振动分析案例(48个实例)

故障诊断应用实例精选-------(48例)--------Contents目录 实例No.1某压缩机组振动频谱分析 实例No.2某30万吨/年乙烯装置裂解气压缩机组转子动不平衡故障 实例No.3某汽轮机叶片断裂故障 实例No.4某透平膨胀机叶片断裂故障 实例No.5某锅炉风机地脚螺栓松动故障 实例No.6某大型风机轴承座松动故障 实例No.7某油气田平台中甲板压缩机平台振动故障诊断 实例No.8某循环气压缩机管道振动和噪声故障 实例No.9某原油泵进口管道共振故障的诊断和排除 实例No.10某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂故障的诊断 实例No.11某往复式空压机的出口管道共振故障的诊断 实例No.12某锅炉给水泵的流体动力振动故障的诊断 实例No.13某除尘风机组轴承座刚性差及流体动力激振振动故障的诊断 实例No.14某汽轮机转子摩擦和滚动轴承故障 实例No.15某送风机电动机转子与定子相磨故障的诊断 实例No.16某螺杆式压缩机转子磨损故障的诊断Contents目录 实例No.17若干压缩机组齿轮箱齿轮摆动频率实测 实例No.18某离心机行星齿轮偏摆振动故障 实例No.19某驱动箱伞齿轮高噪声和振动故障的诊断 实例No.20某电动机转子条故障 实例No.21某纸机滚动轴承外环故障 实例No.22某纸机滚动轴承外环故障 实例No.23某纸机滚动轴承内环故障 实例No.24某纸机滚动轴承滚动体故障 实例No.25某纸机滚动轴承保持架故障 实例No.26某纸机滚动轴承松动故障 实例No.27某纸机滚动轴承同时出现若干故障 实例No.28某纸机滚动轴承松动故障 实例No.29某纸机滚动轴承外环故障 实例No.30某纸机滚动轴承内环故障 实例No.31某纸机滚动轴承外环故障 实例No.32某纸机滚动轴承外环故障Contents目录 实例No.33某纸机辊子SKF23260滚动轴承外环故障 实例No.34某锅炉给水泵SKF7310滚动轴承内环故障 实例No.35某水环式压缩机滚动轴承同时出现若干故障 实例No.36某水环式压缩机滚动轴承内环故障分析诊断 实例No.37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断 实例No.38某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断 实例No.39某引风机LinkBelt22232轴承保持架故障的诊断 实例No.40某电动机FAG6215C3轴承内环和外环故障的诊断 实例No.41一次风机电动机转子与定子之间气隙变化故障的诊断 实例No.42某离心式冷水机(约克)电动机定子偏心或定子绝缘层短路故障诊断 实例No.43某干燥机排风机电动机转子条松动故障的诊断 实例No.44某变速交流感应电动机转子条松动故障的诊断 实例No.45某离心式冷水机(约克)电动机相位故障的诊断 实例No.46某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断 实例No.47某往复式空压机的同步电动机线圈松动故障的诊断 实例No.48某直流电动机可控硅整流器起动卡故障的诊断故障诊断实例分析之一CaseHistory#1CompressorVibrationSpectrum某压缩机组振动频谱分析机器状态检修的基础振动频谱中包含机器零部件的机械状态信息9999999CaseHistory#1CompressorVibrationSpectrum振动频谱中包含机器零部件的机械状态信息电机转速N0=1480转/分=24.6667赫兹压缩机转速N1=6854.7转/分=114.245赫兹小齿轮齿数Z0=38大齿轮齿数Z1=176齿轮啮合频率Fm=N0Z0=N1Z=4341.3赫兹齿轮边带频率Fb=Fm±iN0或Fm±iN1振动频谱中包含机器零部件的机械状态信息某压缩机组振动频谱实例压缩机电动机齿轮箱振动速度频率电动机转子动平衡电动机与大齿轮轴联轴器对中压缩机转子动平衡压缩机与小齿轮轴联轴器对中齿轮啮合，齿缺陷电机转速N0=1480转/分=24.6667赫兹压缩机转速N1=6854.7转/分=114.245赫兹小齿轮齿数Z0=38大齿轮齿数Z1=176齿轮啮合频率Fm=N0Z0=N1Z1=4341.3赫兹齿轮边带频率Fb=Fm±iN0或Fm±iN1N02N03N0N12N13N1FmN1N1N1N1N0N0N0N1N1N1高速齿轮左边带族高速齿轮右边带族低速齿轮左边带族低速齿轮右边带族123465这个实例的振动频谱中包含了(1)电动机转子动平衡(2)电动机转子与定子等小间隙摩擦(3)电动机与低速齿轮轴之间联轴器对中(4)压缩机转子动平衡(5)压缩机转子与壳体间摩擦(6)压缩机与高速齿轮轴之间联轴器对中(7)齿轮啮合和齿轮缺陷(8)各轴承运行状况等等机器主要零部件的机械状态信息等等故障诊断实例分析之二CaseHistory#2RotorUnbalance某30万吨/年乙烯装置裂解气压缩机组转子动不平衡故障罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司CaseHistory#2RotorUnbalance实例NO.230万吨/年乙烯装置裂解气压缩机组转子动不平衡故障 1996年11月2日某大型裂解气压缩机中压缸两端轴承座振动突增数倍，诊断为转子严重不平衡!开缸检查证实，因进口过滤器支承块断裂，刮下大量积焦，堆积在转子上造成严重不平衡!经清焦处理，开车证实：振动恢复正常。CaseHistory#2RotorUnbalance实例NO.230万吨/年乙烯装置裂解气压缩机组转子动不平衡故障TypicalSpectrum典型的频谱 TypicalspectrumshowsdominantGMF典型频谱 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明转子转速频率突增，这是典型的转子不平衡的特征!严重不平衡的典型频谱故障诊断实例分析之三某汽轮机叶片断裂故障(转子不平衡故障)罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司实例No.3某汽轮机叶片断裂故障上海石化自备电厂5#汽轮机轴承座振动速度突增至5.25毫米/秒，有效值，而6#机仅为0.466毫米/秒，有效值；振动速度频谱均为一倍转速频率50赫兹。诊断为转子不平衡，据历史经验，汽轮机叶片又断了!停机检查证实的确断了五片转子叶片!转子不平衡!故障诊断实例分析之四某透平膨胀机叶片断裂故障(转子不平衡和流体动力激振故障)罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司实例No.4某透平膨胀机叶轮叶片断裂故障1989年1月27日某透平膨胀机振动和噪声突增。频谱显示1RPM和8RPM频率分量最大分别达5.91和4.68毫米/秒，有效值，比正常机分别大18和25倍。诊断为转子不平衡，并且已断一片叶片(出口导叶为8片叶片，即静子叶片通过频率为8RPM)。转子不平衡故障诊断实例分析之四转子不平衡！！振动超标!转子不平衡!Sheet1 振动烈度测量结果毫米/秒有效值 测点 3# 3# 3# 方向 垂直 水平 轴向 A机 3.1 3.25 3.75 B机 0.7 0.525 0.95 A/B 4.43 6.19 3.95Sheet2 Sheet3 Sheet1 3#轴向振动烈度测量结果毫米/秒有效值 转速谐波频率 1N 2N 3N A机 5.91 1.04 2.22 B机 0.316 0.178 0.0959 A/B 18.7 5.84 23.15Sheet2 Sheet3 故障诊断实例分析之四诊断结论：BPFS静子叶片通过频率证实，离心叶轮断一片叶片!!!(流体动力激振故障)导流叶片数为8片Sheet1 振动频谱分量测量结果毫米/秒有效值 测点 3# 3# 转速谐波 1N 8N A机 3.13 4.68 B机 0.495 0.184 A/B 6.32 25.43Sheet2 Sheet3 实例No.4某透平膨胀机叶轮叶片断裂故障离心叶轮14片转子叶片已断一片叶片的透平膨胀机叶轮照片断了一片叶片！