1、旋轉機械設備簡易診斷方法一、旋轉機械運轉產生的振動機械振動中包含著從低頻到高頻各種頻率成分的振動，旋轉機械運轉時產生的振動也是同樣的。軸系異常（包括轉子部件）所產生的振動頻率特征如下：發生頻率主要異常現象振動特征低頻不平衡轉子軸心線周圍質量分布不均勻。振動頻率與旋轉頻率一致。不對中聯軸器連接的兩軸中心線偏移。振動頻率與旋轉頻率一致或與旋轉頻率成倍松動基礎螺絲松動或軸承磨損引起的振動。振動頻率含有旋轉頻率的咼次成分。油膜振蕩常發生在定制給油的滑動軸承上。是因軸承的力學特征引起的振動。振動頻率是軸的固有頻率。中頻壓力脈動在泵、風機等產生壓力的結構中，每次渦輪通過 渦殼部位，流體、壓力變動。當壓力機

2、構有異常 時就產生壓力脈動。葉輪葉片通過振動軸流式或離心式壓縮機中，透平運行時，由于動靜葉片間干涉；葉輪和導葉間干涉，噴頭和葉輪間干涉引起的振動。高頻氣濁流體機械中，由于局部壓力降低，產生氣泡，氣 泡壓力增咼，破滅時即產生咼頻振動并有音響。流體音振動流體機械中，因壓力機構異常或密封機構異常等 產生的一種渦流，一般是隨機高頻振動和音響。二、對象設備的選擇從效率和效果方面來看，將工廠內所有設備都作為簡易診斷對象是不可取的。 從技術方 面看，有可以診斷的設備也有不可診斷的設備。 因此選擇對象設備時必須充分探討， 選擇標 準如下：1）與生產直接有關的設備2）雖然是附屬設備，但故障引起的破壞性大的設備3

3、）由于故障，有再次損壞可能性的設備4）維修成本高的設備三、檢測周期為使機械設備的異常在初期階段就能被發現，必須對設備進行定期檢測，檢測周期的長短要視異常程度大小而定。異常嚴重的必須縮短檢測周期。這一點非常重要，但是，不看必 要性，過分縮短檢測周期是不經濟的。決定檢測周期時必須注意：設備過去的異常履歷和發生異常的周期設備的劣化速度對過去有異常履歷的設備，檢測周期應為發生周期的1/10以下。而象磨損故障這一類劣化是慢慢進行的設備，檢測周期即使長一點也是足夠的。但是對于高速旋轉體， 故障一旦產生立即會導致故障的設備，希望每天檢測或在線監測。以下是各類設備的標準檢測周期（是一個基本周期），如檢測數據變

4、化加劇或達到判定基準的注意區域時，必須縮短檢測周期。高速旋轉機械：透平壓縮機（氣輪壓縮機）煤氣透平機（燃氣輪機）蒸汽透平機每日一般旋轉機械泵、風扇、鼓風機蒸汽透平機每周一般情況下，軸承劣化初期，劣化是慢慢進展的，這時如不作適當處置，劣化就會激烈進展，因此，對軸承來說，檢測周期應比其它設備或部件短，盡可能每天檢測較放心。 另外,檢測周期不應固定不變。如果，檢測值同判定基準對照處在很正常狀態時，則周期可固定不變，但當進入注意區域時，檢測周期應縮短，這一點很重要。四、檢測診斷點:檢測點最好是在軸承殼體部位，應選擇探頭與機械接觸良好。剛性高的部位作為測點，測低頻振動時，三個方向都測（軸向、水平、垂直）

5、，一般軸向和水平向都在軸心同高度測。要求在三個方向測是因為各種故障引起的振動發生在不同的方向上。例如，不平衡一般是水平方向振動出現異常，不對中是軸向，松動是上下方向。但測高頻振動時，只要選擇最容易測的一個方向即可（一般是垂直方向），這是因為滾動軸承上產生的振動是全方位各方向傳遞的。測量點選擇大多數情況從效率方面考慮，并結合設備結構的特點，目的要最容易測到所產生的劣化現象。 測點選好，檢測的方向也限定了。確定測點后，每次在同一點檢測這一點非常重要，因對高頻振動而言，檢測點位置差數mm振動顯示值可相差 6倍，另外，檢加速度來診斷（振幅越大，說明損傷越嚴重）（一）用圖2（ a）所示的沖擊波形峰值（p

6、）或用圖2（ b）所示的沖擊波形絕對值處理后的平均值（A）都能診斷異常，基本上是一致的。一般情況下，考慮到顯示值的穩定性，用平均值進行診斷。但轉速低時（300rpm以下） 平均值變動小、正常、異常難以判斷。因此， 用峰值進行診斷較好。（二）另外。看峰值、平均值的大小關系（即 P/A比 值大小關系），也可以大致判斷軸承異常。如圖3（ a）所示，P/A值大時，軸承有損傷。圖3（ b）所示，P/A值小時，往往是潤滑不良或者有磨損異常。Prji k 兀.t九AP/A大（a）軸承有損傷P/A小（b）潤滑不良、磨損六、判定標準判斷旋轉機械設備是否正常的標準一般有以下三種，對具體設備選用哪種判定標準，必須充

