机械设备故障诊断的现场开展.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,上海星晟检测仪器有限公司,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,机械设备故障诊断的现场开展及案例分析,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,机械设备故障诊断现场开展,机械设备故障诊断的关键点（4个W）,振动机械的脉搏,振动参数的选择,振动幅值的表示方法,振动测点的布置,振动测试工况及测试周期,频带设置,测试前的准备,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,故障诊断的目的,机械设备故障诊断的目的：,When,？,Why,？,What,？,Where,？,故障在出现哪里？,是什么样的故障？,故障产生的原因？,故障什么时候发生？,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,故障诊断的目的,图1 设备的浴盆曲线,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,振动机械的脉搏,当机器工作时，会产生振动；当机器内部发生异常时，会随之出现振动加大和工作性能的变化，根据对机械振动信号的测量和分析，不用停机和解体方式，就可对机器的劣化程度和故障性质有所了解，这就是振动测量技术。也就是说给机器“搭脉”。,据统计，5070%的机械故障通过振动形式表现出来。,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,“当今工业领域，在不停机情况下测试获得的参数中，包含信息量最丰富的是振动信号。”-,Art Crawford（美国振动学之父）,振动机械的脉搏,振动分析是设备管理中实现预测维修的基本手段：,频域分析，使用快速傅立叶变换（,FFT,）将,x(,t,),变换,成频率,f,的函数,X(,f,),。,时域分析，将振动作为时间,t,的函数,x(,t,),来观测。,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,振动测点的布置,振动测点选择原则：,1，测点应选择信号传递路线最短捷的位置，并尽量减少中间界面,2，选择能反映机器工作状态的信号反应比较敏感的部位作为测点。如轴承痤、机座，一般都选为典型测点,。,3，测点应固定下来，选择好测点后在该点做标记。,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,振动测点的布置,一般情况下，都要用三个方向的振动来评定，因为象低频振动(对于高频振动，一般无方向性，通常只从一个方向来测量)在一个测点上，由于载荷的影响或故障的变化，造成这个测点在三个方向上的振动的变化是不一样的，总有一个或两个方向上会有敏感的反应。例如：不平衡在水平方向上表现突出，不同轴则反应在轴向上，而机器松动在垂直方向上容易发生。,制定测点布置的方案是关系到测量结果的一件十分重要的工作。此前应做好两项准备。第一，查阅有关机械设备的技术文件和图纸资料，对设备的结构原理、机械运动动力学、故障机理等要有一个透彻的了解。第二，要到现场实地考察，主要察看传感器的安装位置是否安全可靠，测点布置的方案一旦形成，要绘制测点布置图，并给每一个测点编号，以备考。,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,测量工况及测量周期,测量工况包含,：,轻载与重载，快速与慢速，高压与低压，启动与停机等,定期的状态监测与趋势分析时,：,一般选择机器的稳定工况即机器在正常运转时的工况,给机器作故障诊断时,：,在现场许可的条件下，我们一般选择最能暴露机器故障的工况,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,测量工况及测量周期,测试周期必须和机器设备的技术状况同步。,对于一般转速的、劣化过程发展缓慢的机器设备，可采用周期性的测试方法，也称为离线监测；而对于高速旋转的、其劣化异变是瞬时发生的机器设备，则需要进行现场跟踪实时测量，也称为在线监测。,必须对机器的劣化速度进行充分的研究。,振动测量周期,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,频带设置选择,频带设置相关因素：,设备转速（n RPM）、转频（order）、设备结构、故障类型,根据所测设备可能出现的故障选择频带,故障类型,测量类型,频带设置,不对中、不平衡,松动、共振，皮带,速度频谱图,加速度时域图,500Hz,滚动轴承故障,加速度时域图,加速度频谱图,70RPM,齿轮故障,速度时域图频谱图,3.5GMF,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,测试前的准备,被测机器设备的技术调研,制订测试方案,确定测试的技术路线,频率计算,绘制机器简图，注上测点编号,选择振动参数，振动幅值，频带以及测试工况,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,信号获取,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,FFT 信号处理,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,每种设备故障产生特定的振动模式,设备故障诊断,振动测试可以提供整个设备运行的信息,振动频率是由设备几何结构和运行速度确定的,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,案例分析,1，不平衡,2，不对中,3，机械松动,4，滚动轴承,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,不平衡原因,原因,部件装配不当,风机叶片或叶轮上杂质堆积,旋转元件的磨损,部件断裂或失落,新进来的设备没有关于平衡的规格书,或规格书不正确,11/27/2025,不平衡特征,特征,在转速的,1,倍频上有高的径向峰值,在转速的,1,倍频上轴向振动较低,转速的倍频较低,在时域波形中，有明显的,1,倍转速的正弦形式,将导致发生其它故障类型，特别是松动,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,不平衡案例1（,涡轮机,）,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,不平衡案例1,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,不平衡,案例2,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,不平衡案例1,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,不平衡案例1,分析：,时域波形显示出了正弦特性,频域波形：在四个径向测点（,TOH,、,TIH,、,TOV,、,TIV,）,上的转速频率处均表现出了较大的振动,径向振动小,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,不平衡案例1,诊断结论：,该涡轮机出现了不平衡故障,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,不对中,类型,类型,：,偏移不对中,角向不对中,轴承不对中,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,不对中,特征,特征:,轴向的转速,2,倍频占主导地位,轴向的转速,1,倍频、,2,倍频、和,3,倍频读数大,径向的转速,1,倍频、,2,倍频、和,3,倍频读数大,高于,4,倍频转速的谐频较低,接手两端的相位读数有,180,度的相位差,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,不对中,案例1（,WMH-PUMP,）,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,不对中,案例1,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,不对中,案例1,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,不对中,案例1,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,不对中,案例2（风机）,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,不对中,案例2,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,不对中,案例2,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,不对中,案例2,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,机械松动类型,结构松动：,机座松动,箱体分裂,轴承端盖松动,轴承支架松动,转动部分松动:,轮叶松动,风扇松动,轴承松动,联轴节松动,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,机械松动特征,特征,：,频域波形：大量谐波成分，特别是,3,10RPM,；,偶尔会有次谐波,时域波形：杂乱，无规律,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,机械松动案例（泵）,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,机械松动案例,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,机械松动案例,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,轴承故障特征,特征,：,频域波形：对应轴承故障频率的谐波,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,轴承故障故障频率,特征故障频率是转速乘以下系数：,FTF:保持架,BSF:滚珠,BPFO:外圈,BPFI:内圈,内圈产生的振动幅值最低,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,轴承故障故障频率,工作方式,1轴承内圈转动，外圈固定,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,轴承故障故障频率,工作方式,2轴承内圈固定，外圈转动,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,轴承故障案例,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,轴承故障案例,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,谢谢大家！,Email：,xsjc,Tel:[phone],欢迎大家提问，交流！,11/27/2025,上海星晟检测仪器有限公司,