故障诊断实例分析之五某锅炉风机地脚螺栓松动故障罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司实例No.5某锅炉风机基础地脚螺栓松动故障3#和4#测点处地脚螺栓松动松动某大型风机轴承座松动故障故障诊断实例分析之六罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司实例No.65#风机轴承座松动故障汽轮机轴流式风机YISA106A(轴水平振动)YISA106B(轴垂直振动)YISA105(轴水平振动YISA105B(轴垂直振动)YISA103A(轴水平振动)YISA103B(轴垂直振动YISA102A(轴水平振动)YISA102B(轴垂直振动)1#轴承座振动1H，1V，1AZISA104(轴向振动)ZISA101(轴向振动)2#轴承座振动2H，2V，2A3#轴承座振动3H，3V，3A4#轴承座振动4H，4V，4A5#风机是汽轮机驱动的14级轴流式风机，功率为22，247千瓦，最高转速为4463转/分34V33V39V310V37V38V36V35V312V311V31V32V32A33A34A汽轮机侧风机侧35A36A31A37A38A39A310A311A31H32H33H34H35H36H汽轮机侧风机侧H--水平方向V--垂直方向A--轴向方向3#轴承座3#轴承座振动监测点位置实例No.6武汉钢铁公司5#风机轴承座松动故障实例No.6武汉钢铁公司5#风机轴承座松动故障3#轴承座轴向，水平和垂直方向振动监测结果3#轴承座靠风机侧轴承座，底板垂直振动为7.2至8.2毫米/秒有效值；而靠汽轮机侧轴承座，底板垂直振动仅为0.5至1.0毫米/秒有效值，两侧振动相差约十倍!!导致轴承座轴向振动高达13.6毫米/秒有效值，远远超过ISO10816-3 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 规定的极限值7.1毫米/秒有效值!!3#轴承座振动大的故障原因可能是底板与混凝土基础之间的地脚螺栓和垫铁固定不可靠，甚至松动!!8.2mm/sRMS0.7mm/sRMS13.6mm/sRMS7.8mm/sRMS垂直方向振动幅值两者相差约十倍!!!此处松动!!!某油气田平台中甲板压缩机平台振动故障诊断实例故障诊断实例分析之七罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司某油气田海上平台中甲板压缩机平台振动故障诊断实例某油气田平台中甲板天然气压缩机甲板振动大，尤其当C3210A中压压缩机和C3310A低压压缩机同时满负荷工况下，压缩机甲板振动最剧烈，甚至使相邻的MCC配电间振动明显。经过对压缩机组本身、压缩机甲板及压缩机部分配管进行全面振动监测和分析诊断，认为振动的主要原因是中甲板支撑框架设计不合理，其刚性不足，在C3210和C3310压缩机振动激励下产生剧烈的强迫振动。由于压缩机甲板振动剧烈，波及相邻的MCC甲板振动。因此，为了消除该振动大的故障，应该加强中甲板的压缩机甲板的支承框架刚性，同时增加C3210A和C3210B的一、二缸的辅助支承，减少振动源的振动。平湖油气田平台中甲板天然气压缩机甲板经过加固后，2000年5月13日，在相同工况下，对中甲板及其上的压缩机组进行比较振动测量。实测结果表明，中甲板振动下降70至84%，整改后的振动仅为整改前的16至30%；中甲板上的压缩机组的振动下降50至71%，整改后的振动仅为整改前的29至50%，压缩机组的振动全部达到压缩机制造厂振动标准的设计标准以及国际标准化组织ISO10816/6和ISO10816/3标准的相当于新机器或可无限长时间安全运行机器的振动品质。可见，振动诊断意见正确，整改措施得力，从而较好地排除了中甲板及其上压缩机组振动大的故障。某油气田中甲板设备布置图天然气压缩机中甲板某油气田中甲板压缩机甲板(C3210A/B)天然气压缩机中甲板某油气田中甲板压缩机甲板(C3310A/B)天然气压缩机中甲板ISO10816-6标准规定的往复式压缩机振动测量点位置往复式压缩机缸体往复式压缩机缸头往复式压缩机缸头压缩机制造厂振动速度总量标准压缩机振动超标区中甲板振动测点布置位置加固前中甲板振动实测结果中甲板加固布置图粉红粗线为加固梁某油气田平台中甲板压缩机平台振动故障诊断实例单位：毫米/秒峰值某油气田平台中甲板振动故障诊断实例0.653927/4.0440890.6198035/5.2572341.470067/4.1508460.6056574/3.413546绿色线条为原来框架；红色线条为加固框架。2000.5.13加固后/1999.9.7加固前加固前后甲板振动结果比较故障诊断实例分析之八CaseHistory#8Compressor’sPipeVibration&NoiseDefect某循环气压缩机管道振动和噪声故障(流体动力激振故障)罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司故障诊断实例分析之八CaseHistory#8Compressor’sPipeVibration&NoiseDefect实例No.8某循环气压缩机管道振动和噪声故障出口导流叶片转子叶轮叶片数Zr=20故障诊断实例分析之八CaseHistory#8Compressor’sPipeVibration&NoiseDefect实例No.8某循环气压缩机管道振动和噪声故障某离心式压缩机组及其测量系统示意故障诊断实例分析之八CaseHistory#8Compressor’sPipeVibration&NoiseDefect实例No.8某循环气压缩机管道振动和噪声故障某离心式压缩机组及其管道系统结构示意故障诊断实例分析之八CaseHistory#8Compressor’sPipeVibration&NoiseDefect实例No.8某循环气压缩机管道振动和噪声故障1975赫兹(转子叶片通过频率)振动幅值振动幅值频率频率排故之前排故之后1975赫兹(转子叶片通过频率)转子叶片通过频率BPFR转子叶片通过频率BPFRBPFR=ZRRPM=20RPM=1975赫兹振动速度频谱故障诊断实例分析之八CaseHistory#8Compressor’sPipeVibration&NoiseDefect实例No.8某循环气压缩机管道振动和噪声故障1975赫兹(转子叶片通过频率)噪声dBA频率频率排故之前排故之后1975赫兹(转子叶片通过频率)转子叶片通过频率BPFR转子叶片通过频率BPFRBPFR=ZRRPM=20RPM=1975赫兹噪声dBA噪声谱故障诊断实例分析之八CaseHistory#8Compressor’sPipeVibration&NoiseDefect实例No.8某循环气压缩机管道振动和噪声故障转子叶片通过频率BPFR=1975Hz排故前排故后转子叶片通过频率BPFR消失排故前后振动频谱比较故障诊断实例分析之八CaseHistory#8Compressor’sPipeVibration&NoiseDefect实例No.8某循环气压缩机管道振动和噪声故障20X转子转速20X转子转速振动速度噪声转子叶片通过频率(BPFR=20X转速)振动和噪声占绝对优势故障诊断实例分析之八CaseHistory#8Compressor’sPipeVibration&NoiseDefect实例No.8某循环气压缩机管道振动和噪声故障出口主管道振动分布故障诊断实例分析之八CaseHistory#8Compressor’sPipeVibration&NoiseDefect实例No.8某循环气压缩机管道振动和噪声故障出口旁路管道振动分布故障诊断实例分析之八CaseHistory#8Compressor’sPipeVibration&NoiseDefect实例No.8某循环气压缩机管道振动和噪声故障离心式压缩机试验装置模型压缩机振动传感器(出口管道)振动传感器(压缩机壳体)消音器小孔流量计550千瓦带内置齿轮的驱动器扭力计声级计进口控制阀出口振动源：1.转子不平衡1XRPM2.转子轴心线不对中2XRPM，3XRPM3.齿轮啮合频率Fm=Z0XRPM0=Z1XRPM14油膜振荡(0.430.48)RPM5.气动力激振--叶片通过频率转子叶片通过频率BPFR=ZRXRPM定子叶片通过频率BPFS=ZSXRPM6.管道振动气流脉动结构共振，等等噪声源：1.气动力激振--叶片通过频率转子叶片通过频率BPFR=ZRXRPM定子叶片通过频率BPFS=ZSXRPM2.齿轮啮合频率Fm=Z0XRPM0=Z1XRPM1，等等振动源：1.转子不平衡1XRPM2.转子轴心线不对中2XRPM，3XRPM3.齿轮啮合频率Fm=Z0XRPM0=Z1XRPM14油膜振荡(0.430.48)RPM5.气动力激振--叶片通过频率转子叶片通过频率BPFR=ZRXRPMBPFR定子叶片通过频率BPFS=ZSXRPM6.管道振动气流脉动结构共振，等等噪声源：1.气动力激振--叶片通过频率转子叶片通过频率BPFR=ZRXRPMBPFR定子叶片通过频率BPFS=ZSXRPM2.