当前位置: 旋转机 >> 旋转机优势 >> 机器常见振动故障的诊断方法诊断流程图
1.安装故障的振动诊断流程图
流程图描述安装故障的诊断过程。这些故障对于所有机器来说都是很常见的。图B.1的流程图是诊断过程的一个指南,但并不是全面的。
2方法
2.1总则
推荐的方法在图B.1中图解阐述。包含视觉检查和谱分析的安装问题的诊断方法建议作为巳安装机器测试的主要内容。此外,共振测试、时域波形分析、轨迹分析、相位分析和工作变形分析当必要时也可以采用。
2.2视觉检查
建议对安装的机器进行任何测试前,完成机器和现场的视觉检查。
2.3振动量值
振动量值宜进行测量并和相应的国家标准对照。如果振动量值在允许限度内,那么这不是一个安装故障。
2.4谱分析
整个运行范用的阶次分析和谱分析是旋转机械诊断的核心。然而这也取决于机器。谱数据通常是速度数据,但是也可以是加速度数据(对于小速度机器)和位移数据(对于压缩机和低速机器)。
根据情况这些谱数据宜从驱动和被驱动机器所有轴承上水平、垂直和轴向全部三个方向测得。宜获取完整的机器知识用于识别特征频率。谱分析的目的是识别出导致机器振动的频率。如果所有的振动振幅都在允许的范围内,那么机器可以作为正常接受。然而,如果任何频率成分具有高的振幅,那么谱分析则用来将高振幅振动频率和机器的某个频率关联起来。
高振幅振动的谱分析结果将是以下三种情况之一:
a)在1x运行速度频率
有许多和机器相关的问题可以导致高的1x振动。在这些放障包括转子的机械不平衡和热不平衡,管道压力和滑座水平。存这种情况下,需要在机器上进行特殊的振动测量来描述该1x振动的本质,且区分不同的1x故障。这些测量包括:时域波形测量,相位测量和工作变形(ODS)测量。
b)在除运行频率(1x)外的和已知原国有关的其他频率
实例是包括只有1x或者同时存在1x和2x(见图B.2),甚至3x的不对中。另一个例子是谱中运行速度谐波逐减的振幅(见图B.31)。这个谱的形状经常和轴承承及安装滑座的松动相关联。
c)在不能和机器通常可知的缺陷联系起来的频率
在这种情况下,需进行额外的测试以判断这些频率的来源。这些测试包括共振测试(包括冲击诚验和瞬态测试),模态测试和流量特征测试,(见图B.4的a一d。共振测试的目的是使观测到的频率和机器的固有频率(静止部件)或者共振速度(旋转部件)相关联。模态测试是共振测试更高级的形式,在这里机器的所有模态特特征都被确定,包括固有频率,阻尼比和模态振型。模态测试很少在现场使用,因为它是一种精细的测试方法,通常时间和费用成本都很高。然而,当有正当理由需要时,必可成为获得机器特征和清楚地识别谱中观测到频率的强有力工具,并且提山一个问题的解决方案。关于流量特征测试,它一直是个保证旋转机器总是在最高效率点或者接近最高效率点运行的好办法,否则会出现更高的振动振幅。比如,出现泵的回流和气穴效应以及压缩机失速的这种情况。
最为困难的情况出现在谱分析发现了高的1x振动。有很多和安装问题相关的故障可能会导致高的1x振动。在这些故障中包括不平衡、不对中、外壳变形、基磺倾斜、滑座水平、管道应力和过大的轴承间隙。在这种情况下,需要在机器上进行特殊的振动测量,来描述该1x振动的本质,且区分不同的1x故障。这些测量包括:时域波形测量,相位测量和工作变形(ODS)测量。
2.5时域波形分析
时域波形测量可用于区分不对中(见图B.5),管道压力(见图B.6)和过大轴承间隙(见图B.7)。
对于管道压力,很明显作用在机器上的力是定向的,通常在水平方向上,并且这个方向力作用在整个机器上。不适当的轴承间隙也会导致定向力。然而,这种不适当间隙在轴承上是局部的,对特殊几何轴承尤其如此,,如椭圆或多油叶轴承。
2.6相位分析
相位分析用于诊断常见的安装异常、如不平衡、不对中、轴弯曲和壳体变形。下面时用相位信息进行诊断的例子。
a)如果联轴器两侧有度径向相位改变,则问题通常是不对中。如果跨联辆器没有发生径向相位改变,则问题通常是不平衡。然而,存少数情况下,如果振型的一个节点在联轻器上,则径向相位信息的阐述必须重新讲估。需指出的是,跨联轴器有轴向度相位改变是不对中故障的良好表征。
b)壳体变形可以通过机器在水平、垂直或轴向上存在度相位改变(边对边或端到端)进行识别。
c)当转子有一个共振速度且通过这个转速时,理论上将会发生度相位改变(见图B.3)。实际上由于存在阻尼和其他共振速度,相位改变会小于“。
轴承翘起可以通过测量轴承座周围的相位,并注意由于翘起轴承的摆动而引起的相移。在许多情况下,时间波形相位的组合分析在振动形式可视化和识别问题中是非常有用的。
2.7ODS分析
如果在时域波形和相位分析后1x振动问题仍未解决,则宜测量工作变形ODS。ODS用于识别基础倾斜(见国B.8)、滑座水平(见图B.9)、滑座松动和轴平行的问题。在ODS测量中,有相位参考的1x振动是在机械结构或滑座上的网格点测量的。这显示了机器在工作载荷和运行速度下的实际变形。要注意ODS不是机器或结构的模态振型,除非机器处于共振状态,但可以将其看作所有模态振型贡献的总和。ODS分析在识别安装问题方面华常有用.因为它提供了机器,滑座的一个可视化的实际振动形式。特别是,如果一个机器滑座在其ODS展现出一个节点,那么这是基础倾斜或滑座水平问题的一个明确指示。为确认ODS分析的结果将需要对滑座或基础水平的精确测量。