如何进行风机运行振动分析-激光测振仪

轴承是风机运行的核心部件，因此，轴承的状态监测、故障的预判以及故障的诊断就十分重要。

下面是对滚动轴承以及滑动轴承故障的分析，更多的是着眼于根据其振动和频谱特点，做出早期判断，防患于未然。对于意外原因造成的突然性损坏，就无所谈及了。

滚动轴承故障诊断

滚动轴承的故障频率分布有个明显特点，往往在低频和高频两个频段内都有表现。

1）明显的具有不同峰值的谐波成分。

2）能量上会出现宽带波峰。

3）时域波形可以看出明显的冲击波形。

4）若怀疑内圈故障，检查1XRPM 的边带

5）若怀疑滚动体故障，检查1XFTF 边带

振动速度频谱包括:

在速度和加速度FFT中，存在故障高频区。较宽的频率带能造成特殊频率辨认困难。故障高频区的频率范围取决于装配轴承的共振频率。

轴承故障频率谐波明显(3x -10x 故障频率)。形成的谐波哪部分最多，表明最大振幅取决于轴承的共振频率范围。低频谐波的形成(1x, 2x) 很少有甚至没有高频征兆。这可能容易与运行速度谐波混淆，但这非常异常-比前两种可能要少见。

滚动轴承的几个典型特征频率：

有些振动分析手册（比如，Mobius）将轴承磨损的过程分为了四个阶段

1. 摩擦:无论润滑剂有多好，表面之间总会有摩擦。随着润滑剂的降解(过多、过少、润滑剂添加剂包降解、或污染)，摩擦将增加。摩擦振动是非周期性的。摩擦产生宽频带噪声振动。

2. 应力波:如果我们有金属对金属的接触，我们将产生非常高的频率，非常短的持续时间的脉冲。这些脉冲或激波在本质上可能是随机的，也可能是周期性的，这取决于金属与金属接触的原因。

3.周期性振动:当周期性地发生，且振幅足够大时，振动会出现在时间记录中，频谱上会出现一个峰值。常见的例子是与不平衡或叶片通过率有关的振动，然而，当轴承的内圈受损时，例如，也会产生周期性的振动源。

4. 共振:当表面碰撞时，它们会产生振动，结构和机器组件(以及附加的加速度计)将因此产生共振。当处理轴承振动时，固有频率可能相当高。我们可以从这些共振中检测到振动，因为振动被放大了，而且频率与高振幅振动不同，高振幅振动掩盖了轴承产生的低频振动。

高频技术

当轴承出现故障时，可能会发生两件事。首先，是金属-金属接触产生的“应力"波。第二，机器部件可能会对冲击产生共振。这两种特征都可以在高频率下检测到。

不同的供应商对高频技术的采集分析，基本上有四种不同的方法:

1）使用加速度计放大高频振动。

2）采用高速数据采集技术捕捉应力波。

3）利用解调技术捕捉高频振动。

4）用空气超声波仪器监测机器。

包络解调技术：就是倾听这种高频“声音"的发生，然后使用一些滤波器，该技术告诉我们撞击的重复频率——也就是轴承频率。

冲击脉冲法：SPM仪器公司和PRüFTecHNIK公司使用。

尖峰能量法：初由IRD公司开发，曾经是一种非常流行和厉害的方法。设计原理与冲击脉冲法非常相似。不幸的是，该类型传感器的生产在许多年前就结束了。

PeakVue方法：与冲击脉冲和峰值能量方法不同，PeakVue方法不依赖于传感器的固有频率。PeakVue方法使用信号处理技术来检测轴承磨损的迹象，使用类似于加速度包络的技术。

滑动轴承

滑动轴承油膜厚度通常为几十微米（几密耳），分为动压和静压。

因为没有基本的缺陷频率可分析，滑动轴承故障在某种程度上比滚动轴承更容易被忽略。滑动轴承需要与滚动轴承所不同的技术和洞察力。

例如:

1、在滑动轴承座上测得的振动是不可靠的，因为轴承座的振动只是转轴振动的很小一部分(可能小于转轴移动的10%)。

2、振动是由于机器旋转时产生机械力引起的。当没有这些外力时(例如低速旋转时对中和平衡良好)，发生的过渡磨损在振动频谱上可能并没有显示– 尤其是读数来自轴承座时。

3、与润滑轴承不同, 滑动轴承通常有油系统。如果油停止流动或油品严重污染, 可能很快发生故障。

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