齿轮啮合频率Fm=Z0XRPM0=Z1XRPM1，等等对策--从预测的振动源和噪声源与实测的响应的对应关系，查找故障源，对症下药调频改变ZR修改离心叶轮的叶型设计，等等识别故障源预测的源响应实测频谱对症下药，排故某离心压缩机管道振动，噪声故障诊断排故思路CaseHistory#8Compressor’sPipeVibration&NoiseDefect实例No.8某循环气压缩机管道振动和噪声故障对策--从预测的振动源和噪声源与实测的响应的对应关系，查找故障源，对症下药调频改变ZR修改离心叶轮的叶型设计，等等故障诊断实例分析之九某原油泵进口管道共振故障的诊断和排除罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司故障诊断实例分析之九原油泵电动机进口管道6H5H4H1A1H1V2H2V3H3V某原油泵进口管道共振故障的诊断和排除振动单位：毫米/秒，峰值故障诊断实例分析之九进口管道法兰测点监测日期转速基频1N(毫米/秒)共振频率74.72赫兹总量(2~1KHz)(毫米/秒)5H92.12.10.843635.1935.3692.12.240.425700.9254比值1.98238.21进口管道测点监测日期转速基频1N(毫米/秒)共振频率74.72赫兹总量(2~1KHz)(毫米/秒)6H92.12.11.045159.3162.692.12.243.13804.973比值0.33332.70故障诊断实例分析之九进口管道法兰测点监测日期转速基频1N(毫米/秒)共振频率74.72赫兹总量(2~1KHz)(毫米/秒)4H92.12.12.21726.4926.7592.12.241.30601.451比值1.67818.44泵体自由端轴承支承测点监测日期转速基频1N(毫米/秒)共振频率74.72赫兹总量(2~1KHz)(毫米/秒)1A92.12.10.78898.9799.12092.12.240.359200.9228比值2.1969.8831H92.12.12.78123.7524.1392.12.243.99004.124比值0.6975.8511V92.12.10.49992.2822.42292.12.240.282301.161比值1.7712.085故障诊断实例分析之九泵体靠联轴器侧轴承支承测点监测日期转速基频1N(毫米/秒)共振频率74.72赫兹总量(2~1KHz)(毫米/秒)2H92.12.112.1941.3543.7692.12.243.69405.235比值3.3008.3592V92.12.11.7801.8013.26192.12.240.807101.893比值2.2051.724电动机靠联轴器侧轴承支承测点监测日期转速基频1N(毫米/秒)共振频率74.72赫兹总量(2~1KHz)(毫米/秒)3H92.12.10.80177.4887.77792.12.241.01601.524比值0.7895.1033V92.12.11.9501.2772.61092.12.240.690300.8706比值2.8252.998故障诊断实例分析之九诊断结论：该原油泵进口管道水平方向共振故障诊断实例分析之九故障排除：加固该原油泵进口管道支承，共振便消除实例10故障诊断实例分析之十某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂故障的诊断罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司实例10某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂故障的诊断1C1A1B2B2A2C3H4H3V4V电动机立式泵1#立式泵多次发生泵轴断裂，断裂处紧靠叶轮压紧螺母处。故障现象是：开始振动大(3V和4V处最大)，叶轮压紧螺母松动。随后用环氧粘住叶轮压紧螺母，能有效防止螺母松动。然而，之后许多泵出现叶轮轴断裂的灾难性破坏。于是，决定进行监测分析：1.测定振动；2.评定振动严重程度；3.诊断潜在的故障；4.提出有效的排故措施。电动机驱动长度为1879.6毫米，轴径为88.9毫米，壁厚为2.4毫米的轴。叶轮的叶片数为2片。实例10某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂故障的诊断4.6mm/s1770rpm=1*RPM16.51mm/s3570rpm=2*RPM振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)1#泵3V测点振动总量18.14mm/s峰值振动实测表明：3V和4V测点振动最大。3V测点频谱中，2*RPM频率3570rpm分量的幅值达16.51mm/s峰值，而1*RPM频率分量的幅值仅为4.60mm/s峰值。注意：该叶轮的叶片数为2片，叶片通过频率BPF=2*RPM。这是什么原因引起的？实例10某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂故障的诊断振动速度毫米/秒峰值0.43mm/s2009rpm(轴防护罩自振频率)0.42mm/s3780rpm(泵系统自振频率)频率(转/分)用锤击法测试电动机，轴和泵的自振频率。4V测点的自振频率测试频谱表明：占优势的自振频率3780rpm，它与运行中测到的频谱的最大振动频率分量3570rpm=2*RPM=BPF泵叶轮的叶片通过频率(BPF)仅差210rpm或5.9%。此外，还有2009rpm轴防护罩自振频率。由于自振频率3780rpm太靠近泵叶轮的叶片通过频率或泵转速的二倍频率3570rpm，极易激起泵系统共振。因此，试验用加固泵系统支承刚度，改变系统自振频率(“调频”)，以避免发生共振。1#泵4V测点BPF=2*RPM=3570rpm仅差5.9%或210rpm锤击试验结果表明：存在泵系统自振频率!!实例10某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂故障的诊断2根50.8X101.6mm粱加固1#泵1根101.6X101.6mm粱加固2#泵北墙面东墙面对1#泵加辅助支撑，改变其自振频率实例10某立式泵严重共振引起叶轮轴疲劳断裂故障的诊断4.6mm/s1770rpm=1*RPM16.51mm/s3570rpm=2*RPM=BPF振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)1#泵3V测点加固前振动总量18.14mm/s峰值对泵系统加固前后振动实测比较表明：加固后自振频率提高到3960rpm,提高了180rpm或4.8%,使之与BPF=2*RPM激励频率有效地错开，避免共振。3V测点振动总量从18.14mm/s峰值减小到5.99mm/s峰值，减幅达67%。2*RPM频率3570rpm分量的幅值从16.51mm/s峰值减小到4.98mm/s峰值，减幅达70%。1.57mm/s1770rpm=1*RPM4.98mm/s3570rpm=2*RPM=BPF2.23mm/s3960rpm(加固后自振频率)加固后振动总量5.99mm/s峰值频率(转/分)自振频率提高390rpm故障诊断实例分析之十一某往复式空压机的出口管道共振故障的诊断罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司某往复式空压机的出口管道共振故障的诊断实例111A1V2V1H2H2A3H(E-W)3A3V(N-S)4V4H4A同步电动机一级缸二级缸压缩机为英格索兰公司XLE24往复式，一级缸和二级缸成90度配置。电动机为通用电气公司同步电动机，转速为450转/分=7.5赫兹。某往复式空压机的出口管道共振故障的诊断实例11压缩机储气罐建筑物墙壁此处加支撑此处45度方向加支撑此处垂直方向加支撑2345678910121114131615XLE型6#压缩机出口管道布置及测点位置示意某往复式空压机的出口管道共振故障的诊断实例114.39mm/s1*RPM=450rpm4.98mm/s2*RPM=900rpm3*RPM4*RPM5*RPM振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)6#压缩机3H测点6#机3H测点的频谱表明：转速两倍频率2*RPM的振动幅值最高，达到4.98毫米/秒峰值。通常这种类型往复式压缩机的二次往复力会超过一次转速频率激振力，因此引起的二次力2*RPM频率振动会超过1*RPM转速基频分量的幅值。振动总量为6.81毫米/秒峰值，而这种压缩机的振动允许值为12.70毫米/秒峰值可见，压缩机本身振动合格。