第七讲旋转机械的状态特征参量与测试.pptVIP

第一节旋转机械状态的发展和意义 50年代，各种类型和性能的传感器和测振?仪相继研制成功，并开始应用于科学研究和工程实际。 60、70七十年代，数字电路、电子计算机?技术的发展、“信号数字分析处理技术”的形成，推动?了振动检测技术在机械设备上的应用。 70年代至80年代，?进入了蓬勃发展的阶段。随着电子计算机技术、现代测试技术、信号处理技术、信号?识别技术与故障诊断技术等现代科学技术发展，机械设备的监测研究跨入系统化的阶段，并?把实验室的研究成果逐步推广到核能设备、动力设备以及其它各种大型的成套机械设备中去，具备了机组?信号数据的采集、分析、计算、显示、打印、绘图等功能，并配有专项诊断软件。 80年代用小型计算机或专用数字信号处理机做为主机完成机械动态特性?的数据处理（如:HP5451C）,?该类主机不仅价格昂贵（一般价格为数十万元）而且对工作环?境要求苛刻（需要专用机房），因而通常采用离线监测与分析的方式。  　90年代以来，高档微机不断更新且价格迅速下降，适合数字信号处理的计算方法不断优化，?使数据处理速度大为提高，为在工业现场直接应用状态监测技术创造了条件。 我国在工业部门中开展状态监测技术研究的工作起步于1986年 目前研究处于发展阶段，系统价?格昂贵，主要应用于国家重点企业中关键设备的监测或特定设备的监测，如大?型汽轮机组、大型水轮机组等。 旋转机械状态监测技术的发展趋势 (1)　离线定期监测方式。 (2)　在线检测离线分析的监测方式 (3)　自动在线监测方式 检测内容 检测内容：轴振动监测，包括轴心轨迹分析、轴向串动、轴振动位移峰-峰值计算；壳?体振动监测；频谱分析，包括频率细化、阶比谱分析、阶跟踪谱、三维功率谱分析；自动预?、报警；故障特征提取及诊断。  2.旋转机械的状态特征参量 （1）振幅 位移振幅：双振幅 峰-峰值（P-P值） 速度振幅：单振幅有效值即振动烈度（Vrms） 加速度振幅:最大单峰值 机壳振动 与 转轴振动 (2）振动频率 基频：周期的倒数 倍频：各次谐波频率 特定的振动频率对应一定的故障 （3）相位 单从幅值谱图区别不大的故障。 例如 ：转子临时弓形弯曲，转子缺损和滑动轴承故障，但从幅值谱上不易区分，但转子临时弓形弯曲时相位比较稳定地变化；转子缺损时相位会发生突变，然后保持稳定；轴承故障时相位在一定范围内不稳定地变化。 （4）转速 是设备状态监测与故障诊断中比较重要的参数。 比如，离心式压缩机组发生喘振时，转速会有大幅度的波动；当转子与静止件发生碰磨时，转速也会表现得不稳定。 （5）时域波形 反映振幅、波形和相位。对常见故障进行判断。 （6）轴心轨迹 轴心上一点相对于轴承座的实际运动轨迹 油膜涡动 和油膜振荡 （7）轴向位移 止推盘和止推轴承之间的相对位置。 旋转设备常见故障之一是动静件之间的轴向摩擦。当机器的负荷或机器的状态发生变化是，如压缩机组喘振。 （8）轴心位置 是描述安装在轴承中的转轴平均位置的特征参量。 轴瓦磨损或转轴受到某种内部或外部的预加负荷时，轴承内的轴径便会出现偏心。它是轴承磨损或预负荷的一种指示。 （9）差胀、机壳膨胀 启动过程中，转子受热快，沿轴向膨胀量比汽缸大，两者的膨胀之差，称为差胀。 （10）慢旋偏心距 指机器静止时的弯曲量。轴系较长，残留的弯曲和相应不平衡会引起密封件与转轴之间的摩擦。交流信号的峰－峰值 （11）温度、压力与流量 以上参数被称为工艺参数，是辅助诊断参数。 如轴承润滑油的温度改变，导致润滑油的动力黏度改变。对转子振动产生影响。 （12）电流、电压等电量参数 第二节旋转机械的振动检测 1测试对象和部位的选择 测量转子振动是首选，也可以测量外壳或轴承座的振动情况 2转轴的振动测量 一般测量一个平面内相互垂直的两个方向的轴颈径向振动。 3机壳的振动测量 一般学要测量三个方向的振动，对不平衡和不对中故障分别测水平和轴向振动，选择原则： (1)尽可能选择机器振动的敏感点 和离机器核心部位最近的关键点 和易损点； (2)测量点尽量靠近轴承的承载区， 与被监测的转动部分最好只有一个 界面，尽可能避免多层相隔，使振 动信号在传递过程中减少中间环节 和衰减量。 (3)测量点必须有足够的刚度，轴承 底部和侧面是较好的测量点。 4转子绝对振动检测 5测点数量与布置 （1）为降低系统成本，对高频的随即振动和冲击振动可以只确定一个方向为测量点。 （2）对于低频段的确定性振动（常为低频振动）必须同时测量水平和垂直两个方向，有条件