7、分探討。（一）絕對判定基準同一部位的檢測值與絕對判定基準比較，判定設備是良好/注意/不良狀態。絕對標準是經過大量振動試驗，現場振動測試以及一定的理論研究而總結出來的標準。（二）相對判定基準同一部位定期檢測，將正常時的振動值作為初始值，看定期檢測值是初始值的幾倍，以此來判斷設備狀態。一般振動值為原始基準 2倍時，需加強監測，低頻振動增大到原始基準4倍時需檢修，高頻增動增大到原始基值 6倍時需檢修。（三）相互判定基準同種設備有多臺時，可在同一條件（運轉，基礎）下檢測，進行相互比較判斷。七、日本新日鐵公司，從長期維修的數據中得到經驗：（一） 絕對判定基準當被診斷的設備設有本身的絕對判斷基準時，先用如

8、下的判斷基準診斷設備良好注意危險10300KW （中型機）300 rpm以上M<1K M<7M> 7300KW以上（大型機）300 rpm以上M<22W M<11M> 11M檢測值的平均值（單位 mm/s）（三次測量值平均）注：1如以上設備范圍內此基準不適用時，可用相對判定基準或相互判定基準2）在軸承部位（V、H、A三向）各測三次振動值。3） 將每點所測的三次數據平均，求得M值，再判斷設備狀態。根據高頻振動診斷滾動軸承損傷的絕對判定基準。目前有幾個正在使用，這些絕對值判定基準都是根據以下事項制成的。異常時振動現象的理論考察（特征頻率、公式等）根據測試，搞清振

9、動現象（波形圖、頻率圖等）檢測數據的統計評價（多次檢測取平均值）國內外參考文獻，振動標準的調查（參考圖譜，參照標準等）（二） 相對判定基準當絕對判定基準不適用時，可用下述方法求得判定基準值來判斷設備有無異常。1）相對判定基準值確定程序如下：先確認對象設備是在正常狀態然后確定檢測點-在同一測點上測25次以上（每次重新接觸測定）-每個測點，從測定值計算平均值（Mg和標準差（T ）平均值（Mg）=X X IIX式中：x.- NT檢測值;N： 檜測次效，標準差（D *-（Xi-Wg） +（X2-Wg）+（Xx-Mg）'1N-lN-用下式，可求得達到注意狀態的平均值（MC以及達到危險狀態的平均值

10、（ Md。注意域的平均值（MC =Mg+2c 危險域的平均值（Md） =Mg+3 d但是，也有可能剛超過 MC時，就到了危險狀態，這樣正常和危險就不明確了。所以劃出一個注意區域：檢測值在 Mc以下時判為正常；在 Me和Md之間即為正常和危險不能確定的 狀態（不明狀態或注意區域）。2）利用上述基準進行設備診斷時，應注意以下幾點：在同一測點測三次，將三次平均值作為檢測值和相對判定基準比較、判定。檢測時在同一位置，按壓力大小和方向都不變。-求Me和Md時，假定不明狀態和危險狀態時檢測值分布的標準差同正常狀態時是同樣的（d相同）4用Me作注意狀態基準，Md作為危險狀態基準時a. 盡管設備處于正常狀態，

11、但判定為不明狀 態的概率仍有 2.3%，判定為危險狀態的概 率仍有0.1%b. 當對象設備處于不明狀態時，（檢測值等于Me時）判定正常或不明狀態的概率各為50%判定為危險狀態的概率為15.9%e.當檢測值等于Md時，對象設備達到危險狀 態，這時，判定為正常狀態的概率仍有 15.9%。特別是取三次讀數的平均值作為減少判斷誤差，應遵守各項注意事項進行檢測，這些注意事項對任何一種檢測值的 分散性都減小的（用標準差的平方表示檢測值的分散程度） 為檢測值時，分散性就減小到1/3，誤判概率就能降低。從正常狀態的振動測定結果求得的Me和Md這些標準，還有待于根據設備特征，過去的維修數據，今后的維修數據，實施

12、維修的狀況，再求得最佳的絕對判定基準。（通過過去與現在的實際情況而定出）（三）相互判定基準同一規格各設備在同條件下，有多臺運轉時，在設備同一部位檢測相互比較，由此掌握設備的異常程度。注：適用于所有滾動軸承的絕對判定標準是不存在的。因此，設備維護中絕對判定標準和相對判定標準都需要。從兩方面綜合進行探討。（四）絕對判定基準一例:1）直線連接轉速軸和軸徑交修正軸一點2 ）從此點引縱線交A B線上兩占八、3）再引二橫線交a、b二點，即八、為判定基準:a值以下：正常b值以上：危險例：轉速600rpm，軸徑70mnfl寸，圖中判定值是:正常0.18以下危險0.56以上簡易診斷注意點因此診斷異常時要用不同種類的滾動軸承有異常時往往產生高頻振動和低頻振動,速度檔測低頻振動，用加速度檔檢測高頻振動，根據兩者結果進行診斷很重要。）檢測點最好是軸承外殼部位，測振動速度時，水平、垂直、軸向三個方向都測，測振動加速度時，選三個方向中的任意一個。）應盡可能兩個標準（絕對判定基準、相對判定基準）都參考。（四）滾動軸承如本身無異常， 只是潤滑不良，則振動電平（尤其是高頻振動電平會增大）因此，只憑振動大這一點不能馬上判斷為異常。首先要確認潤滑狀態。缺油時，給油后再測（給油后數小時一一數天后檢測）。九、劣化傾向管理表該表目的是記錄和保存檢測值，以便根據過去的檢測記錄來制定今后的維修計劃,、亠、/.這