石家莊風機廠風機主軸故障振動特性

2.2.2 主軸故障振動特性
1）不平衡故障的振動特性
主軸的不平衡故障很容易識別，一般表現為振動故障頻率與轉子的旋轉頻率相同。
當出現不平衡故障時，在對其進行頻譜分析后，一般表現為轉頻處會出現很大的波峰，同時常常伴隨這多次倍頻的小峰值的出現。在對故障進行分析時，一旦頻譜圖上的波峰幅度超過設定界限，則可判定出現轉子不平衡故障。無故障旋轉振動信號的頻譜在轉頻處也有一定的波峰，不平衡故障的嚴重程度取決于在旋轉頻率處超出界限的多少。
由于不平衡產生的外力是垂直于主軸軸線的，所以徑向的振動幅值會比軸向要大；當產生徑向振動時，由于軸承基座的剛度在水平方向小于垂直方向，軸向振動又會加強。在對轉軸不平衡進行診斷時，需要研究振動信號的頻率，觀察轉動頻率是否有突出的峰值，再綜合轉速和方向特征的變化，必要時還可對其相位進行測量。
2）不對中故障的振動特性
轉子振動頻率在出現不對中故障時，由于故障形式的不同也有所差異。當角度出現不對中時，伴隨著高倍頻率的產生，轉速頻率尤其突出；當平行不對中故障出現時，其頻譜上二倍轉頻表現為主要頻率波峰，同時包含工頻和高次頻率。不對中故障形式決定其引起的振幅大小，當角度不對中時，軸向上的振動幅值會比較大；而平行不對中出現時，軸徑方向的振動值則會變得相對較大。此類故障一般與轉速關系不大，但當設備的負載增加時，不對中故障會更加嚴重，振動幅值也會成倍增加。
3）軸裂紋的振動特征
主軸上出現裂紋故障，其產生的振動特性表現為：頻譜圖上出現多倍次轉動頻率的峰值，故障信號含有非平穩性，造成軸各方向剛度的差異，裂紋故障十分嚴重時，振動波形中會出現大量的梳狀波。
在初期裂紋出現時，轉軸在運行中振幅變化不大，但其深度進一步的增加將直接加速裂紋的擴展，振動幅值同時也會迅速升高。低階倍頻的相位角此時會出現異常波動，二次倍頻的波峰也會迅速上升。如果軸裂紋故障導致幅值持續增長，說明裂紋故障已經十分嚴重。
4）摩擦的振動特性
摩擦故障引起的振動特性一般表現在頻譜圖上出現低次諧波和工頻及其二倍基頻、三倍基頻等高次諧波，同時引入非線性振動。在某些特殊情況下，還有可能激起整個系統的固有頻率。在幅值上表現不穩定，隨著摩擦故障的進一步擴展，旋轉頻率的幅值會有一定的下降，但是二次、三次的高次諧波會有大幅度的增加，最終造成轉動部件失穩。
 

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