不同頻率可能對應的振動故障
工頻在所有情況下都存在,工頻幅值幾乎總是***大,應該在其發生異常增大的情況下才視為故障特征頻率。
工頻所對應的故障類型相對較多。多數(60%以上)為不平衡故障,如轉子發生機械損傷脫落(斷葉片、葉輪破裂等)、結垢、初始不平衡,以及軸彎曲等;同時,相當數量(接近40%)為軸承故障,如間隙過大、軸承座剛度差異過大、軸頸與軸承偏心、軸承合金磨損等;此外,還有剛性聯軸器的角度(端面)不對中,支座、箱體、基礎的松動、變形、裂縫等剛度差異引起的振動或共振,運行轉速接近臨界轉速等。
二倍頻在所有情況下也都存在,幅值往往低于工頻的一半,常伴有呈遞減狀的三倍頻、四倍頻、…,也應該在異常增大的情況下視為故障特征頻率。
二倍頻所對應的故障類型較為集中。絕大多數為不對中(含聯軸器)故障,如齒式聯軸器(帶中間短接)和金屬撓性(膜盤、疊片)聯軸器的不對中、剛性聯軸器的平行(徑向)不對中,其中,既有安裝偏差大所產生的冷態不對中,又有由溫差產生的支座升降不均勻以及管道力所引起的熱態不對中,以及聯軸器損傷故障等;此外,還有概率較小的其它故障,如轉子剛度不對稱(橫向裂紋),轉動部件松動,軸承支承剛度在水平、垂直方向上相差過大等。
低頻往往不存在或者以小幅值存在,在其大于3~5μm的情況下,低頻所對應的故障類型相對復雜。可進一步分為兩種類型,一種是分數諧波振動,頻率為轉速頻率的整分數倍數,如1/2倍頻、1/3倍頻、…,且頻率成分較多,多數為摩擦及松動故障,如密封、油封、油擋的摩擦,軸承瓦背緊力不夠、瓦背接觸面積偏小等;另一種是亞異步振動,頻率為轉速頻率的非整分數倍數,相應的故障有旋轉失速、油膜渦動、油膜振蕩、密封流體激振,其中油膜振蕩、密封流體激振為自激振動,是一種很危險、能量很大的振動,一般發生在轉速***于***臨界轉速之后,多數是在二倍***臨界轉速以上,頻率成分較為單一。
轉子的臨界轉速就是轉子的固有頻率,其所對應的故障類型為油膜振蕩、密封流體激振、臨界轉速區共振。
齒輪、軸承、葉片通過頻率等特定頻率,都有特定的計算公式,后續會有詳細的解釋。