振动总量6.81mm/s峰值往复式压缩机振动实测数据某往复式空压机的出口管道共振故障的诊断实例1114.4mm/s1*RPM=450rpm39.37mm/s2*RPM=900rpm3*RPM4*RPM5*RPM振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)6#机出口管道测点96#机测点9处的频谱表明：转速两倍频率2*RPM的振动幅值最高，达到39.37毫米/秒峰值。通常这种类型往复式压缩机的二次往复力会超过一次转速频率激振力，因此引起的二次力2*RPM频率振动会超过1*RPM转速基频分量的幅值。振动总量为42.42毫米/秒峰值或39.99毫米/秒有效值，管道振动很大。振动总量42.42mm/s峰值往复式压缩机出口配管振动实测数据某往复式空压机的出口管道共振故障的诊断实例11往复式压缩机配管振动与往复式压缩机相连接的管道常常会受来自压缩机的强迫振动频率的激励而产生共振。由于XLE型往复式压缩机的一次和二次往复力常会激起转速基频1*RPM和转速二倍2*RPM频率的明显振动，所以必需使配管的自振频率远离这些一次和二次往复力强激振频率。不仅这些压缩机的强迫振动频率会激起配管和结构的机械自振频率振动，而且往复式压缩机压缩的空气的压力脉动也会激起管道内空气的声学自振频率振动(声学自振频率需要在管道内安装压力传感器，通过FFT分析仪频谱分析测定)。配管和结构的自振频率可以用锤击法等测定。某往复式空压机的出口管道共振故障的诊断实例113.73mm/s870rpm=Fn3.37mm/s675rpm=Fn无支撑时测点9处加支撑后测点9处振动速度毫米/秒峰值振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)频率(转/分)6#压缩机出口配管自振频率测试结果的比较无支撑时，在测点9处实测的出口配管的自振频率为Fn=870rpm=14.5赫兹，它比压缩机2*RPM=900rpm=15赫兹仅低3.3%。加支撑后，在测点9处实测的出口配管的自振频率为Fn=675rpm=11.25赫兹，它比压缩机2*RPM=900rpm=15赫兹低25%，这样，使出口配管的自振频率有效地偏离了2*RPM激励频率，从而避免发生配管共振。900rpm900rpm(压缩机二倍转速)870rpm仅差30rpm出口配管自振频率675rpm相差225rpm某往复式空压机的出口管道共振故障的诊断实例1114.4mm/s1*RPM=450rpm39.37mm/s2*RPM=900rpm3*RPM4*RPM5*RPM振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)6#机出口管道测点9振动总量42.42mm/s峰值2.17mm/s1*RPM=450rpm3.58mm/s2*RPM=900rpm振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)振动总量7.70mm/s峰值无支撑时加支撑后6#压缩机出口管道增加支撑后，改变了出口管道的自振频率，避免了出口管道的共振，从而管道振动大幅度下降，2*RPM振动分量幅值从39.37mm/s峰值下降到3.58mm/s峰值，减小91%。排故后的效果故障诊断实例分析之十二某锅炉给水泵的流体动力振动故障的诊断罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司实例12某锅炉给水泵的流体动力振动故障的诊断汽轮机给水泵1989年8月16日测量时，某给水泵的3H，3V和4V测点处振动总量分别达到9.45mm/s，11.46mm/s和13.03mm/s峰值，处于报警状态。要求诊断振动超标的原因。1#2#3#4#实例12某锅炉给水泵的流体动力振动故障的诊断4.32mm/s峰值1N=6750rpm0.64mm/s峰值5N=BPF=33300rpm1.27mm/s峰值10N=2BPF=66600rpm6.92mm/s峰值15N=3BPF=100350rpm?1.78mm/s峰值20N=4BPF=133650rpm0.83mm/s峰值25N=5BPF=166950rpm振动速度毫米/秒峰值频率转/分3H测点3H测点振动频谱显示最高尖峰100350转/分频率可能是叶片通过频率的三次谐波频率(3BPF=15N)，即可能叶片数为5片。但是，当时，不知道叶片的确切数。实例12某锅炉给水泵的流体动力振动故障的诊断2.54mm/s峰值1N=6750rpm0.635mm/s峰值5N=BPF=33300rpm1.21mm/s峰值10N=2BPF=66600rpm7.62mm/s峰值15N=3BPF=100350rpm?振动速度毫米/秒峰值频率转/分3V测点3V测点振动频谱显示最高尖峰100350转/分频率可能是叶片通过频率的三次谐波频率(3BPF=15N)，即可能叶片数为5片。但是，当时，不知道叶片的确切数。实例12某锅炉给水泵的流体动力振动故障的诊断3.62mm/s峰值1N=6750rpm1.08mm/s峰值5N=BPF=33300rpm0.51mm/s峰值10N=2BPF=66600rpm非常小15N=3BPF=100350rpm振动速度毫米/秒峰值频率转/分4H测点4H测点振动频谱显示尖峰33300转/分频率可能是叶片通过频率(BPF=15N)，即可能叶片数为5片。但是，当时，不知道叶片的确切数。0.76mm/s峰值20N=4BPF=133650rpm实例12某锅炉给水泵的流体动力振动故障的诊断0.89mm/s峰值1N=6750rpm0.76mm/s峰值5N=BPF=33300rpm0.63mm/s峰值10N=2BPF=66600rpm10.79mm/s峰值15N=3BPF=100350rpm?振动速度毫米/秒峰值频率转/分4V测点4V测点振动频谱显示最高尖峰100350转/分频率可能是叶片通过频率的三次谐波频率(3BPF=15N)，即可能叶片数为5片。但是，当时，不知道叶片的确切数。0.51mm/s峰值20N=4BPF=133650rpm实例12某锅炉给水泵的流体动力振动故障的诊断该泵内侧轴承座(3H，3V)和外侧轴承座(4H，4V振动频谱表明：振动主频率分量是100350转/分。泵内侧轴承水平和垂直方向(3H和3V)此频率分量的幅值差不多；而泵外侧轴承水平和垂直方向(4H和4V)此频率分量的幅值相差许多倍，4V处振动幅值最大，高达10.79mm/s峰值。怀疑该泵外侧轴承垂直方向共振，100350转/分就是垂直方向的共振频率。实例12某锅炉给水泵的流体动力振动故障的诊断诊断：估计该泵叶轮的叶片数为ZW=5片。实测泵转速为N=6705转/分，则叶片通过频率BPF=N*ZW=6705转/分*5=33525转/分，而100350转/分/33525转/分=3，所以，100350转/分=3*BPF。也就是说，该泵的振动源是其叶轮的叶片通过频率BPF的三次谐波频率的气流扰动。这是由于流体机器中流体阻力(弯头。阀门，节流器，阻塞等)，叶轮与泵壳体中心偏置，甚至转子叶片，定子扩压器叶片之间的径向间隙在圆周方向不均匀等容易产生流体动力激振。故障诊断实例分析之十三某除尘风机机组轴承座刚性差及流体动力激振振动故障的诊断罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司双吸口风机液力偶合器电动机某除尘风机结构示意图钢筋混凝土基础槽钢，钢板焊接基础底板(非常单薄，刚性极差)M1HM1VM1AM2HM2VM2ACP3HCP3VCP3ACP4HCP4VCP4AF5HF5VF5AF5HF5VF5AN0=999转/分1250千瓦N1=200~960转/分，风机叶轮叶片数Z=9SKF22322CC/W33实例1351A52A53A54A55A56A57A58A59A51H52H53H54H55H56H57H58H51V52V53V54V55V56V57V58V液力偶合器与风机之间的轴承座(5#)振动测点位置示意钢板焊接结构支座铸钢支座59VH----轴向方向V----水平方向A----轴向方向风机侧液力偶合器侧钢筋混凝土基础实例1361A62A63A64A65A66A61H62H63H64H65H61V62V63V64V65V风机自由端的轴承座(6#)振动测点位置示意铸钢支座H----轴向方向V----水平方向A----轴向方向风机侧钢筋混凝土基础实例1351AOA=5.08522mm/sRMS52AOA=4.51826mm/sRMS53AOA=3.94369mm/sRMS54AOA=2.77616mm/sRMS55AOA=2.58472mm/sRMS56AOA=1.49945mm/sRMS57AOA=1.33297mm/sRMS58AOA=0.334003