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带你了解有关VIB07振动分析仪的应用

振动是回传机械运转时的重要特性。利用数据采集器,多功能型机械振动分析仪对机械设备运行状态的振动信息进行采集,然后通过振动频谱分析,可以快速、准确地诊断出如转子不平衡、转轴弯曲、轴承损坏与松动、轴系不对中等故障存在的原因,从而做到故障早期发现、诊断迅速及时、结论定点定量、机理清楚明白之目的。
方法/步骤
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如何用多功能型机械振动分析仪中的频谱图来判断设备的具体故障类型:旋转设备最常见的故障:共振,不平衡不对中,轴弯曲 ,机械松动,电动机问题, 滑动轴承问题,滚动轴承问题,齿轮问题,皮带问题,风机问题 ,泵的问题 ,压缩机的问题 ,透平的问题。

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是旋转机械常见的问题——共振 旋转部件如转轴的共振通常叫做临界转速。共振存在于一个结构的所有部件,甚至在管路和水泥地板等,重要的是要避免机器运行在导致共振的频率上。识别共振的简单方法是比较同一轴承三个方向水平、垂直和轴向的振动值,如果某一方向的振动大于其它方向的振动三倍以上,机器则可能在该方向存在共振。解决共振问题的方法是在可能的条件下改变机器的转速,常用的解决方法是改变机器结构的质量或刚度。

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不平衡的原因:当旋转部件的重心与旋转中心不一致,即质量偏心时产生不平衡。不平衡的转子产生离心力使轴承损坏,导致轴承寿命降低。仅仅百分之几毫米的重 心位移可引起非常大的推动力。不平衡引起明显的转频振动。

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不对中的原因:不对中是指两个耦合的轴的中心线不重合,如果州中心线平行称为平行不对中,如果轴中心线在一点相交则称为角不对中,现实中的不对中是两种类型的结合。

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轴弯曲的原因 :轴弯曲引起的振动类似不对中,轴弯曲可能是电动机转子笼条故障引起的转子受热不均导致的。如果弯曲发生在轴中心位置,主导振动是1 x RPM,如果弯曲发生在接近 、连轴器,主导振动频率会是2 x RPM。

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机械松动的原因:有两种机械松动,旋转和非旋转,旋转松动指在机器旋转和固定部件间存在太大的空间;非旋转松动指两个固定部件之间间隙太大。二者都在三个测量方向产生过大的 1x RPM 谐频振动。

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电动机故障的原因:电动机具有与其它旋转机械相同的故障,但是也有一些故障是电动机特有的。如转子热弯曲、气隙偏心、转子松动、偏心转子、线圈松动、转子笼条故障等。

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滑动轴承问题 :是经常在小于1 x RPM 的频率产生振动峰值,称作亚同步峰。有时甚至存在这些峰的谐频,指示磨损非常严重的轴承。 油膜涡动:油膜涡动是激起 0.38 x RPM 至 0.48 x RPM 间频率振动的油膜,振动由异常大的裕量和小的径向载荷导致,它对油膜施加一个压力,驱使轴沿轴承运动。油膜涡动可导致油不对轴润滑。改变油的粘度和压力,和有关负荷也会影响油膜涡动。

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轴承引起的振动叫做轴承音调,所有滚动轴承产生一定程度的音调,轴承磨损越严重,轴承音调的程度越高。各故障轴承产生的振动不是准确的 1 x RPM 的谐频,也就是异步振动成分,除了这些成分,轴承故障产生宽带噪声。

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齿轮故障:在无缺陷的齿轮箱,相对主导的音调出现在啮合频率,即齿轮的齿数乘以转速(RPM 频率)。当齿轮箱使用过一段时间齿轮啮合成分降低,因为齿的边缘被稍微磨圆。然而,继续磨损会使啮合振动水平再次增加。这个振动水平也受到齿轮轴的对中的影响。

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皮带问题:磨损或松的皮带产生皮带频率及其谐频的振动,在一个具有两个皮带轮的系统中,二倍频通常占主导。基本皮带通过频率 FBF 按如下公式计算: FBF  = π (D/L) RPM FBF = 基本皮带通过频率 D = 皮带轮直径  L = 皮带长度 RPM = 皮带轮 D 的转速(Hz)

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基本皮带频率总是小于 1x RPM。皮带轮偏心产生高的径向 1x 成分振动,特别在与皮带平行的方向 (径向指从传感器到皮带轮中心的方向)。皮带轮对中不良产生轴向 1xRPM 振动和皮带基本波动频率 FBF 的轴向谐频。如果皮带的张力不正确,皮带产生固有频率的振动,这个频率在一个大的范围内取值。风机问题:风机通常在叶片上产生不均颗粒附着,特别是风机工作的介质空气或气体具有高颗粒浓度的场合,这些不均附着导致不平衡。如果叶片变形,裂纹或断裂,叶片通过频率峰值将增加。如果叶片数量很多,叶片通过频率有时会出现边频带,叶片通过频率 , bpf = 叶片数乘以转速

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泵问题:离心泵的一个显著的振动成分发生在叶片通过频率,BPF (叶片数乘以转速)。如果 BPF 振动值增加,可能是由于泵的内部问题,如对中不良或损坏的叶片, BPF 谐频也可能出现。下面的FFT 包含高频宽带噪声,表明存在由于低出口压力引起气蚀。

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