不同频率可能对应的振动故障
工频在所有情况下都存在,工频幅值几乎总是***大,应该在其发生异常增大的情况下才视为故障特征频率。
工频所对应的故障类型相对较多。多数(60%以上)为不平衡故障,如转子发生机械损伤脱落(断叶片、叶轮破裂等)、结垢、初始不平衡,以及轴弯曲等;同时,相当数量(接近40%)为轴承故障,如间隙过大、轴承座刚度差异过大、轴颈与轴承偏心、轴承合金磨损等;此外,还有刚性联轴器的角度(端面)不对中,支座、箱体、基础的松动、变形、裂缝等刚度差异引起的振动或共振,运行转速接近临界转速等。
二倍频在所有情况下也都存在,幅值往往低于工频的一半,常伴有呈递减状的三倍频、四倍频、…,也应该在异常增大的情况下视为故障特征频率。
二倍频所对应的故障类型较为集中。绝大多数为不对中(含联轴器)故障,如齿式联轴器(带中间短接)和金属挠性(膜盘、叠片)联轴器的不对中、刚性联轴器的平行(径向)不对中,其中,既有安装偏差大所产生的冷态不对中,又有由温差产生的支座升降不均匀以及管道力所引起的热态不对中,以及联轴器损伤故障等;此外,还有概率较小的其它故障,如转子刚度不对称(横向裂纹),转动部件松动,轴承支承刚度在水平、垂直方向上相差过大等。
低频往往不存在或者以小幅值存在,在其大于3~5μm的情况下,低频所对应的故障类型相对复杂。可进一步分为两种类型,一种是分数谐波振动,频率为转速频率的整分数倍数,如1/2倍频、1/3倍频、…,且频率成分较多,多数为摩擦及松动故障,如密封、油封、油挡的摩擦,轴承瓦背紧力不够、瓦背接触面积偏小等;另一种是亚异步振动,频率为转速频率的非整分数倍数,相应的故障有旋转失速、油膜涡动、油膜振荡、密封流体激振,其中油膜振荡、密封流体激振为自激振动,是一种很危险、能量很大的振动,一般发生在转速***于***临界转速之后,多数是在二倍***临界转速以上,频率成分较为单一。
转子的临界转速就是转子的固有频率,其所对应的故障类型为油膜振荡、密封流体激振、临界转速区共振。
齿轮、轴承、叶片通过频率等特定频率,都有特定的计算公式,后续会有详细的解释。