最常见的设备振动问题

最常见的设备振动问题可归纳为：对心不良、平衡不良、轴承损坏、基础松动等四种。

•水平、垂直及轴向振动大（但是水平与垂直向的振动大约为轴向的2~3倍）为对心不良。

•水平及垂直振动大、轴向振动相对很小（水平与垂直向的振动大约为轴向的4倍以上）为平衡不良。

•总振动值在标准内，轴承状况值大为轴承损坏（或轴承润滑不良）。

•水泥基座与基础螺丝的振动值如果不同为基础松动。

诊断技术。

1.平衡不良状况诊断

•当转动件惯性轴心线与转动轴心线不在同一直线上时，此转动件即为平衡不良

•造成转动件不平衡的原因

–转动件本身形状不对称

–加工制造上的公差

–组装安装不当

–转动件于运转时变形

–转动件破损磨耗

–转动件附着异物平衡不良频谱特性•振动频谱主要发生

于一倍转速

•振动方向通常都发生于径向

•轴向振幅很小，远小于径向之1/3

•不论在径向或轴向，2倍、3倍、4倍频之振动，几乎没有

2．对心不良状况诊断

•所谓对心不良是指联结在一起的两台设备的运转中心线不在同一直线上

•对心不良的征状–轴承、轴封、联轴器、转轴提早损坏。–轴承位置有高温甚至大量排出润滑油等现象。

–基础桩螺丝有松脱现象。

–联轴器间隙过大或破损。

–联轴器有高温现象且橡塑料联轴器会有粉末排出。

–马达运转电流偏高。

–轴承损坏在轨道上有180度与内外对称磨损现象。对心不良频谱特性•振动频率主要发生于1倍、2倍或3倍转速上

•因大部份之不对心乃混合式不对心(角度式+平行式) ，故振动方向同时来自于径向和轴向

3．轴弯曲状况诊断

•轴中心处的弯曲会造成1倍转速频率之振动，振动方向主要发生于轴向

•靠近联轴器的弯曲会造成2倍转速频率之振动，振动方向亦

发生于轴向

4．机械松动状况诊断

松动造成的原因大致可分为两种•外松动

–结构、底板、基础松动或螺栓松脱•内松动

–两配合组件之松动如轴与轴承内圈、轴承盖与轴承外圈、轴与叶片等配合不当

–振动发生于1×、2×、3×……7× 、8×或更高之转速频率，径向和轴向都明显

5．滚动轴承损坏状况诊断

轴承滚动件损坏频率（Ball Spin Frequency ，BSF）：BSF= 1/2 × RPM × Pd/Bd × (1 –(Bd / Pd × cos ψ)2 )轴承内环轨道损坏频率（Ball Pass Frequency Inner Race ，BPFI）：

BPFI= 1/2 × RPM × N × (1 –Bd / Pd × cos ψ)轴承外环轨道损坏频率（Ball Pass Frequency Outer Race ，BPFO）：BPFO= 1/2 × RPM × N × (1 + Bd / Pd × cos ψ)轴承保持器损坏频率（Fundamental Train Frequency ，FTF）：

FTF= 1/2 × RPM × (1 × Bd / Pd × cos )其中RPM : 轴之转速N : 轴承滚动体之数目Pd : 轴承节径Bd : 轴承滚动体直径ψ : 滚动体之接触角

•BPFI通常为转速×N ×60%

•BPFO通常为转速×N ×40%

•FTF通常为转速×0.4~0.6

•BSF通常为转速之2~4倍

•轴承组件损坏大部份均会产生HARMONIC并伴随着转速之旁波

•标准之组件损坏顺序为BPFO®BPFI ®BSF ®FTF 6．转轴磨擦状况诊断

•当旋转件与固定件磨擦时，其频谱与松动相似．

•通常会激发转速的整数分数的次简谐振动频率(1/2，1/3，1/4……)

7．叶片状况诊断

•叶片频率(BPF) =叶片数*转速，此为泵浦,风车和压缩机的固有频率

•但若设计不当,扩散片磨损,管路陡弯,扰流阻碍或转轴偏心，皆会引起高BPF

8．扰流状况诊断

•当空气在进出风车，压力或速度产生突然之变化时，会引起扰流现象．

•扰流通常会产生随机，低频的振动，范围约在1~30 Hz 间．

9．孔蚀状况诊断

•当泵浦入口压力不足时，易产生孔蚀（气穴）现象

•孔蚀通常会产生随机，高频且宽频域的振动，会对泵浦内部机件造成腐蚀．

10．齿轮状况诊断

•齿轮啮合频率（GMF)=齿数*转速

•GMF为齿轮机构固有之频率，其大小代表负荷之多寡，而非磨耗．11．齿磨耗，偏心或两轴不平行•齿轮自然频率会被激发出来f n

•GMF会变大，并伴随着磨耗齿轮转速之旁波（side band) •磨耗增加，旁波亦会增多加大．

•偏心或两轴不平行时，会有2倍GMF出现

12．皮带传动问题诊断

•皮带频率=3.124*皮带轮直径*转速/皮带长度

•皮带发生磨破，松动，或配合错误，常会引发1*,2*,3*,4*的皮带频率

13．皮带或皮带轮不对心问题诊断

•皮带轮不对心时，会在1*转速显现高振动

•轴向尤其明显

•被传动件之转速频率会发现在传动件频谱上

14．皮带轮偏心问题诊断

•和不平衡问题一样，振幅主要发生于径向之一倍频．15．马达定子问题诊断

•定子偏心会产生气隙不均而引起振动

•气隙不均会产生局部发热而使马达轴弯曲，故振动会随操作时间而变大

•会在2倍线频率(120 Hz)产生高振动

16．马达转子偏心问题诊断

•转子偏心会产生2倍线频率，并伴随着极通频率（FP=P*迟滞频率）

•FP会在低频区出现（约0.3~2.0 Hz）

17．转子棒松动问题诊断

•转子棒通过频率(RBPF)=转子棒数*转速

•转子棒松动时会产生RBPF及2*RBPF，并伴随着2*FL(120 Hz)之旁波

18．相位问题诊断

•联接器的松动或损坏会产生相位问题

•会引发2倍线频率之大振动

•并伴随着1/3 FL(20 Hz)的旁波

19．同步马达问题诊断

•线通频率(CPF)=定子线圈数*转速

•定子线圈松动时，会产生CPF高振动

•并伴随着转速之旁波

20．直流马达问题诊断

•磁场绕组破损，不良的SCR，联接器松动会产生6倍线