一小時(shí)學(xué)會(huì)機(jī)器故障診斷陶洛文工學(xué)博士，高級(jí)工程師頻譜分析法頻譜分析法是最基本和最常用的故障診斷方法。每種故障有其對(duì)應(yīng)的特征頻率。根據(jù)特征頻率及其變化確定機(jī)器的故障性質(zhì)和嚴(yán)重程度。轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械常見故障的頻率特征強(qiáng)迫振動(dòng)類故障自激振動(dòng)類故障R:轉(zhuǎn)動(dòng)頻率轉(zhuǎn)子不平衡故障的頻譜波形為簡諧波，少毛刺。軸心軌跡為圓或橢圓。1X頻率為主。軸向振動(dòng)不大。振幅隨轉(zhuǎn)速升高而增大。過臨界轉(zhuǎn)速有共振峰。透平風(fēng)機(jī)TOTI齒輪箱1X頻率(水平)1X頻率(水平)1X頻率(鉛垂)1X頻率(鉛垂)軸向很小軸向很小轉(zhuǎn)子不平衡的類型轉(zhuǎn)子不對(duì)中的類型正確對(duì)中e=0,

=0平行不對(duì)中

e0,=0角度不對(duì)中

e=0,0綜合不對(duì)中

e0,0轉(zhuǎn)子不對(duì)中故障的頻譜出現(xiàn)2X頻率成分。軸心軌跡成香蕉形或8字形。軸向振動(dòng)一般較大。本例中，出現(xiàn)葉片通過頻率。電機(jī)水泵POPIMOMI1X頻率2X頻率葉片通過頻率轉(zhuǎn)子系統(tǒng)松動(dòng)故障的頻譜波形出現(xiàn)許多毛刺。譜圖中噪聲水平高。出現(xiàn)精確的倍頻2X，3X…等成分。松動(dòng)結(jié)合面兩邊，振幅有明顯差別。電機(jī)水泵POPI轉(zhuǎn)速的精確倍頻成分本例中最高出現(xiàn)16X成分噪聲水平高松動(dòng)故障引起的間入諧量未松動(dòng)時(shí)的頻譜松動(dòng)時(shí)的頻譜

出現(xiàn)0.5X，1.5X，2.5X，3.5X...等頻率成分松動(dòng)結(jié)合面兩邊振動(dòng)差別大50353815101218402558松動(dòng)！松動(dòng)！不松動(dòng)不松動(dòng)齒輪故障的頻譜齒輪嚙合頻率GMF等于齒數(shù)乘以齒輪轉(zhuǎn)速頻率。齒輪嚙合頻率兩邊有邊頻，間距為1X。隨著齒輪故障發(fā)展，邊頻越來越豐富，幅值增加。可用倒頻譜作進(jìn)一步分析。OUBSISOL齒輪箱上輥下輥輸入軸嚙合頻率GMF上邊頻下邊頻2X帶滑動(dòng)軸承的機(jī)械的頻譜特點(diǎn)不對(duì)中松動(dòng)引起的諧波不平衡油膜渦動(dòng)、碰摩0246810121416FrequencyinorderDisplacementinmpktopk12.510.07.55.02.50從油膜渦動(dòng)發(fā)展到油膜振蕩渦動(dòng)頻率c/min轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速r/min相關(guān)產(chǎn)品-振通932高級(jí)分析儀中文Window菜單顯示，操作更方便大尺寸、彩色液晶屏幕，清晰美觀12800線分辨率頻譜，頻率范圍25kHz基于DSP的全功能高速動(dòng)態(tài)分析雙通道采集，14位AD采樣USB接口可配MCM2/3,SDES等軟件高速記錄起停車振值,幅值,相位,頻譜標(biāo)準(zhǔn)數(shù)采器功能存儲(chǔ)200測點(diǎn),32K波形用硬件包絡(luò)解調(diào)檢測診斷軸承齒輪故障轉(zhuǎn)速測量、噪聲測量、相位測量、相位診斷軸承的故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測是機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)的重要內(nèi)容。旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障中軸承的損壞故障約占30%。軸承的運(yùn)行質(zhì)量除軸承元件本身的加工質(zhì)量外，軸承的安裝及裝配質(zhì)量影響很大。滾動(dòng)軸承的振動(dòng)滾動(dòng)軸承的失效形式

