 、 轮 、 衡 盘 、 如 轴 叶 齿 平 带 轮 、 盘 、 轮 等 ） 组 成 。 由 于 整个 转 子 处 于 高 速 旋 转 运 动 之 中 ， 转 飞 所
【 键 词 】 转 机 械 振 动 ； 动 故 障 ； 障 特 点 ； 动 诊 断 关 旋 振 故 振心线偏离旋 轴阀 ；
②制造 、 装误差 ； 安 ③转子材质 不均匀 ， 受热不均 匀 ； 或 ④转子初始 弯曲 ；
一
、
旋 转 机 械 振 动 的 分 类
振 动 故 障是 旋 转 机 械 的 主 要 故 障表 现 形 式 ， 据 不 同 的 分 类 根 方法 ， 种 振 可 被 归 类 为 ： 各
（） 子 的 振 动 会 通 过 轴 承 、 座 等 传 递 到 基 础 和 建 筑 物 上 ， ３转 机 从而导致工作环 境恶化 。 ３ 诊 断 不 平 衡 故 障 的基 本 方 法 、
设备状态监测与故障诊断技术第5章-旋转机械故障诊断技术
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图5.8 典型不对中谱图
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பைடு நூலகம்
19
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实例四: 转子不对中故障的诊断
MO MI PI PO
电机
水泵
出现2×频率成分。 轴心轨迹成香蕉形或8字形。 振动有方向性。 轴向振动一般较大。 本例中, 出现叶片通过频率。
2X频率 1X频率
叶片通 过频率
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转子不平衡故障包括: ①转子质量不平衡、 ②转子偏
心、 ③轴弯曲、 ④转子热态不平衡、 ⑤转子部件
脱落、 ⑥转子部件结垢、 ⑦ 联轴器不平衡等，不
同原因引起的转子不可编平辑课衡件P故PT 障规律相近，但也各有 3
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第一节 旋转机械典型故障的机理和特征
1．转子质量不平衡
力不平衡: 不平衡产生的振动幅值在转子第一临界转速以下随转速的 平方增大。例如，转速升高1倍，则振动幅值增大3倍。在转子重 心平面内只用一个平衡修正重量便可修正之。
4．转子热态不平衡: 在机组的启动和停机过程中，由于热交换速
度的差异，使转子横截面产生不均匀的温度分布，使转子发生
瞬时热弯曲，产生较大的不平衡。热弯曲引起的振动一般与负
荷有关。
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第一节 旋转机械典型故障的机理和特征
5. 转子部件脱落 可以将部件脱落失衡现象看作对工作状态的转子
掌握滚动轴承故障诊断技术、齿轮故障诊断技术；
了解电动机故障诊断技术、皮带驱动故障诊断技术；
2024/8/熟1 悉利用征兆的故障诊可断编辑方课件法PPT。
2
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第一节 旋转机械典型故障的机理和特征
转动机械常见故障及其频率特征
平行不对中 e 0,
=0
角度不对中 e = 0,
0
综合不对中 e 0,
0
不对中故障的频谱
MO MI PI PO
2X 频率
电机
水泵
1X 频率
平行不对中在径向出现明显的 2X,3X频率分量，而且往往大于 1X频率分量。 角度不对中往往出现大的轴向振 动，而且径向轴向以1X频率分量 为主。 不对中振动随负荷的增加而成正 比增加，但转速影响不大。 角度不对中时，联轴器两端轴向 相位差180度，平行不对中时， 联轴器两端径向相位差180度
和泵叶轮等
偏心转子的频普特征
1X频率峰值占优势。
试图动平衡偏心的转子常将减小一个方向的振动， 而增大另一个径向方向的振动
偏心的转子可能引起一个径向方向比其它径向方 向明显大的振动 同一轴承水平方向与垂直方向相位差约为0度或 者180度（不同于不平衡的90度）
轴弯曲的频谱特征
弯曲的轴可在机器中产生过大的振动，根据弯曲的程度和位置不同， 产生的振动大小不同。与偏心的轴一样，其作用有时可用动平衡减轻。 （然而，往往不能用动平衡减轻弯曲轴的振动，如果轴有明显的弯曲， 不可能达到轴的满意的动平衡）