mm/sRMS59AOA=0.137554mm/sRMS51HOA=7.88009mm/sRMS52HOA=6.80293mm/sRMS53HOA=4.55451mm/sRMS54HOA=4.14939mm/sRMS55HOA=2.84782mm/sRMS56HOA=2.72776mm/sRMS57HOA=0.623098mm/sRMS58HOA=0.464797mm/sRMS51VOA=1.8654mm/sRMS52VOA=3.1076mm/sRMS53VOA=2.63707mm/sRMS54VOA=2.15923mm/sRMS55VOA=2.17249mm/sRMS56VOA=2.22956mm/sRMS57VOA=2.45644mm/sRMS58VOA=0.525065mm/sRMS液力偶合器与风机之间的轴承座(5#)各测点振动沿轴承座高度分布钢板焊接结构支座铸钢支座59VOA=0.49022mm/sRMS相差4倍相差4倍焊接钢板结构支座水平和轴向方向刚性太差导致振动剧烈振动总量沿轴承座高度分布钢筋混凝土基础实例1351ASP=3.77186mm/sPEAK52ASP=3.13719mm/sPEAK53ASP=2.74359mm/sPEAK54ASP=1.74301mm/sPEAK55ASP=1.56543mm/sPEAK56ASP=0.722635mm/sPEAK57ASP=0.635095mm/sPEAK58ASP=0.0576462mm/sPEAK59ASP=0.116555mm/sPEAK51HSP=9.01535mm/sPEAK52HSP=7.77505mm/sPEAK53HSP=5.18371mm/sPEAK54HSP=4.72426mm/sPEAK55HSP=3.13888mm/sPEAK56HSP=3.00124mm/sPEAK57HSP=0.68841mm/sPEAK58HSP=0.552183mm/sPEAK51VSP=1.59455mm/sPEAK52VSP=3.08988mm/sPEAK53VSP=2.76789mm/sPEAK54VSP=2.19405mm/sPEAK55VSP=2.3476mm/sPEAK56VSP=2.24036mm/sPEAK57VSP=2.36556mm/sPEAK58VSP=0.597432mm/sPEAK液力偶合器与风机之间的轴承座(5#)各测点振动沿轴承座高度分布钢板焊接结构支座铸钢支座59VSP=0.560703mm/sPEAK相差6倍相差4倍焊接钢板结构支座水平和轴向方向刚性太差导致振动剧烈转速基频分量沿轴承座高度分布钢筋混凝土基础实例1361AOA=2.98467mm/sRMS62AOA=2.38022mm/sRMS63AOA=1.64162mm/sRMS64AOA=0.643415mm/sRMS65AOA=0.519673mm/sRMS66AOA=0.232773mm/sRMS61HOA=2.99829mm/sRMS62HOA=2.46681mm/sRMS63HOA=1.08887mm/sRMS64HOA=0.888379mm/sRMS65HOA=0.440782mm/sRMS61VOA=1.08048mm/sRMS62V63VOA=0.922678mm/sRMS64VOA=0.77804mm/sRMS65VOA=0.541864mm/sRMS风机自由端的轴承座(6#)振动测点位置示意铸钢支座钢筋混凝土基础风机自由端(6#)轴承座与靠液力偶合器侧轴承座(5#)相比由于铸钢轴承座直接固定在钢筋混凝土基础上，所以沿高度方向振动没有突变，振动绝对值比5#轴承座小得多。均小于4.5毫米/秒，有效值，达到ISO10816-3标准的A或B区域(即可长期安全运行)。振动总量沿轴承座高度分布实例1361ASP=2.32447mm/sPEAK62ASP=1.01173mm/sPEAK63ASP=0.617944mm/sPEAK64ASP=0.0971902mm/sPEAK65ASP=0.118709mm/sPEAK66ASP=0.132522mm/sPEAK61HSP=2.93381mm/sPEAK62HSP=2.52201mm/sPEAK63HSP=1.10818mm/sPEAK64HSP=0.910155mm/sPEAK65HSP=0.481222mm/sPEAK61VSP=0.520397mm/sPEAK62VSP=0.426745mm/sPEAK63VSP=0.968973mm/sPEAK64VSP=0.811407mm/sPEAK65VSP=0.606307mm/sPEAK风机自由端的轴承座(6#)振动测点位置示意铸钢支座钢筋混凝土基础风机自由端(6#)轴承座与靠液力偶合器侧轴承座(5#)相比由于铸钢轴承座直接固定在钢筋混凝土基础上，所以沿高度方向振动没有突变，振动绝对值比5#轴承座小得多。转速基频分量沿轴承座高度分布实例13利用奥德赛软件计算SKF22332C轴承故障频率与实测振动频谱比较，便可诊断该轴承状态。以下频谱表明，SKF22332C运行状态良好。实例13表1除尘风机各机器故障特征频率计算结果(N1=955rpm)名称符号频率值CPM阶比电动机转速MotorSpeed9991液力偶合器输入转速InputSpeed9991液力偶合器输出转速OutputSpeed9550.956风机靠联轴器侧轴承保持架故障频率SKF22332CFTF392.50.411风机靠联轴器侧轴承滚动体故障频率SKF22332CBSF25672.688风机靠联轴器侧轴承滚动体故障频率2*SKF22332CBSF5134.15.376风机靠联轴器侧轴承外环故障频率SKF22332CBPOR5901.96.18风机靠联轴器侧轴承内环故障频率SKF22332CBPIR8423.18.82风机自由端轴承保持架故障频率SKF22332CFTF392.50.411风机自由端轴承滚动体故障频率SKF22332CBSF25672.688风机自由端轴承滚动体故障频率2*SKF22332CBSF5134.15.376风机自由端轴承外环故障频率SKF22332CBPOR5901.96.18风机自由端轴承内环故障频率SKF22332CBPIR8423.18.82风机转速N1=957.591转/分SKF22332C保持架故障频率FTFSKF22332C滚动体故障频率BSFSKF22332C外环故障频率BPFOSKF22332C内环故障频率BPFI焊接钢板结构支座水平和轴向方向刚性太差导致振动剧烈风机轴承SKF22332C状态良好实例13风机转速N1=957.96转/分SKF22332C保持架故障频率FTFSKF22332C滚动体故障频率BSFSKF22332C外环故障频率BPFOSKF22332C内环故障频率BPFI风机轴承SKF22332C状态良好实例13风机转速N1=960.461转/分SKF22332C保持架故障频率FTFSKF22332C滚动体故障频率BSFSKF22332C外环故障频率BPFOSKF22332C内环故障频率BPFI焊接钢板结构支座水平和轴向方向刚性太差导致振动剧烈风机轴承SKF22332C状态良好实例13风机转速N1=956.921转/分SKF22332C保持架故障频率FTFSKF22332C滚动体故障频率BSFSKF22332C外环故障频率BPFOSKF22332C内环故障频率BPFI风机轴承SKF22332C状态良好实例13风机转速N1=957.058转/分SKF22332C保持架故障频率FTFSKF22332C滚动体故障频率BSFSKF22332C外环故障频率BPFOSKF22332C内环故障频率BPFI风机轴承SKF22332C状态良好实例13风机转速N1=953.347转/分SKF22332C保持架故障频率FTFSKF22332C滚动体故障频率BSFSKF22332C外环故障频率BPFOSKF22332C内环故障频率BPFI风机轴承SKF22332C状态良好实例132BPFBPFN1=11.74赫兹2N1=11.74赫兹2BPF-2N1=175.1赫兹2BPF-N1=186.6赫兹2BPF+N1=222.3赫兹2BPF+4N1=258.4赫兹2BPF=210.5赫兹~5.8mm/s峰值离心叶轮转子叶片通过频率BPF=Zr*N1=9*11.74赫兹=105.66赫兹2BPF=211.32赫兹(计算结果)离心叶轮叶片数Zr=9；叶轮转速N1=11.74赫兹2001年12月4日厂方将风机转子送制造厂重新动平衡，发现转子动平衡合格，再提高一级。回厂重新安装后运转，振动更大，频谱如上。我们见到频谱后根据2BPF及其两侧转速频率边带诊断为叶轮与风机壳体(水平方向)径向间隙不均匀，导致流体动力激振。5日厂方检查发现，径向间隙差约1.2毫米左右。