不对中、不平衡振动诊断要点

不对中的故障诊断要点

1）频域：

①确认轴向和径向在1、2、3倍频处有稳定的高峰，特别注意2倍频分量。

②径向振动信号以1倍频和2倍频分量为主，轴系不对中越严重，其2倍频分量就越大，多数情况下会超过1倍频。

③轴向振动以1倍频分量幅值较大，幅值和相位稳定。

④联轴节两侧相临轴承的油膜压力反方向变化，一个油膜压力变大，另一个则变小。相位基本上成180度。

⑤4-10倍频分量较小。

2) 时域：

确认以稳定的周期波形为主，每转出现1个、2个或3个峰，没有大的加速度冲击现象。如果轴向振动径向振动一样大或者比径向还大，则说明情况非常严重。

3）振动信号的原始波形是畸变的正弦波。

4）轴心轨迹呈香蕉形或8字形，正进动。

5）振动对负荷变化较为敏感，一般振动幅值随负荷的增大而升高。

提示：

1)在确认不对中的若干特征时，如果出现：轴向振动小且4-10倍频分量较大，则有可能是机械松动。

2)在诊断不对中时，如果1倍频分量比其他分量占优势，可能存在角不对中；2倍频分量比其他分量占优势，可能存在平行不对中。

3)如果时域波形不稳定或出现较大的冲击现象，可能是其他故障。

4)对于电机，如果基频及其他倍频分量大的同时，其振动时域波形有调制现象，或基频处出现边频，可能存在机电故障，如转子断条或轴承倾斜导致的偏心。

5)对于齿式联轴器在2倍频下，还可能出现3、4、5等倍频分量。

6)对于目前使用较多的膜片联轴器可出现N倍频（N为螺栓的个数）。

不平衡的振动诊断

1)频域：

i.确认频谱中以稳定的基频分量为主，其它倍频幅值很小。

ii.轴向振动比径向小得多。

iii.必要时可以改变转速，在升速过程中当转速小于临界转速时，确认工频幅值随转速升高而增大；当转速大于临界转速后，振幅随转速增大反而减小，并趋向一个较小的稳定值。当转速接近临界转速时，将产生共振，此时振幅将有最大峰值。

2)时域：

i.波形以稳定的单一频率为主，轴每转一周出现一个峰值。振动信号的原始波形为正弦波。

ii.轴向振动比径向小得多。

iii.轴心轨迹呈椭圆形。

iv.转子的进动特征为同步正进动。

提示：

1.造成径向振动基频幅值大的其他故障还有：轴弯曲、机械松动及机械共振。要加以区分，在检测不平衡前应予以纠正。

2.如果1、2、3倍频等分量大，而且垂直方向振动明显大于水平方向振动，有可能是基础松动。

3.如果轴向振动较大，并且径向和轴向的1、2、3倍频分量较大，有可能存在轴弯曲或角度不对中。

4.稍微改变转速，如果基频幅值变化很大，可诊断为机械共振。

5.对于电机，如果基频幅值大的同时，其振动时域波形有缓慢的调制现象，可能存在机电故障，如转子断条或裂纹。

6.轴弯曲与不平衡有相似的频谱特征。区分的方法是：低转速下测量转子不同部位的径向跳动量，即可以判断转子是否存在初始弯曲；如果有条件，可以测试轴两端的相位，也可以帮助判断轴是否存在弯曲。在一定的转速下改变机组负荷，如果振动随负荷和时间而变化，则可能存在局部的摩擦、受热或冷却不均匀引起的热弯曲。

转子动不平衡确认步骤（翻译+个人经验）

1、信号录取方法：

（1）最好使用6通道仪器同时记录1V、2V、1H、2H、1A、2A振动；（2）也可以使用2通道仪器分别同时记录1V、2V；1H、2H；1A、2A振动。

2、分析1V、2V相位差

3、分析1H、2H相位差：

若1V、2V相位差与1H、2H相位差接近，则可能存在动不平衡

4、分析1V、1H相位差

5、分析2V、2H相位差：

若1V、1H相位差与2V、2H相位差分别接近90度（或分别接近270度），则可能存在动不平衡（若1V、1H相位差为90度，而2V、2H相位差不是90度，则可能在1点发生局部动不平衡，如电机端部冷却风扇的动不平衡。）说明：90度、270度，并非精确值，一般在正负30度以内即可.

6、计算1V、2V幅值比，取整数

7、计算1H、2H幅值比，取整数。若这两个整数接近，则可以确认存在动不平衡

8、计算1A、1H幅值比

9、计算2A、2H幅值比：

若1A、1H幅值比与2A、2H幅值比分别小于1/3，则可以确认存在动不平衡

10、分析1V、2V；1H、2H；1A、2A相位关系

若1V、2V；1H、2H；1A、2A分别同相位或分别180度反同相，则可以确认存在动不平衡

机械松动的诊断要点

1）频域

a)确认径向振动有较大的1倍频分量，特别是3-10倍频分量。

b)可能有1/2、3/2、5/2等分数倍频分量，它们随时间增大。

c)确认轴向振动小或正常。

2）时域

a)不稳定的非周期信号占优势，可能有大的冲击信号。

b)比较垂直和水平方向的振动，可以发现振动具有高度的方向性。

提示：

1）故障严重，还会出现1/3、1/4倍频等分量。

2）机械松动也可在达到工作温度且部件已经热膨胀后出现。

3）水平固定的机器，如果基座松动，则垂直方向会出现很大的一倍频振动，一般比水平方向振动还大。所以，这一点要特别注意和转子不平衡相区分。

4）具有松动故障的典型频谱特征是以工频为基频的各次谐波，并在谱图中常看到10X。国外有人认为，若3X处峰值最大，是轴和轴承间有松动，若4X处有峰值，表明轴承本身、松动。

电机转子故障诊断要点

1）确认1、2、3倍频振动分量大且有边频带，若边频带间隔为p· s·f，表明有转子断条或裂纹。

2）出现电源频率振动分量表明转子弯曲或转子偏离磁场中心。

3）确认时域波形有强烈的调制，周期为1/（p·s·f），表明有转子断条问题。4）检查轴向振动，轴向振动应很小。若轴向振动有较大的1倍频分量，