疲勞點(diǎn)蝕:因受滾動(dòng)壓應(yīng)力磨損:因受壓力又有與內(nèi)外座圈的相對(duì)滑動(dòng)腐蝕:潤滑油中的水分幾其它化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生銹蝕裂紋:由于磨削或淬火時(shí)作用而產(chǎn)生磨粒磨損:由于磨屑作用而磨損D

—節(jié)圓直徑d—滾珠直徑—接觸角z—滾珠數(shù)R—軸的轉(zhuǎn)速頻率滾動(dòng)軸承故障的特征頻率dD外環(huán)故障頻率內(nèi)環(huán)故障頻率滾珠故障頻率保持架碰外環(huán)保持架碰內(nèi)環(huán)滾動(dòng)軸承故障的頻譜軸承每一種零件有其特殊的故障頻率。隨著故障發(fā)展，它的幅值增加，并有諧波；諧波兩邊產(chǎn)生邊頻。還可用非頻率域的診斷方法，如共振解調(diào)。電機(jī)離心泵PIPO1X2X頻率故障基本頻率6.71X基本頻率的四個(gè)諧波帶滾動(dòng)軸承的機(jī)械的頻譜特點(diǎn)不平衡不對(duì)中松動(dòng)滾動(dòng)軸承故障頻率05101520253035404550×RFrequencyinorder3.53.02.52.01.51.00.50Velocityinmm/spk倒頻譜分析診斷法倒頻譜分析用于識(shí)別頻譜圖中的周期結(jié)構(gòu)倒頻譜的定義和有關(guān)的術(shù)語倒頻譜分析主要應(yīng)用于滾動(dòng)軸承和齒輪的故障診斷共振解調(diào)法原理：故障所引起的低頻（通常是數(shù)百HZ以內(nèi)）沖擊脈沖激起了高頻（數(shù)十倍于沖擊頻率）共振波形，對(duì)它進(jìn)行包絡(luò)、檢波、低通濾波（即解調(diào)），會(huì)獲得一個(gè)對(duì)應(yīng)于低頻沖擊的而又放大并展寬的共振解調(diào)波形。共振解調(diào)法的示意圖共振解調(diào)法的優(yōu)點(diǎn)：

剔除了低頻振動(dòng)干擾對(duì)于共振解調(diào)波，可作頻譜分析最簡單是看HFA包絡(luò)波有效值HFA<1正常HFA>2警惕HFA>6危險(xiǎn)相關(guān)產(chǎn)品-

909Z系列軸承故障檢測儀雙參數(shù)振動(dòng)檢測測量高頻包絡(luò)值,將低頻率(不平衡、不對(duì)中、松動(dòng)等振動(dòng)濾除掉)，專用于軸承齒輪監(jiān)測測量振動(dòng)速度真有效值,用于和ISO標(biāo)準(zhǔn)比較三相感應(yīng)電機(jī)的

電氣故障診斷怎樣識(shí)別電磁振動(dòng)？觀察斷電前后振動(dòng)幅值的變化: 如斷電后振動(dòng)立即消失，則是電磁振動(dòng)診斷時(shí)，振動(dòng)傳感器應(yīng)盡可能徑向安裝在電機(jī)的外殼上，而不是象診斷機(jī)械故障時(shí)那樣安裝在軸承座上。振動(dòng)傳感器如何安裝？電機(jī)如果電機(jī)的輸入電壓是三相平衡的（可以用電壓表確認(rèn)），那么其三相電流也應(yīng)該是平衡的。用平衡法診斷定子繞組故障的原理是什么？如果轉(zhuǎn)子回路有缺陷（如鼠籠斷條、端環(huán)開焊），則轉(zhuǎn)子回路的電氣不平衡會(huì)通過電磁偶合對(duì)定子電流進(jìn)行調(diào)制。調(diào)制度的大小與轉(zhuǎn)子電流的不平衡程度及電機(jī)負(fù)載大小成正比。怎樣用譜分析法診斷轉(zhuǎn)子繞組故障？

轉(zhuǎn)子會(huì)感應(yīng)出頻率為sf的三相電流

（s為轉(zhuǎn)差率，f為電源頻率）在定子電流上會(huì)觀察到調(diào)幅波,其載波頻率為電源頻率f,調(diào)制波頻率為2sf。在頻譜圖中同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)由2sf調(diào)制產(chǎn)生的譜峰，其頻率分別為f-2sf和f+2sf定子電流頻譜中主峰與兩個(gè)旁辨的幅值差： 正常時(shí)：>50dB（斷條率<2%） 有斷條：<45dB（斷條率>4%）通常是用鉗型電流表（帶信號(hào)輸出以便連接儀器）和數(shù)據(jù)采集器定期對(duì)電機(jī)定子電流進(jìn)行監(jiān)測，一旦上述幅值差小于50dB，或與正常時(shí)比較有較大幅度的下降，就應(yīng)引起高度注意。測量時(shí)要注意什么？