6543210振动速度，毫米/秒峰值振动频率(赫兹)流体动力激振风机靠联轴器侧轴承座水平方向5H测点振动总量OA=6.17mm/s峰值实例13故障诊断实例分析之十四CaseHistory#14RotorWearProblem某汽轮机转子摩擦和滚动轴承故障罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司CaseHistory#14RotorWearProblem实例No.14某汽轮机转子摩擦和滚动轴承故障 1993年6月23日某小型汽轮机轴承座处振动突增，诊断为转子摩擦和轴承故障。转子摩擦时修理后CaseHistory#14RotorWearProblem实例No.14某汽轮机转子摩擦和滚动轴承故障TypicalSpectrum典型的频谱 典型频谱出现大量转速频率的谐波频率，表明转子摩擦和轴承故障!转子摩擦时的频谱(大量转速频率的谐波分量)15N1NCaseHistory#14RotorWearProblem实例No.14某汽轮机转子摩擦和轴承故障摩擦时的频谱振动总量趋势曲线修理后摩擦时摩擦时出现大量的转速频率的高次谐波频率分量CaseHistory#14RotorWearProblem实例No.14某汽轮机转子摩擦故障修理后的频谱摩擦时的频谱转速频率的高次谐波频率分量消失了摩擦时出现大量的转速频率的高次谐波频率分量某送风机电动机转子与定子相磨故障的诊断罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司故障诊断实例分析之十五某送风机电动机转子与定子相磨故障的诊断转速基频两倍电源频率日期测点频率幅值频率幅值(转/分)(毫米/秒峰值)(转/分)(毫米/秒值)1988-9-261H18002.7372002.411989-1-311H18002.4172002.351989-3-221H18003.3072006.031989-5-231H18005.1472006.732FL分量幅值很高，与1*RPM同等，说明电机转子偏心或定子绝缘层短路造成定子气隙不均匀。定子局部发热伴随转子绝缘层短路引起1*RPM分量明显增大(从2.41增到3.30毫米/秒峰值)，导致转子偏心和电机轴弯曲，不平衡，润滑油中断甚至轴被咬死2FL分量进一步增大，同时还有4FL，6FL，8FL。结果：两周后，电动机转子与定子相磨。实例2注：美国电源频率3600转/分1989-5-231989-3-221989-1-311988-9-262FL2FL2FL2FL1*RPM1*RPM1*RPM1*RPM4FL6FL8FL频率(转/分)振动速度毫米/秒峰值两周后，电动机损坏(转子与定子相磨)！！6.73mm/s6.03mm/s5.14mm/s送风机电动机1H测点振动速度频谱随时间变化趋势图(三维谱)某送风机电动机转子与定子相磨故障的诊断实例15故障诊断实例分析之十六某螺杆式压缩机转子磨损故障的诊断罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司实例16某螺杆式压缩机转子磨损故障的诊断电动机螺杆式压缩机电动机：西屋公司型号：X33753转速：3560rpm功率：350马力=257.4千瓦压缩机：刘易斯公司型号：RS-05阳螺杆波瓣数为6阴螺杆波瓣数为4123(近侧)和4(远侧)5实例16某螺杆式压缩机转子磨损故障的诊断0.5*RPM1*RPM1.5*RPM2*RPM4*RPM4.5*RPM5*RPM5.5*RPM频率(rpm)*RPM振动幅值(mm/s峰值)18000.54.83360018.2654001.50.508720021.1490002.50.761440041.52162004.510.031800052.92198005.51.14振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)1#压缩机组1A测点实测频谱表明：频谱中存在丰富的0.5*RPM转速的二分之一倍频率及其谐波频率的频谱分量。这是典型的磨损故障的特征(分数倍转速频率及其谐波频率大量出现)。由于压缩机测点的频谱中没有0.5*RPM频率谐波，所以曾经怀疑电机转子与定子摩擦或联轴器中磨损。但是，后来检修中发现压缩机转子与压缩机的滑阀相磨，才知是压缩机转子磨损。实例16某螺杆式压缩机转子磨损故障的诊断0.5*RPM1*RPM1.5*RPM2*RPM4*RPM4.5*RPM5*RPM5.5*RPM频率(rpm)*RPM振动幅值(mm/s峰值)18000.54.83360018.261.2054001.50.508720021.1490002.50.761440041.520.31162004.510.031800052.92198005.51.14振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)1.20mm/s1*RPM=3600rpm0.31mm/s4*RPM=14400rpm修理后修理前修理前修理后1#压缩机修理前后振动频谱比较十分清楚地表明：排除磨损故障后，振动大幅度下降。故障诊断实例分析之十七若干压缩机组齿轮箱齿轮摆动频率实测罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司齿轮摆动频率ftr和组合状态通过频率fa计算实例之一MC300氧气压缩机组齿轮箱Z0=232=2*2*2*29Z1=26=2*13Na=2(组合状态数)f0=24.667HZf1=220.1HZfm=5722.744HZftr=(fm*Na)/(Z0*Z1)=1.8974HZ(计算值)fa=fm/Na=2871.372HZMC300氧气压缩机组齿轮箱齿轮摆动频率ftr实测结果齿轮摆动频率实测值ftr=1.90781Hz，理论计算值ftr=1.8974Hz,两者相差0.01041Hz。频谱分析选用频率分辨率f=0.015625Hz。可见，理论计算与实测结果十分一致。齿轮摆动频率ftr和组合状态通过频率fa计算实例之二MC400氮气压缩机组高压缸齿轮箱Z0=205=5*41*1Z1=28=2*2*7Na=1(组合状态数)f0=25HZf1=181.20HZfm=5073.60HZftr=(fm*Na)/(Z0*Z1)=0.8839HZ(计算值)fa=fm/Na=5273.60HZMC400氮气压缩机组齿轮箱齿轮摆动频率ftr实测结果齿轮摆动频率实测值ftr=0.889063Hz，理论计算值ftr=0.8839Hz,两者相差0.00573Hz。频谱分析选用频率分辨率f=0.015625Hz。可见，理论计算与实测结果十分一致。齿轮摆动频率ftr和组合状态通过频率fa计算实例之三MC200空气压缩机组齿轮箱Z0=156=2*2*3*13*1Z1=35=35*1Na=1(组合状态数)f0=24.53HZf1=110.68HZfm=3826.68HZftr=(fm*Na)/(Z0*Z1)=0.70086HZ(计算值)fa=fm/Na=3826.68HZMC200空气压缩机组齿轮箱齿轮摆动频率ftr实测结果齿轮摆动频率实测值ftr=0.709375Hz，理论计算值ftr=0.70086Hz,两者相差0.008515Hz。频谱分析选用频率分辨率f=0.015625Hz。可见，理论计算与实测结果十分一致。故障诊断实例分析之十八某离心机行星齿轮偏摆振动故障罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司实例No.18某离心机行星齿轮偏摆振动故障实例No.18某离心机行星齿轮偏摆振动故障第一级行星齿轮啮合频率实测为240.375赫兹(理论计算值为238.8856193赫兹)频率分量幅值达46.5毫米/秒，有效值。诊断为第一级行星齿轮偏摆。第一级行星齿轮与内齿轮的啮合频率螺旋输送器和第二级行星齿轮转速频率转鼓转速频率实例No.18某离心机动态特性实测共振点实例No.18某离心机动态特性实测通过离心机弹性减震垫共振的时域波形弹性减震垫共振点故障诊断实例分析之十九某驱动箱伞齿轮高噪声和振动故障的诊断罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司实例19某驱动箱伞齿轮高噪声和振动故障的诊断电动机制动器高速伞齿轮Z1=26中间齿轮Z4=14高速输入伞齿轮Z0=16高速齿轮Z2=17中间齿轮Z3=47输出齿轮Z5=45齿轮箱N1=1368rpm=22.8Hz测量期间平均转速1989年4月14日研究驱动7#辊子的10#驱动箱的齿轮箱的高噪声故障。