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继上期讨论共振之后，在此分享几个拍振的案例。虽然拍振同样会引起设备的剧烈振动，但与共振较稳定的振动不同，拍振引起的振动呈现明显的波动，这与拍振的形成因素相关。

一拍振现象的产生与图谱体现

当有两个频率彼此很靠近的振动，或者一个振源的振动幅值和频率连续不断变化时，便可能出现拍振。两个频率略有差别的时域波形，其尖峰周期性的彼此同相位叠加时，它们有效地彼此相加，形成最大振幅，在另一时刻，其波峰和波谷相加时，形成最小振幅，这便是两个频率形成拍振的原理，其拍频就是这两个频率的差值（如图1所示）。

图1拍振模拟图

2级异步电动机是最容易发生拍振的设备，当电机存在气隙不均或其他电气问题时，通常会导致电机产生较大的2倍电源频率振动，而该频率接近不对中产生的2倍转频、某些轴承滚动体故障频率以及速度变化较小的罗茨风机啮合频率等，现场诊断人员需要仔细分辨。

我们来看一个实际案例。

某化工厂的真空鼓风机通过齿轮箱链接罗茨风机，这台齿轮箱的减速比①约为0.96（如图2所示）。该设备部署了湃方科技智能设备状态监测系统，可通过监测设备的振动数据来反映设备运行状态及健康程度。当设备运转发生异常时，AI智能诊断工具将会自动定位设备故障点位并分析故障原因，以多平台形式（WEB端网页推送、APP预警信息推送、短信推送等）向用户发送报警信息，从而达到预测性维护的目的。用户可在AiM设备智能管理云平台中获取并分析设备振动图谱。

图2某化工-真空鼓风机

振动趋势图显示，电机驱动端垂直方向上的振动速度存在较为强烈波动（如图3所示）。根据时域波形图，可明显看出设备发生了拍振：速度频谱图中出现了明显相近的两个频率96Hz和Hz，可知该拍振的拍频约为两者差值4Hz（如图4、5所示）。

图3真空鼓风机电机驱动端垂直振动趋势图

图4真空鼓风机电机驱动端垂直时域波形图

图5真空鼓风机电机驱动端垂直速度频谱图

上述案例拍振发生在同一组设备上，且形成拍振的两个激振频率相差较大，即拍频较高，一般的采样时长也可以明显分辨出拍振现象。还有另外一种情况，当两台设备位置距离较近或处于统一基础平台上，两台设备同时运行又存在一定速差时，也会形成拍振。

我们来看一个实际案例。

某化工厂的1#管道增压泵和2#管道增压泵，两泵为立式设备，安装位置较近。年10月20日至10月24日期间，2#泵运行，1#泵停机。从振动趋势图中可以看出，该段时间内2#泵电机非驱动端轴向振动趋势图平稳，波动较小，其余时段，两台泵同时运行，振动速度则出现明显波动。（如图6、7所示）

图61#管道增压泵电机非驱动端轴向振动趋势图

图72#管道增压泵电机非驱动端轴向振动趋势图

两台泵实际转速相差较小且存在变化，同时时域波形的采集时长较短，因此形成的拍振对应拍频较低，约在0.1Hz以下，从时域波形图中无法呈现一个完整的拍频现象（如图8、9所示）。若此类情况下想在频谱图和时域波形图中呈现一个完整的拍频现象，需要采集时间足够长的波形。

图81#管道增压泵电机非驱动端轴向时域波形图

图92#管道增压泵电机非驱动端轴向振动趋势图

二调制与拍振

当低速轴处在较低转速时，一对齿轮出现磨损，齿轮啮合频率受磨损齿轮的转频调制，也会形成类似拍振的一种现象。但不同的是此类现象在频谱图中表现为中心频率和边带特征，我们称之为信号调制②。易出现信号调制的常见设备有球磨机、皮带运输机、刮板运输机等。

我们来看一个实际案例。

某烧结厂球磨机齿轮发生磨损，小齿轮垂直方向振动波动剧烈（如图10所示），时域波形图中明显出现拍振现象，但从速度频谱图中可以看出，齿轮啮合频率两侧边带特征明显，符合信号调制特征（如图11、12所示）。

图10球磨机小齿轮非驱动端垂直方向振动趋势图

图11球磨机小齿轮非驱动端垂直方向时域波形图

图12球磨机小齿轮非驱动端垂直方向速度频谱图

虽然调制和拍振的波形图、振动趋势图表现类似，但二者频谱不同，产生的机理也完全不同，我们在观察振动图谱时要注意区分。

三拍振的影响

1、拍振本身未必成为问题，如上述化工厂的真空鼓风机，虽然存在明显的拍振现象，但设备整体振动较小，符合振动标准，不影响设备运行；

2、拍振使动平衡非常困难，尤其是用频闪灯测相位时。频闪的虚像将连续以拍振旋转，测量不到相位；

3、两台单独运转的机器，可能都分别满足振动标准。但当两者一起运转时，会造成两台机器都超过报警阈值的情况。如上述化工厂的两台管道增压泵。

四拍振的处理措施

1、降低两激振源的强度或减小系统的振动响应。两者的目的都是为了降低振动幅值，使拍振之后的振动烈度符合振动标准，不影响设备正常运转；

2、分隔激振频率。改变其中一台设备的转速，或者同时改变两台设备的转速，使两台设备的频率分隔开来；

3、隔离两振源。在机器之一或两者下面放置隔振材料，保持彼此振动不影响即可。

释义：

①减速比：减速装置的传动比，是传动比的一种，是指减速机构中瞬时输入速度与输出速度的比值，用符号“i”表示。传动比过小则减速效率低。

②信号调制：将能量低的消息信号与能量高的载波信号进行混合,产生一个新的高能量信号的过程

作 　　者丨宋云龙校 　　对丨武通达、石云华、朱瑜编 　　辑丨毛娜

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