1)三相電源電壓應(yīng)比較穩(wěn)定和平衡;2)電機(jī)應(yīng)接近滿負(fù)載運(yùn)行。如果發(fā)現(xiàn)三相定子電流有較大差別，則應(yīng)懷疑定子繞組有缺陷。最好先排除定子異常，然后再診斷鼠籠狀態(tài)。皮帶故障皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)頻率BR＝(π*D)/皮帶長度]*皮帶輪轉(zhuǎn)頻；皮帶振動(dòng)頻率低于皮帶輪轉(zhuǎn)頻；共同特點(diǎn)：類似于不對(duì)中，軸向振動(dòng)較大平行不對(duì)中角度不對(duì)中振動(dòng)數(shù)據(jù)采集器在設(shè)備點(diǎn)檢和診斷中的具體應(yīng)用設(shè)置采集器回收數(shù)據(jù)建立參數(shù)庫數(shù)據(jù)分析打印報(bào)告現(xiàn)場測量振動(dòng)監(jiān)測有哪些特征值？位移峰峰值：正、負(fù)兩方向間的最大振動(dòng)距離速度有效值：振動(dòng)速度的均方根值，直接反映振動(dòng)的能量。一臺(tái)設(shè)備上不同位置測量的速度有效值中最大的一個(gè)稱為該設(shè)備的振動(dòng)烈度加速度峰值：常用于評(píng)價(jià)滾動(dòng)軸承和齒輪的狀態(tài)高頻加速度包絡(luò)有效值：濾掉了和轉(zhuǎn)軸有關(guān)的各種低頻分量后的高頻加速度包絡(luò)的能量。它主要反映了滾動(dòng)軸承和齒輪有損傷時(shí)發(fā)生的沖擊能量。如何選擇測量參數(shù)？傳感器如何安裝？磁座使用方便而性能適中，是最常用的方法怎樣選擇測量點(diǎn)？在狀態(tài)監(jiān)測工作中，應(yīng)盡量在三個(gè)方向上進(jìn)行測量，至少在工作的初期應(yīng)該如此。低頻振動(dòng)常常具有方向性（如不平衡在水平方向上，不同軸在軸向上，松動(dòng)在垂直方向上比較容易發(fā)生）。測定點(diǎn)一經(jīng)確定之后，就要經(jīng)常在同一點(diǎn)進(jìn)行測定。這要求在測定點(diǎn)上作出記號(hào)（如使用油漆或用鋼針打出定位孔）。尤其對(duì)于環(huán)境條件差的場合，這一點(diǎn)更加重要，在測高頻振動(dòng)時(shí)，曾經(jīng)出現(xiàn)過測定點(diǎn)偏移幾毫米后，測定值相差6倍的情況。振動(dòng)多大算超標(biāo)？設(shè)備狀態(tài)的另一種振動(dòng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

最新國際標(biāo)準(zhǔn)ISO-10816

是ISO-2372的升級(jí)版對(duì)振動(dòng)速度準(zhǔn)則作了更細(xì)致的規(guī)定增加了用振動(dòng)位移評(píng)價(jià)設(shè)備健康狀態(tài)的新準(zhǔn)則2001年以中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T6075發(fā)布遺憾的是，自公布以來推廣和應(yīng)用的情況并不好。除了宣傳不夠外，缺乏方便的手段也是一個(gè)重要原因ISO10816-3設(shè)備類型1-4速度標(biāo)準(zhǔn)ISO10816-2大型汽輪發(fā)電機(jī)組速度標(biāo)準(zhǔn)功率大于50MW，額定工作轉(zhuǎn)速范圍為1500-1800r/min,3000-3600r/min的陸地安裝的大型汽輪發(fā)電機(jī)組ISO10816-3設(shè)備類型1-4位移標(biāo)準(zhǔn)82