N1=1368rpmGMF1=1368rpm*16=21888rpm=364.80HzN2=1368rpm*16/26=841.85rpm=14.03HzGMF2=841.85*17=14311rpm=238.523HzN3=841.85rpm*17/47=304.50rpm=5.07HzGMF3=304.50rpm*14=4262.99rpm=71.05HzN4=304.50rpm*14/45=94.73rpm=1.58HzN2N3N4GMF3GMF2GMF1实例19某驱动箱伞齿轮高噪声和振动故障的诊断2N1=2775rpm0.59mm/speak4N1=5475rpm1.18mm/speakGMF1=21899rpm4.29mm/speak齿轮箱水平振动N1=1350rpm5.51mm/speakGMF1+0.5N1GMF1+N1GMF1-0.5N1GMF1-N1GMF1-1.5N1振动速度毫米/秒峰值频率转/分振动速度频谱表明：最高幅值尖峰为齿轮箱中伞齿轮啮合频率GMF1，并且其两边还有输入轴转速频率0.5*N1的边带。说明高速伞齿轮中存在松动。这种松动引起独特的齿轮载荷，导致非常高的齿轮啮合噪声。这种松动可能是高速伞齿轮与轴之间配合松动，也可能是轴承磨损后齿轮轴本身松动。实例19某驱动箱伞齿轮高噪声和振动故障的诊断GMF1=21915rpm2.87mm/speak制动器轴向振动GMF1+0.5N1GMF1+N1GMF1-0.5N1GMF1-N1振动速度毫米/秒峰值频率转/分振动速度频谱表明：最高幅值尖峰为齿轮箱中伞齿轮啮合频率GMF1，并且其两边还有输入轴转速频率0.5*N1的边带。说明高速伞齿轮中存在松动。这种松动引起高的齿轮啮合噪声。这种松动可能是伞齿轮与轴之间配合松动，也可能是轴承磨损后齿轮本身松动。0.5N1=682RPM0.5N1=682RPM0.5N1=682RPM0.5N1=682RPM实例19某驱动箱伞齿轮高噪声和振动故障的诊断GMF1=21899rpm126dBRMS齿轮箱处的噪声GMF1+0.5N1GMF1+N1GMF1-0.5N1GMF1-N1GMF1-1.5N1噪声dB有效值频率转/分噪声频谱表明：噪声谱与振动谱一样，最高幅值尖峰为齿轮箱中伞齿轮啮合频率GMF1，并且其两边还有输入轴转速频率0.5*N1的边带。说明高速伞齿轮中存在松动。这种松动引起高的齿轮啮合噪声。这种噪声级是人耳听力保护门槛值的100倍多，可以说噪声极大，它将损坏人耳听力。GMF1+1.5N1实例19某驱动箱伞齿轮高噪声和振动故障的诊断GMF1=21878rpm125.17dBRMS齿轮箱处的噪声GMF1+0.5N1GMF1+N1GMF1-0.5N1GMF1-N1噪声dB有效值频率转/分振动速度频谱表明：噪声谱与振动谱一样，最高幅值尖峰为齿轮箱中伞齿轮啮合频率GMF1，并且其两边还有输入轴转速频率0.5*N1的边带。说明高速伞齿轮中存在松动。这种松动引起高的齿轮啮合噪声。这种噪声级是人耳听力保护门槛值的100倍多，可以说噪声极大，它将损坏人耳听力。0.5N1=682RPM0.5N1=682RPM0.5N1=682RPM0.5N1=682RPM故障诊断实例分析之二十某电动机转子条故障罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司CaseHistory#20FailedRotorBars实例NO.20转子条故障 60马力冷却塔应用 1775转/分降至274转/分 用户要求定期检查SpikeEnergyData振动尖峰能量gSE数据 出现高的振动尖峰能量gSE总量值说明应进行振动频谱分析 在7200转/分(2XFL)处出现离散尖峰说明需进一步分析2XFL电源频率离散尖峰HighFrequencyAcceleration高频振动加速度 振动加速度频谱表明是电机转子条通过频率RBPF(78525rpm) 电机转子条通过频率(2XRBPF=157050rpm) 可能是槽通过频率注：RBPF为电机转子条通过频率=转子条数目X转速频率转子条通过频率RBPF2XRBPF电动机转子条数目可能为44HighFrequencyAcceleration高频振动加速度 在2XRBPF两侧用细化谱分析识别出7200转/分(2XFL)二倍电源频率的边带频率 怀疑是转子条故障自振频率或定子槽通过频率92XRPM两倍电源频率两侧的边带频率说明是转子条故障2XFL2XFL2XFL2XFL2XFLVelocitySpectrum振动速度频谱 转速谐波频率两侧的极通过频率边带 证实是转子条故障转速谐波两侧的极通过频率(RBPF)边带说明是转子条故障TimeWaveform时域波形 正如预期的那样，时域波形表明是幅值调制幅值调制1转AfterMotorReplacement,更换电动机后 大大改善了振动速度频谱 边带和谐波消失1XRPM故障诊断实例分析之二十一某纸机滚动轴承外环故障罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司CaseHistory#21FailedBearingOuterRace实例No.21纸机滚动轴承外环故障 美国西北太平洋纸厂#2皮带辊子滚动轴承振动频谱中除了辊子转速频率及其谐波频率外，出现振动幅值超过转速频率基频幅值的轴承外环故障频率(BPFO)17.5赫兹及其二倍频(2XBPFO)35赫兹高峰和其它谐波 诊断结果：1.轴承外环损坏；2.轴承在轴承座中松动。 检查结果：滚动轴承外环损坏，轴承在轴承座中松动。Fn2FnBPFO17.5Hz2BPFO35Hz3BPFO振动幅值频率Timken566轴承故障频率计算结果N=2.0417Hz时FTF=0.89HzBSF=7.58HzBPFO=17.77HzBPFI=23.06Hz故障诊断实例分析之二十二某纸机滚动轴承外环故障罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司CaseHistory#22FailedBearingOuterRace实例No.22纸机滚动轴承外环故障 美国西北太平洋纸厂#4辊子滚动驱动侧轴承(Timken566)振动频谱中出现突出的轴承外环故障频率(BPFO)高峰 诊断结果：轴承外环损坏。 检查结果：轴承外环损坏。转子转速Fn2Hz振动幅值频率轴承外环故障频率BPFO17.75HzTimken566轴承故障频率计算结果N=2.0417Hz时FTF=0.89HzBSF=7.58HzBPFO=17.77HzBPFI=23.06Hz故障诊断实例分析之二十三某纸机滚动轴承内环故障罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司CaseHistory#23FailedBearingInnerRace实例No.23纸机滚动轴承内环故障 美国西北太平洋纸厂#32皮带辊子驱动侧轴承振动频谱中显示：1.一系列22.25赫兹的谐波频率，22.25赫兹略低于轴承内环故障频率(BPFI)，说明轴承可能打滑；2.出现22.25赫兹的边带频率。 诊断结果：轴承内环损坏。 检查结果：轴承内环损坏。BPFI22.25Hz轴承内环故障频率2BPFI22.25Hz边带频率3BPFI4BPFI振动幅值频率Timken566轴承故障频率计算结果N=2.0417Hz时FTF=0.89HzBSF=7.58HzBPFO=17.77HzBPFI=23.06Hz故障诊断实例分析之二十四某纸机滚动轴承滚动体故障罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司CaseHistory#24FailedRollingElements实例No.24纸机滚动轴承滚动体故障 美国西北太平洋纸厂#13皮带辊子拉伸侧滚动轴承振动频谱中出现轴承滚动体故障频率(BSF)6.25赫兹及其二次谐波频率(2BSF)12.5赫兹频率(滚动体每转一转其缺陷，撞击轴承内环和外环两次)高峰。 诊断结果：轴承滚动体故障。 检查结果：轴承滚动体损坏。振动幅值频率滚动体故障频率BSF6.25Hz2XBSF12.5Hz故障诊断实例分析之二十五某纸机滚动轴承保持架故障罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司CaseHistory#25FailedBearingCage实例No.25纸机滚动轴承保持架故障 美国西北太平洋纸厂#35皮带辊子拉伸侧滚动轴承的振动频谱中出现0.75赫兹轴承保持架故障频率(FTF)及其谐波频率，其基频的幅值不高，而其谐波频率的幅值很高，说明轴承保持架损坏。 诊断结果：轴承保持架故障。 检查结果：轴承保持架损坏。