轴弯曲的频普特征
弯曲的轴引起大的轴向振动。如果弯曲接近轴的 中心通常1X转速频率占优势，如果弯曲接近联轴 器，则还产生高于通常值的2X转速频率分量。 弯曲轴两个轴承之间的轴向方向相位变化接近 180度。
在弯曲的轴中，振动的幅值可能随转速的平方和 负荷一起变化。
转子不对中的类型
正确对中 e = 0, =
案例一 B3301动平衡故障
旋转机械常见的种故障原因
旋转机械常见的种故障原因旋转机械是指利用电能、燃料能、气压、水力等能源驱动转子进行动力传递和工作的机械装置。
由于旋转机械在长时间的运行中承受了较大的负荷和压力，因此容易出现各种故障。
以下是旋转机械常见的11种故障原因：1.润滑不良：润滑油的不足或质量不达标，会导致机械零件之间的摩擦增加，进而引发故障。
2.摩擦材料磨损：旋转机械中的摩擦材料，如轴承、齿轮、轮毂等，长时间的工作会造成磨损，从而降低机械的效率和寿命。
3.过载运行：过载运行会导致机械零件受力过大，容易引起机械结构的破坏。
4.裂纹和断裂：机械零件在长时间的运行或是受到冲击等外力作用后，容易出现裂纹和断裂，从而造成机械的故障。
5.动平衡不良：机械转子的不平衡会引起振动，使机械零件磨损加剧，并可能导致机械的进一步破坏。
6.轴承故障：轴承是旋转机械中重要的部件，承受了很大的压力和摩擦。
当轴承出现故障时，会导致机械的轴承磨损、失效及震动等问题。
7.齿轮啮合不良：旋转机械中的齿轮啮合不良会增加齿轮的磨损和噪音，甚至导致齿轮脱落，造成严重故障。
8.水质不良：旋转机械中的水泵、水轮机等设备在水质不良的环境中运行，会造成机械部件腐蚀、结垢及阻塞等故障。
9.温度过高：旋转机械长时间工作会产生热量，如果散热不良或系统冷却不足，会导致温度过高，进而引发各种故障。
10.缺乏维护：长期缺乏维护和保养，机械中的零部件容易老化、劣化，并且可能出现严重的故障。
11.设计和安装问题：旋转机械在设计和安装过程中存在问题，可能导致机械的运行不稳定、故障频发。
为避免以上故障，必须加强机械的维护、保养和定期检修，提高机械的可靠性和稳定性。
同时，在设计和安装过程中也要注意各个部件的匹配和安装准确性，以确保机械的正常运行和长久运行。
旋转机械振动故障诊断及分析
★ 汽轮发电机组的振源分析
★ 旋转机械的故障诊断
★ 旋转机械振动故障的处理方法
★ 旋转机械振动故障诊断及处理实例
一、影响旋转机械振动的因素 旋转机械，尤其是大型汽轮发电机组轴系的振 动十分复杂，影响因素较多，不但有静态的，而 且有动态的，并且这些因素往往综合作用，相互 影响。影响旋转机械（及其轴系）振动的主要因 素主要包括： 1、临界转速 当转子的工作转速接近其临界转速时，就要发 生共振，这是产生极大振动的主要原因之一。因 此，在转子设计时，应保证工作转速相对于其临 界转速有足够的避开率。
7各种转动机械一般振动故障分类机械种类部件一般故障原因转子机械部件主要用于机械功能冷却支承密封流体传输的旋转机械部件弯曲断裂裂纹摩擦不合适间隙腐蚀积垢共振密封松动弯曲断裂裂纹摩擦不合适间隙叶轮弯曲断裂裂纹摩擦不合适间隙汽蚀腐蚀积垢共振转轴热弯曲机械弯曲裂纹轴颈伤痕晃度超标圆盘轮盘耸起刮伤松动齿轮磨损裂纹表面剥落麻点断裂推力盘耸起刮伤裂纹断裂摩擦机械种类部件一般故障原因转子机械部件主要用于机械功能冷却支承密封流体传输的旋转机械部联轴器连接不良磨损断裂冷却风扇弯曲断裂裂纹摩擦不合适间隙腐蚀积垢共振活塞裂纹断裂松动曲轴弯曲断裂裂纹刮伤不合适间隙转子特性不平衡临界转速油膜涡动振荡气动液力电气部分的旋转机械部件转子线圈断裂短路集电环工作不正常转子定子间隙偏心间隙太大或过小机械种类部件一般故障原因轴承滚动轴承伤痕麻点松动龟裂表面剥落润滑不足滑动轴承刮伤磨损伤痕松动不对中推力轴承刮伤磨损伤痕松动不对中定子机械部件主要用于机械功能冷却支承密封流体传输的定子机械部轴承座共振松动裂纹机壳共振弯曲断裂裂纹不合适间隙松动积垢腐蚀气蚀阻塞隔板共振弯曲断裂裂纹不合适间隙松动积垢腐蚀阻塞喷嘴阻塞断裂密封松动弯曲断裂摩擦裂纹不合适间隙汽缸变形偏斜孔径偏斜共振裂纹机械种类部件一般故障原因定子电气部件电力机械转换电力传输的定子部件定子铁芯松动变形失园度大不对中定子线圈断裂短路发热端部线圈断裂短路共振定转子轴颈向间隙间隙过大非对称间隙电刷断裂打开结构支承用于支持机器的钢和混凝土结固定螺栓松动断裂基础共振变形刚度不足脱空松动共振变形刚度不够变形三旋转机械的故障诊断旋转机械的振动各种类型原因均有其固有属性