1612553963202011051276251標(biāo)準(zhǔn)10816-3適用于功率大于15kW運(yùn)行轉(zhuǎn)速120r/min1500r/min的機(jī)組，例如。功率小于50MW的汽輪機(jī)；汽輪機(jī)組功率大于50MW轉(zhuǎn)速低于1500r/min或高于3600r/min（ISO10816-2以外的機(jī)組）；旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)；功率不大于3MW的工業(yè)燃?xì)鈾C(jī)輪；離心式、混流式或軸流式泵；除水力發(fā)電機(jī)組或泵站以外的發(fā)電機(jī)；各種類型的電動(dòng)機(jī)；鼓風(fēng)機(jī)或風(fēng)機(jī)。

設(shè)備類型1組：額定功率大于300KW的大型機(jī)器；軸高大于等于315mm的電機(jī)。這類機(jī)器通常具有滑動(dòng)軸承。運(yùn)行或額定轉(zhuǎn)速范圍相對(duì)較寬，從120rpm至15,000rpm.2組：中型機(jī)器其額定功率大于15KW,小于或等于300KW;軸高160mm<H<315mm的電機(jī)。這類機(jī)器通常具有滾動(dòng)軸承并運(yùn)行轉(zhuǎn)速超過600rpm.3組：額定功率大于15kW多葉片葉輪并與原動(dòng)機(jī)分開連接的泵（離心式、混流式或軸流式）。這組機(jī)器通常具有滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承。4組：額定功率大于15kW多葉片葉輪與原動(dòng)機(jī)成一體（共軸）的泵（離心式、混流式或軸流式）。這組機(jī)器幾乎都用滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承。關(guān)于剛性支承和柔性支承支承條件取決于機(jī)器與基礎(chǔ)柔度之間的相互關(guān)系。如在測量方向上機(jī)器與支承系統(tǒng)組合的最低自振頻率至少大于旋轉(zhuǎn)頻率的25%，則支承系統(tǒng)在該方向上可看作剛性支承。所有的其他支承系統(tǒng)都可看作柔性支承系統(tǒng)。作為典型的例子，大中型電動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)通常具有剛性支承，而功率大于10MW的汽輪機(jī)以及立式機(jī)器裝置通常具有柔性支承。在某些情況下，支承部件可能在某一測量方向上為剛性而在其他方向?yàn)槿嵝浴＠缭诖怪狈较蜃哉耦l率可能大于旋轉(zhuǎn)頻率而水平方向自振頻率明顯低于旋轉(zhuǎn)頻率，這種系統(tǒng)在垂直面為剛性而在水平面為柔性，在這種情況下振動(dòng)可以按照對(duì)應(yīng)于測量方向上的支承種類來評(píng)價(jià)。相關(guān)產(chǎn)品-

909Z-6機(jī)器狀態(tài)綜合檢測儀紅外測溫、測振、測軸承、最新國際標(biāo)準(zhǔn)紅黃綠燈顯示檢測結(jié)果用ISO-10816評(píng)價(jià)設(shè)備健康狀態(tài)的好工具內(nèi)置ISO10816-2/3標(biāo)準(zhǔn)，可以選擇6種設(shè)備類型測量振動(dòng)速度和位移后用紅黃綠燈顯示4種結(jié)論測量包絡(luò)值后紅黃燈顯示滾動(dòng)軸承和齒輪故障狀態(tài)，Env>2時(shí)，黃燈亮，表示有缺陷；>6時(shí)，紅燈亮，表示有嚴(yán)重缺陷紅外線非接觸測量軸承表面溫度，快速！準(zhǔn)確！相對(duì)法確定振動(dòng)限值12345678滾動(dòng)軸承齒輪旋轉(zhuǎn)機(jī)械滑動(dòng)軸承＝(2~3)＝(4~6)報(bào)警值危險(xiǎn)值正常值正常值相對(duì)判斷方法在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)比較良好的時(shí)候（新安裝好或大修后能夠確認(rèn)工作狀態(tài)良好時(shí)）用測振儀連續(xù)對(duì)確定的測點(diǎn)進(jìn)行多次測量（最好能測20次以上，每次測量最好能間隔一段時(shí)間，傳感器也應(yīng)取下后再放上）。然后計(jì)算其平均值。常用的平均方法：先求出N次測量的算術(shù)平均值Vm=(V1+V2+…+VN)／N報(bào)警限VT為算術(shù)平均值Vm的3～10倍，即：Vt=K·Vm,K=3～10

