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1、倍频振动增大的原因分析tem office room WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA一倍频振动增大的原因分析据统计，有19%的设备振动来自动不平衡即一倍频，而产生动不平衡有很多原因。现场测 量的许多频谱结果也多与机器的一倍频有关系，下面仅就一倍频振动增大的原因进行分 析。一、单一一倍频信号转子不平衡振动的时域波形为正弦波，频率为转子工作频率，径向振动大。频谱图中基频 有稳定的高峰，谐波能量集中于基频，其他倍频振幅较小。当振动频率小于固有频率时， 基频振幅随转速增大而增大；当振动频率大于固有频率时，转速增加振幅趋于一个较小的 稳定值；当振动频率接近固有频率时机器发生共振，振幅具
2、有最大峰值。由于通常轴承水 平方向的刚度小，振动幅值较大，使轴心轨迹成为椭圆形。振动强烈程度对工作转速的变 化很敏感。1 .力不平衡频谱特征为振动波形接近正弦波，轴心轨迹近似圆形；振动以径向为主，一般水平方向幅 值大于垂直方向；振幅与转速平方成正比，振动频率为一倍频；相位稳定，两个轴承处相 位接近，同一轴承水平方向和垂直方向的相位差接近90度。2 .偶不平衡频谱特征为振动波形接近正弦波，轴心轨迹近似圆形；在两个轴承处均产生较大的振动， 不平衡严重时，还会产生较大的轴间振动；振幅与转速平方成正比，振动频率以一倍频为 主，有时也会有二、三倍频成分；振动相位稳定，两个轴承处相位相差180度。3 .动
3、不平衡频谱特征为振动波形接近正弦波，轴心轨迹近似圆形；振动以径向为主，振幅与转速平方 成正比，频率以一倍频为主；振动相位稳定，两个轴承处相位接近。4 .外力作用下（旋转）产生的共振各个零部件、结构件在外力作用下所产生的固有共振为自激振动，其频率与不同的结构对 应，即刚度不同引起的不同共振。频谱特征为时域波形为正弦波，振动频率以一倍频为主。二、相关一倍频信号1 .转子永久弯曲振动类似于动不平衡和不对中，以一倍转频为主，也会产生二倍转频振动；振动随转速增 加很快；通常振幅稳定，轴向振动较大，两支承处相位相差180度。2 .转子存在裂纹使挠度增大转子系统的转轴上出现横向疲劳裂纹，可能引发断轴事故，危
4、害很大。及时确定裂纹防止 突然断裂的灾难性事故。转轴裂纹常用的诊断方法是监测机器开停机过程中通过“半临界转 速”的振幅变化，以及监测转子运行中振幅和相位的变化。转轴的横向疲劳裂纹为半月状的弧形裂纹，由于裂纹区所受的应力状态不同，转轴的横向 裂纹呈现张开、闭合、时张时闭三种情况。当裂纹区转轴总受拉应力时，裂纹处于张开或 具有张开倾向的状态，轴刚度小于无裂纹时的刚度，挠度大于无裂纹时的挠度，在一定工 作转速下振幅及相位都发生变化。当裂纹区转轴总受压应力时，裂纹处于闭合状态，轴的 刚度略小于无裂纹时，裂纹对转子的振动特性基本没有影响。当裂纹区转轴受交变压力 时，裂纹周期性时闭时开，对振动的影响比较复
5、杂。出现横向疲劳裂纹时，轴的刚度呈各向异性，振动带有非线性性质。一倍频和二倍频分量 随时间逐渐增大，特别是二倍频分量，随裂纹深度的增大而明显增大。3 .滑动轴承间隙变大轴与轴承间隙过大，类似于不对中和机械松动，应注意区别。此时径向振动较大，特别是 垂直径向；可能有较大的轴向振动，止推轴承可能有较高次谐波分量；径向和轴向时域为 稳定的周期波形占优势，每转一圈有13个峰值；没有较大的加速度冲击现象。若轴向振 动与径向振动大小接近，表明问题严重。4 .轴承压盖松动振动频率为转频，并有高次谐波和分数谐波。振动具有方向性，幅值稳定。5 .轴系同轴度差造成轴系不对中的原因很多，如安装误差、调整不够、承载后的变形、机器基础的沉降不 均匀等。转子径向振动以一倍频和二倍频为主，轴向振动在一倍频、二倍频和三倍频处有稳定的高 峰，一般可达径向振动50%以上。若与径向振动一样大或更大，表明情况严重。三、其它与一倍频有关的原因1 .电机、风机等底座龟裂，引起刚度变化，易产生共振。2 .联轴器制造安装偏差造成的磨损：不配套的连接螺帽/螺栓缺损：联轴器螺帽磨损。3 .转子温度梯度影响。4 .润滑油温度变化引起的失稳25 .转子或轴承刚性变化。6 .电磁异常。7 .齿轮机构中齿轮的累积制造误差。