旋转机械故障诊断
旋转机械故障诊断旋转机械故障指的是各种旋转设备在使用中出现的故障，例如电机、风扇、泵等。
为了确保机械设备的正常运转，需要及时检修旋转机械故障。
本文介绍了旋转机械故障的基本知识和常见故障处理方法。
旋转机械故障的基本知识旋转机械故障包括机械故障和电气故障两种。
机械故障主要指机械部分的损坏，例如轴承损坏、磨损、过热等；电气故障主要指电路部分的故障，例如电机烧毁、线路短路等。
为了保障机械设备的安全运行，需要及时检查机械设备中存在的故障并进行有效的处理。
常见的旋转机械故障1. 轴承故障轴承故障是旋转机械故障中最常见的一种故障。
轴承损坏的原因有很多，例如使用时间过长、润滑脂不足、使用温度过高等。
轴承受到过大的负荷或不正确的安装方式也会导致轴承故障。
轴承故障通常会导致机械设备的振动、噪音和温度升高等现象。
轴承故障的处理方法一般包括更换轴承、加强润滑等。
在更换轴承时，需要选择与原轴承参数相同的新轴承，并且必须正确安装、调整轴承预紧力和润滑方式。
2. 汽蚀汽蚀是液体在高速旋转设备内形成的气蚀现象。
汽蚀会导致机械设备的泵体、叶轮、轴承等部件受到损坏。
汽蚀的主要原因是设计不合理、液位过低、磨损等。
汽蚀的处理方法一般包括更换设备、改善设计、加大进口直管长度等。
在更换设备时，需要选择与原设备相同参数的新设备，并且必须正确安装。
3. 电气故障电气故障主要包括电机烧蚀、电路短路、线路老化等。
电气故障通常会造成设备的停止运转，需要及时检查机械设备中电气部分的故障。
电气故障的处理方法一般包括更换电机、修复电路等。
在更换电机时，需要选择与原电机参数相同的新电机，并且必须正确安装并接好电源。
检修旋转机械设备的步骤1. 确定故障部位在进行旋转机械设备的检修时，需要先确定故障部位。
通过观察、听到故障声音和故障所引起的振动等现象，可以初步判断故障部位。
2. 检查机械设备检查机械设备包括拆卸、清洁机械部件和更换损坏部件等。
在拆卸时，需要根据机械设备的结构图和工作原理，按照规范的步骤拆卸。
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。
机械故障诊断技术4_旋转机械故障诊断
机械故障诊断技术4_旋转机械故障诊断随着机械制造业的不断发展，机械故障的诊断技术也越来越重要。
特别是对于旋转机械故障的诊断技术，更是需要不断探索和研究，因为这种机械往往出现的故障比较复杂。
在这篇文章中，我们将介绍旋转机械故障诊断的方法和技术，希望能够为读者们的工作提供一些参考。
旋转机械故障的分类和诊断旋转机械故障的种类有很多，比如传动轴承故障、机械紧固件松动、机械部件磨损等。
因此，我们需要对这些故障进行分类，以便更好地进行诊断。
传动轴承故障传动轴承故障是旋转机械故障中比较普遍的一种，主要表现为轴承过热、振动和噪声等，可能导致轴承损坏或者整个机械系统瘫痪。
传动轴承故障的诊断方法主要有以下几种：1.直接观察：通过观察轴承在运转时发生的异常行为，如温度升高、振动、噪音等，来判断轴承是否正常。
2.聆听声音：通过听轴承的声音，来判断轴承是否存在异常。
如果轴承发出一些不寻常的声音，比如咔嚓声或者咬合声，那么很有可能是轴承出现了问题。
3.振动分析：通过采用振动分析仪等设备，对轴承的振动进行监测和分析，找出轴承可能存在的问题。
机械紧固件松动机械紧固件松动是旋转机械故障中比较常见的一种，主要表现为噪声、振动和杂乱的机器运转。
如果机械紧固件发生松动，可能会导致机器的其他部分出现问题，同时也增加了机器的能耗。
对于机械紧固件松动故障的诊断方法可以采用以下几种：1.直接观察：通过观察机械紧固件的紧固情况，来判断是否松动或者脱落。
2.震动分析：通过震动分析仪等设备，对机械运转时的振动进行监测和分析，找到可能存在松动的机械紧固件。
机械部件磨损机械部件磨损是旋转机械故障中比较常见的一种，主要表现为噪声和振动等，可能导致机械部件寿命减少。
对于机械部件磨损故障的诊断方法可以采用以下几种：1.直接观察：通过观察机械部件的磨损情况，如磨损程度和磨损位置，来判断机械部件是否需要更换。
2.震动分析：通过震动分析仪等设备，对机械运转时的振动进行监测和分析，找到可能存在磨损的机械部件。
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原始时域波形的形状接近一个纯正弦波；
2.