計(jì)算N次測量的算術(shù)平均值Vm和均方根值Vs:Vm=(V1+V2+…+VN)／N

Vs=(V1-Vm)2+(V2-Vm)2+...+(Vn-Vm)2／N

另一種平均方法：

測量報(bào)警限Vt=Vm

+kVs,k=2～5k根據(jù)設(shè)備的使用環(huán)境、工況變化范圍、對(duì)設(shè)備振動(dòng)的要求嚴(yán)格程度、設(shè)備的價(jià)格等來確定。需要說明的是，每次測量時(shí)的工況（如負(fù)載，轉(zhuǎn)速等）應(yīng)盡可能一致，并在以后的監(jiān)測中也盡可能在該工況下測量。類比判斷方法即與相同類型、相同工況和使用環(huán)境的設(shè)備比較，以哪些設(shè)備的正常振動(dòng)值算出待測設(shè)備的報(bào)警限。數(shù)采器配套軟件介紹

樹狀結(jié)構(gòu)管理被監(jiān)測設(shè)備

有問題測點(diǎn)設(shè)備簡圖總廠、分廠、車間、設(shè)備等多層管理有問題數(shù)據(jù)兼容多種型號(hào)數(shù)采器數(shù)采器振值數(shù)據(jù)的回收數(shù)據(jù)回收回收?qǐng)?bào)告其他功能回收數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)下列數(shù)據(jù)比較2級(jí)報(bào)警限：4種參數(shù)（A、V、D、H）振值百線頻譜；巡檢路徑中的未測點(diǎn)報(bào)告；巡檢路徑外的額外測點(diǎn)報(bào)告；同一天數(shù)據(jù)重復(fù)回收的提示；

各級(jí)監(jiān)測設(shè)備數(shù)、周期、實(shí)施情況等的統(tǒng)計(jì)監(jiān)測分析報(bào)告波形回收程序首先列出數(shù)采器中的波形目錄，波形默認(rèn)存儲(chǔ)在系統(tǒng)安裝目錄的WaveFile子目錄下回收波形文件

測點(diǎn)百線頻譜倍頻數(shù)據(jù)和多條實(shí)測譜線比較倍頻數(shù)據(jù)倍頻光標(biāo)多條實(shí)測譜線比較三維頻譜分析

對(duì)重疊曲線有消隱功能同一頻率不同日期的曲線測點(diǎn)趨勢分析

可以有直線、和二次曲線兩種擬合方式可以按四種報(bào)警變量選擇可選擇起始日期打印到作圖工具M(jìn)CM3提供了豐富的打印報(bào)告功能數(shù)據(jù)、圖形的打印

頻譜分析–波形瀏覽器故障診斷專家系統(tǒng)建立和編輯設(shè)備描述文件建立和編輯齒輪描述文件滾動(dòng)軸承數(shù)據(jù)庫滾動(dòng)軸承數(shù)據(jù)庫：參數(shù)編輯滾動(dòng)軸承數(shù)據(jù)庫：常用型號(hào)提取滾動(dòng)軸承數(shù)據(jù)庫：中外型號(hào)對(duì)照可以編輯SDES生成的診斷報(bào)告相關(guān)產(chǎn)品

-906

平板或筆記本電腦+超級(jí)DSP智能傳感器帶ISO-10816的振動(dòng)分析診斷儀選擇機(jī)器類型，測量后，直接用紅黃綠燈顯示結(jié)論單雙面動(dòng)平衡儀：一目了然把所有軟件帶到現(xiàn)場診斷專家系統(tǒng)SDES單機(jī)和網(wǎng)絡(luò)版狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)軟件MCM3/BS缺少診斷經(jīng)驗(yàn)嗎？

把專家也一起帶到現(xiàn)場吧帶ISO-10816的振動(dòng)分析診斷儀選擇機(jī)器類型，測量后，直接用紅黃綠燈顯示結(jié)論單雙面動(dòng)平衡儀：一目了然獨(dú)有的長期數(shù)據(jù)記錄功能數(shù)采器功能一點(diǎn)不少帶平均能力的連續(xù)測量可以得到更精確的頻譜把所有軟件帶到現(xiàn)場診斷專家系統(tǒng)SDES單機(jī)和網(wǎng)絡(luò)版狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)軟件MCM3/BS9、春去春又回，新桃換舊符。在那桃花盛開的地方，在這醉人芬芳的季節(jié)，愿你生活像春天一樣陽光，心情像桃花一樣美麗，日子像桃子一樣甜蜜。7月-237月-23Sunday,July23,202310、人的志向通常和他們的能力成正比例。21:39:4621:39:4621:397/23/20239:39: