典型故障频谱

氮气压缩机 初轧压缩机本体 初轧压缩机增速机
测点位置 轴承 轴 轴 轴承 轴承 轴承
功率(kW) 13700 3300 3300 1800
转速(r/min) 4330 9560 13410 15030
振动标准 30μ m(P-P) 40μ m(P-P) 35μ m(P-P) 20μ m(P-P) 55μ m(P-P) 27μ m(P-P)
TO
TI
透平 齿轮箱 风机
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。
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不对中
资料表明，30％～50％的设备存在不对中问题. 不对中既可产生径向振动，又会产生轴向振动 ；既会造成临近联轴节处支承的振动，也会造成远 离联轴节的自由端的振动。不对中易产生2X振动， 严重的不对中有时会产生类似松动的高次谐波振动. 相位是判断不对中的重要判据之一。 •角度不对中 •平行度不对中 •转轴弯曲 •转子不对中
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转子不对中的类型
正确对中 e = 0, = 0
平行不对中 e 0, = 0
角度不对中 e = 0, 0
综合不对中 e 0, 0
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角度不对中
平行度不对中
转轴弯曲
转子不对中
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轴承部件松动时的頻谱
未松动时的频 谱
松动时的频谱 出现0.5X
，1.5X，2.5X ，3.5X...等 频率成分
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磨擦、不稳定
•转子磨损 •止推轴承磨损/间隙 •油膜涡动
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• 常见故障及典型频谱 • 机械设备振动标准 • 报告和文件使用
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质量不平衡
•力不平衡 •力偶不平衡 •动不平衡 •悬臂转子不平衡
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力不平衡
力偶不平衡
动不平衡
悬臂转子不平衡
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转子不平衡故障的诊断
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ISO振动判定标准
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绝对评价标准的范围(适用中/高速滚动轴承)
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风机类振动标准
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压缩机振动标准
压缩机类振动标准
设备名称 制氧原料空压机 氧气压缩机低压段 氧气压缩机高压段
磨损前的功率谱
磨损后的功率谱
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齿轮正常、异常的时、频域曲线
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机械设备振动标准
ISO振动判定标准 绝对评价标准的范围(适用中/高速滚动轴承) 风机类振动标准 压缩机振动标准 电动机振动标准 (15kw以下、 15kw以上、90kw以上的电动机)
保持架碰内环 2 D
60
f 1 (1 d cos ) n
2
D
60
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滚动轴承故障的特征频率
外环故障频率 f=0.4ⅹZⅹ n/60
d 内环故障频率 f=0.6ⅹZⅹ n/60
D

D — 节圆直径 d — 滚珠直径
— 接触角
z — 滚珠数
n — 轴的转速
滚珠故障频率 f=0.18ⅹZⅹ n/60 (Z 10) f=0.23ⅹZⅹ n/60 (Z 10) 保持架碰外环 f=0.6ⅹ n/60 保持架碰内环 f=0.4ⅹ n/60
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滚动轴承故障的诊断
PI
PO
电机
离心泵
轴承每一种零件有其特殊的 故障频率。 随着故障发展，它的幅值增 加，并有谐波；谐波两边产 生边频。 还可用非频率域的诊断方法 ，如共振解调。
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滑动轴承机械的频谱特点
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机械松动的类型有： •结构框架或底座松动 •轴承座松动 •轴承等部件配合松动
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பைடு நூலகம்
A:结构框架或 底座松动
B:轴承座松动
C:轴承等部件 配合松动
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转子系统松动故障的诊断
PI PO
电机
水泵
波形出现许多毛刺。 谱图中噪声水平高。 出现精确2X，3X…等 成分，最高可达16X。 松动结合面两边，振 幅有明显差别。
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转子不对中故障的诊断
MO
MI PI PO
电机
水泵
出现2X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 。
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机械松动
松动本身并不是纯粹的故障，不会直接产生振动。 如不对中或是不平衡(如果松动存在)就会引起振动。松 动会使这种状况更加恶化。
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电动机振动标准
15kw以下电动机的振动标准
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15kw以上电动机的振动标准
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90kw以上电动机的振动标准
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报告和文件使用
简易诊断数据表 简易诊断倾向管理表
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谢谢大家！
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z — 滚珠数
n — 轴的转速
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外环故障频率
d
f z (1 d cos ) n
2D
60
内环故障频率
f z (1 d cos ) n
2D
60
滚珠故障频率
f
保持架碰外环
D d
1
(
d D
)2
cos 2



n 60
f 1 (1 d cos ) n
缺陷频率谐波出现，边带数目也增加，都在谐波和轴承固有
频率周围。
阶段四：
对于后阶段，1倍RPM的振幅产生，它增长时，一般引
起许多转速谐波也增长。
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滚动轴承故障的特征频率
D

D — 节圆直径 d — 滚珠直径
— 接触角
• 可用倒频谱作进一步分析。
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上边频
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齿轮磨损试验
•齿轮单齿有无故障的时域曲线
有幅值调制现象
单齿无故障的时域曲线
单齿有故障的时域曲线
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•齿轮磨损的频谱分析
磨损后的功率谱随着啮合频率谐波次数n的增加，其幅值也相 应的增加 ，即图示红线斜率增加。
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滚动轴承机械的频谱特点
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齿轮故障的诊断
上辊
BS OU
输
入 轴
IS OL
下辊
啮合频率 GMF
齿轮箱
• 齿轮啮合频率GMF等于齿 数乘以齿轮转速频率。
下边频
• 齿轮啮合频率两边有边频， 间距为1X。 2X
• 随着齿轮故障发展，边频
。 越来越丰富，幅值增加
转子磨损
止推轴承磨损 /间隙
油膜涡动
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轴承缺陷、滚动体、轴颈
滚动轴承的四个失效阶段：
阶段一：
最早预测轴承问题表现在超声波范围(25kHz-35kHz)。
阶段二：
轻型轴承缺陷开始于环状轴承部件固有频率，这主要
发生0.5kHz-2kHz范围。
阶段三：
轴承缺陷频率和谐波的出现。当磨损增加时，更多的