转子系统故障诊断-11121.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,PPT,文档演模板,Office,PPT,08 十一月 2026,转子系统故障诊断-11121,故障诊断基础,机械振动,强迫振动模型,无阻尼,自由振动,有阻尼,自由振动,2,力学模型,例 圆盘转子的不平衡振动,振动响应：,故障诊断基础,机械振动,3,幅频与相频曲线,例 圆盘转子的不平衡振动,故障诊断基础,机械振动,4,频谱图,轴心轨迹,时域波形,不平衡故障的振动特征：,波形、频谱：,正弦波，一倍频为主；,轴心轨迹：,椭圆。,高次谐波较小，呈,“,枞树形,”,例 圆盘转子的不平衡振动,故障诊断基础,机械振动,5,故障诊断基础,振动信号采集,信号拾取,加速度,速,度,位,移,信号调理,抗混滤波,（低通）,信号转换,模拟,数字,（采样定理）,6,故障诊断基础,振动信号分析,(1)时域分析,有量纲指标,无量纲指标,(2)频域诊断,相关分析,倍频分析,边频分析,(3)解调分析,Hilbert变换,包络解调,(4)时频联合分析,短时傅里叶,WVD,小波分析,7,第四章 转子系统故障诊断,4.1 旋转机械振动的基本特性,4.2 转子不平衡故障,4.2 转子不对中故障,8,4.1 旋转机械振动的基本特性,(1)什么是旋转机械？,旋转机械：,主要功能由旋转运动来完成的机械，尤其是指主要部件做旋转运动的、转速较高的机械。,如:汽轮机、燃气轮机、发电机、电动机、离心压缩机、水轮机、航空发动机等机械设备。,模拟故障试验台,（不平衡故障、轴承故障）,Bently转子试验台,（不平衡故障、油膜涡动）,9,4.1 旋转机械振动的基本特性,(1)什么是旋转机械？,大型汽轮机转子,10,4.1 旋转机械振动的基本特性,(2)旋转机械的振动特性,由于旋转机械的结构及其零部件的加工和安装方面的缺陷，使机器在运行时引起振动，其振动类型可分为,横向振动,、,轴向振动,和,扭转振动,三类。,轴向振动,横（径）向振动,扭转振动,其中，,过大的横（径）向振动往往是机器破坏的主要原因,，所以成了振动监测的主要对象，也是对机组状态进行诊断的主要依据。,11,因工作原理、制造误差、装配误差、材质不均匀、结垢不均匀、零部件脱落等原因，转子在工作过程中常常出现,不平衡现象。,4.1 转子不平衡,(1)何为不平衡？,12,4.1 转子不平衡,例：风机转子不平衡,产生原因,后果,13,原始不平衡,渐发不平衡,突发不平衡,4.1 转子不平衡,(2)不平衡的产生原因,14,类 型,解决措施,原始不平衡,按技术要求对转子进行动平衡,按要求对位安装转子上的零部件,消除转子上松动的部件,渐变不平衡,转子除垢，进行修复,定期检修,保证介质清洁，不带液，防止结垢和腐蚀,突发不平衡,停机检修，更换损坏的转子,停机清理流道异物,消除应力，防止转子损坏,4.1 转子不平衡,(2)不平衡的产生原因,15,特征参量,故障特征,原始不平衡,渐变不平衡,突发不平衡,时域波形,正弦波,正弦波,正弦波,特征频率,1X,1X,1X,常伴频率,较小的高次谐波,较小的高次谐波,较小的高次谐波,振动稳定性,稳定,逐渐增大,突发性增大后稳定,4.1 转子不平衡,(3)不平衡故障的振动特征,振动方向,径向,径向,径向,相位特征,稳定,渐变,突变后稳定,轴心轨迹,椭圆,椭圆,椭圆,16,透平机,风机,TO,TI,齿轮箱,1X频率(水平),1X频率(水平),1X频率(铅垂),1X频率(铅垂),轴向很小,轴向很小,4.1 转子不平衡,故障实例1,17,I,II,4.1 转子不平衡,(4)不平衡的解决措施,不平衡力,不平衡转矩,分解后的不平衡载荷,配重面,转子平衡基本思想：,在平面I中F的反方向上加校正质量m,1,，加重半径为,r,1,使,m,1,r,1,2,=,F,。,在平面中F的反方向加,m,2,(半径为,r,2,)，以平衡F。,思考：在不解体情况下，应如何消除设备的不平衡问题？,现场动平衡,18,影响系数法（,前提：线性系统假设,）：,图中：,I，II校正平面,Q1，Q2试重,A，B测振点,4.1 转子不平衡,(4)不平衡的解决措施,现场动平衡,配重盘,Bently,动平衡试验台,19,第一步：,测出平衡前A、B两点振动的原始值A,0,、B,0,，包含振幅和相位。,4.1 转子不平衡,(4)不平衡的解决措施,现场动平衡,第二步：,先在平面I上加一试重Q,1,，角度为r,1,，并在平稳转速下测得两轴承的振动为A,1,、B,1,20,第三步：,计算单位试重引起的效果矢量，影响系数,1,、,1,，即,1,=(A,1,-A,0,)/Q,1,;,1,=(B,1,-B,0,)/Q,1,第四步：,取走Q,1,，再在平面上加试重Q,2,。同样测得轴承振动为A,2,、B,2,，同理可得A,2,-A,0,和B,2,-B,0,以及影响系数,2,、,2,。,4.1 转子不平衡,(4)不平衡的解决措施,现场动平衡,21,4.1 转子不平衡,(4)不平衡的解决措施,现场动平衡,第五步：,设校正平面I、II中所需的校正质量为W,1,、W,2,则W,1,、W,2,应满足下列方程：,1,W,1,+,2,W,2,=-A,0,1,W,1,+,2,W,2,=-B,0,第六步：,在转子上加上校正质量，重新转动转子，如振动已减小到满意的程度，则平衡结束，否则需再平衡或更换试重或修正影响系数。,22,