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第6 章 常用振动信号分析方法 第第6 章章 常用振动信号分析方法常用振动信号分析方法 第第 章章 常用振动信号分析方法常用振动信号分析方法 6.1 常用的振动信号分析方法常用的振动信号分析方法 常用的振动信号分析方法常用的振动信号分析方法 1．波形分析法 具有明显特征的波形。 大约等距离的尖脉冲是冲击的特征，削波表示有摩擦，正弦波主要是不平衡等等。 一般：单纯不平衡的振动波形基本上是正弦式的； 单纯不对中的振动波形比较稳定、光滑、重复性好； 转子组件松动及干摩擦产生的振动波形比较毛糙、不平滑、不稳定，还可能出现削波 现象；自激振动，如油膜涡动、油膜振荡等，振动波形比较杂乱，重复性差，波动大。 例1：图6-25 是在某台压缩机底座和顶端测得的波形。包含有 1 ×、 2 ×频率成分， 两波形相位差为 180°，由此可初步判断，此压缩机有一个2 ×频率的摇摆运动，并且在中 线上有一个振动节点。 图6-25 往复式压缩机不同部位测得的振动信号 a ）底座上测得的振动 b ）顶部测得的振动 例 2 ：图6-26 是在某压缩机轴承座垂直方向测得的波形。此波形上下不对称，表明支 承向下的刚度比向上的来得大。 图6-26 往复式压缩机垂直方向的振动信号 例3 ：图 6-27 是含有 0.5 ×和 1 ×的波形，a 图中，基频振幅两倍于其0.5 ×频率，相 位不变，这是半频涡动的特征。b 图中，频率比并非绝对1 ／2，有可能少许低于0.5，但这 两个频率之间的相位却是在变化的。这种相位的变化标志着油膜振荡即将开始。 6-1 第6 章 常用振动信号分析方法 图6-27 油膜涡动和油膜振荡的振动信号 a ）底座上测得的振动 b)顶部测得的振动 例4 ：图6-28，波形基本上为正弦波，比较典型的不平衡故障。 图6-28 不平衡的振动信号 2 ．轨迹分析法 例5：图6-29，一个周期内，比转动频率大一倍的高频成分明显加大，表示转轴不对中。 图6-29 不对中的振动信号 转轴轴心相对于轴承座的运动轨迹，直观地反映了转子瞬时运动状态。 - 图6-30 振动最大值得获得 轴心轨迹有未滤波的轴心轨迹——轴端两个空间相距90°的位移传感器输出综合。 提纯的轴心轨迹——是在频谱分析基础上提取相应频率成分重构而成，也可以通过带 通保相滤波对轴心轨迹进行重构。突出了与故障有关的成分。 轨迹的重复性——运转稳定。探头的安装方向不一定是振动最大方向。只有将两个方 6-2 第6 章 常用振动信号分析方法 向探头的信号合成轴心轨迹才可获得一评价轴振动所需的振动最大值，见图 6-30 。 图6-30 振动最大值的获得 正常运转的转子，轨迹呈椭圆形——轴承油膜刚度在x 、y 方向不对称。 如转子受到稳态的单向力作用，轨迹将随受力方向伸展成扁椭圆或扭转成 8 字形、香 蕉形等。见图6-31 。 碰撞冲击，转轴运动方向突变，在光滑的轨迹上会出现若干尖角。动静碰磨时将在椭 圆轨迹上叠加上一连串小锯齿，见图6-32 。 油膜涡动，大圆套小圆，见图6-33 等。 图6-31 受单向力的轴心轨迹 图6