振动信号的频谱图中，谐波能量主要是集中在转子的 工作频率（1X）上，即基频振动成分所占的比例很大， 而其它倍频成分所占的比例相对较小；
×××转子不平衡的波形频谱图
3.
在升降速过程中，当转速低于临界转速时，振幅随转 速的增加而上升。当转速越过临界转速之后，振幅随 转速的增加反而减小，并趋向于一个较小的稳定值。 当转速等于或接近临界转速时，转子将会产生共振， 此时的振幅具有最大峰值；
2.
偶不平衡
• 特征：径向1X波峰（垂直 或水平方向上）。
偶不平衡频谱图
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特征：径向1X波峰（垂直或水平方向上）
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如果机器出现不平衡我们将得到频率等于旋转速度的正弦时域波形，频谱
上在转速频率（1X）处会产生一个高峰。 一个旋转体如果存在偶不平衡，就有可能形成静态平衡（放置在无摩擦的
轴承上旋转体看起来好象刚好平衡）。但当旋转体发生旋转的时候，就会在
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8.
在外伸转子不平衡情况下可能会产生很大的轴向振动。 在转子外伸 端不平衡时，支承转子的两轴承的轴向 振动相位相同；
因介质不均匀结垢时，工频幅值和相位是缓慢变化的。 • 特征:径向1X波峰 （垂直或水平方向 上）。
9.
不平衡的分类
1.
静态不平衡
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静态不平衡 频谱图
特征:径向1X波峰（垂直或水平方向上）
当工作转速一定时，振动的相位稳定； 转子的轴心轨迹图呈椭圆形； 转子的涡动特征为同步正进动； 纯静不平衡时支承转子的两个轴承同一方向的振动相 位相同，而纯力偶不平衡时支承转子的两个轴承振动 呈反相，即相位差180°。但实际转子一般既存在一定 的静不平衡，又存在一定的力偶不平衡（即存在动不 平衡），此时支承转子的两个轴承同一方向振动相位 差在0°～180°之间变化；
旋转机械常见设备故障 不平衡
2017年
题 纲
旋转机械常见设备故障
不平衡故障介绍
一、旋转机械常见设备故障 旋转机械常见设备故障主要有：不平衡、不 对中、转子弯曲、摩擦和松动、油膜振荡、油 膜涡动、流体激振等。 本节主要介绍下不平衡相关特征及诊断。
不平衡转子的振动信号，其时间波到频率等于转速的正弦时域波形，在转速 频率（1X）处有一个高峰。
最简单的不平衡模型是将转动轴的重心简化到一个点。这种不平衡称
为静态不平衡，因为即使是在旋转体不旋转的情况下也能够表现出来，如 果将其放在没有摩擦的轴承中间，重心位置将自动回转到最低位置。 静态不平衡将会在旋转轴的两个承载轴承上产生一个1X频率的作用力， 作用于两个轴承上的作用力的方向总是相同。从这两个轴承上采集到的振 动信号同相。
4.
悬吊式不平衡
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特征：轴向和径向上高强度 1X波峰(垂直或水平方向上)。
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悬吊或悬臂式设备的不平衡频谱图
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特性：轴向和径向上高强度1X波峰（垂直或水平方向上）
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在外悬或悬臂式机器中，可以检测到在水平、垂直和轴向上的高幅1X振
动。 我们能够检测到高幅1X振动是因为不平衡使轴发生弯曲，使得轴承座在
它的两个承载轴承上产生离心作用力，并且它们的相位相反。
3.
动态不平衡
• 动态不平衡 ： –转子上可能同时存在着静态不平衡和偶不平衡，这种情 况称之为动态不平衡。 • 静态不平衡和偶不平衡的区分： –对于静态不平衡，在机器两端是同相的。对于偶不平衡， 机器两端的相位相差180度。然而，在大多数情况下，都 是动态不平衡（静态不平衡和偶不平衡的组合）。
轴向发生移动。常见的悬吊式旋转体有短联轴器泵、轴向排风的风扇和小型
涡轮机。
5.
垂直安装的机器
• 特征：径向1X波峰 （水平方向上）。
垂直安装机器的不平衡频谱图
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特征：径向1X波峰（水平方向上） 当在径向（水平或切线方向）测量时，频谱又将显示出强一倍频（1X）
波峰。 为了从泵的不平衡中分离出马达不平衡，可能需要将两者拆解开来，单独
使马达旋转，检测其1X频谱。如果1X处的振幅依然很高，那么故障就出在马 达上，否则故障就出在泵上面 。
感谢聆听 请批评指正!