振动幅值频率保持架故障频率FTF0.75Hz轴承保持架故障频率FTF的谐波频率Timken566轴承故障频率计算结果N=2.0417Hz时FTF=0.89HzBSF=7.58HzBPFO=17.77HzBPFI=23.06Hz故障诊断实例分析之二十六某纸机滚动轴承松动故障罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司CaseHistory#26BearingLoosnessProblem实例No.26纸机滚动轴承松动故障 美国西北太平洋纸厂#8皮带辊子驱动侧滚动轴承振动频谱十分明显显示出辊子转速频率2赫兹及其大量谐波频率，这是典型的轴承松动现象。 诊断结果：滚动轴承松动。 检查结果：轴承松动。辊子转速频率2.0Hz辊子转速谐波频率振动幅值频率故障诊断实例分析之二十七某纸机滚动轴承同时出现若干故障罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司CaseHistory#27SeveralDifferentBearingDefects实例No.27纸机同时出现若干故障 美国西北太平洋纸厂#40皮带辊子驱动侧滚动轴承(Timken566)振动频谱中出现(1)0.875赫兹轴承保持架故障频率及其谐波频率；(2)2赫兹辊子转速频率及其谐波频率；(3)17.7赫兹轴承外环故障频率；(4)22.25赫兹轴承内环故障频率；(5)7.6赫兹滚动体故障频率。说明同时存在多种轴承故障。 诊断结果：同时存在多种故障。 检查结果：发现轴承内环，外环，滚动体，保持架等多种故障。振动幅值频率FTF保持架故障频率0.9Hz辊子转速2.0HzBSF滚动体故障频率7.6HzBPFO轴承外环故障频率17.7HzBPFI轴承内环故障频率22.25HzTimken566轴承故障频率计算结果N=2.0417Hz时FTF=0.89HzBSF=7.58HzBPFO=17.77HzBPFI=23.06Hz故障诊断实例分析之二十八某纸机滚动轴承松动故障罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司CaseHistory#28BearingLoosnessProblem实例No.28纸机滚动轴承松动故障 美国西北太平洋纸厂#35干燥器辊子拉伸侧滚动轴承振动频谱图中出现0.4赫兹辊子转速频率及其大量谐波频率，说明轴承在轴承座中转动。 诊断结果：轴承松动。 检查结果：发现轴承在轴承座中松动。辊子转速频率0.4Hz辊子转速谐波频率4X8X振动幅值频率故障诊断实例分析之二十九某纸机滚动轴承外环故障罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司CaseHistory#29FailedBearingOuterRace实例No.29纸机滚动轴承外环故障 美国西北太平洋纸厂#50干燥器辊子拉伸侧滚动轴承振动频谱中出现明显的3.4赫兹轴承外环故障频率及其谐波频率，并且在它们的两侧伴有辊子转速频率边带频率，这可能是辊子不平衡以其转速频率调制的结果。 诊断结果：轴承外环损坏。 检查结果：轴承外环损坏。振动幅值频率轴承外环故障频率BPFO3.4Hz轴承外环故障频率BPFO的谐波频率故障诊断实例分析之三十某纸机滚动轴承内环故障罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司CaseHistory#30FailedBearingInnerRace实例No.30纸机滚动轴承内环故障 奥地利HamburgerAG纸厂的Voith纸机干燥器辊子TS11和TS17滚动轴承多次出现故障，其振动频谱特征为出现18.75赫兹的轴承内环故障频率及其谐波频率，说明滚动轴承内环损坏。 该纸机共装有1500个以上滚动轴承。43个干燥器辊子直径为1.5米，长度为6米,转速为100转/分，150°C蒸汽从辊子一侧进入，流经整个辊子长度，再从同一侧流出。轴承工作环境恶劣，1980年至1985年期间故障率高。每小时停机损失达3000美元以上。因此，HambugerAG公司决定开展状态监测和故障诊断，很快取得成效。振动幅值频率18.75HzBPFI轴承内环故障频率2BPFI3BPFI4BPFI8BPFI故障诊断实例分析之三十一某纸机滚动轴承外环故障罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司CaseHistory#31FailedBearingOuterRace实例No.31纸机滚动轴承外环故障 加拿大Alma纸厂#14纸机No.4干燥器辊子M/C14滚动轴承振动频谱中出现27.4赫兹滚动轴承外环故障频率及其谐波频率，而且幅值增大。说明轴承外环损坏。由于及时发现轴承故障，停机10至12小时。如果不能及时发现轴承故障，将导致干燥器辊子本身损坏，则很容易达到停机24小时，停产损失增大。 加拿大Alma纸厂三台纸机振动测量点多达2900点(No.14纸机1100点，No.9和No10纸机各900点。每月测量两次。.振动幅值频率轴承外环故障频率BPFO=27.4Hz2BPFO3BPFO4BPFO实例某纸厂轴承断裂故障故障诊断实例分析之三十二某纸机滚动轴承外环故障罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司故障诊断实例分析之三十二1#纸机-20电动机辊子1V1A1H2V2A2H荷兰Parenco纸厂PM1-20纸机电动机的结构布置及滚动轴承型号SKF6326SKF6330故障诊断实例分析之三十二SKF6326故障频率理论计算结果：转速N=13.65Hz时保持架故障频率FTF=5.35Hz滚动体故障频率BSF=29.98Hz2BSF=59.96Hz外环故障频率BPFO=42.75Hz2BPFO=85.50Hz内环故障频率BPFI=66.42HzCaseHistory#32FailedBearingOuterRace实例No.32纸机滚动轴承外环故障 荷兰Parenco纸厂PM1-20纸机电动机的滚动轴承外侧滚动轴承(SKF6326)水平方向振动增大，1988年9月28日振动频谱中出现十分明显的61.3赫兹，86.6赫兹和173.2赫兹频率的高峰。 SKF6326滚动轴承在电机转速为819RPM(13.65Hz)下计算的轴承外环故障频率BPFO为42.752Hz,2BPFO为85.504Hz,4BPFO为171.008Hz,滚动体故障频率的二倍2BSF为59.951Hz。 检查结果：电机外侧轴承SKF6326外环损坏。 荷兰Parenco纸厂在纸机及电厂监测6000个测点的振动频谱。滚动体故障频率2BSF(61.3Hz)轴承外环故障频率2BPFO(86.`6Hz)4BPFO(173.2Hz)振动幅值频率88-09-2888-09-0988-09-0888-09-0788-09-0688-09-0288-09-01SKF6326故障频率理论计算结果：N=13.65Hz时FTF=5.35HzBSF=29.98Hz2BSF=59.96HzBPFO=42.75Hz2BPFO=85.50HzBPFI=66.42Hz故障诊断实例分析之三十三某纸机辊子SKF23260滚动轴承外环故障罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司CaseHistory#33FailedBearingOuterRace实例No.33纸机滚动轴承外环故障 美国某纸厂辊子发出异常声音，异常大的振动，甚至该机上面的防护栏杆也剧烈振动。 诊断要求：诊断振动和噪声故障原因及严重程度。 采用手段：美国罗克韦尔自动化-集成化状态监测公司FASTTRACK数据采集器/频谱分析仪，793L型低频加速度计和970型标准频响加速度计。测量低频振动速度和振动尖峰能量gSE。直流电动机齿轮箱GMF2低速齿轮啮合频率N4，Z4N3，Z3N2，Z2GMF1高速齿轮啮合频率N1，Z1245631SKF22238CK外侧轴承SKF23260CK内侧轴承N1=991转/分辊子N4=82转/分CaseHistory#33FailedBearingOuterRace实例No.33纸机滚动轴承外环故障 滚动轴承故障频率理论计算 一.内侧轴承SKF23260CK故障频率计算结果：1.设N4=90转/分(低速轴即辊子转速)=1.5赫兹2.轴承外环故障频率BPFO5=696.40转/分=11.61赫兹3.轴承内环故障频率BPFI5=923.40转/分=15.39赫兹4.轴承滚动体旋转故障频率BSF5=617.76转/分=10.296赫兹5.轴承保持架故障频率FTF5=38.66转/分=0.6443赫兹 二.外侧轴承SKF22238CK故障频率计算结果：1.设N4=90转/分(低速轴即辊子转速)=1.5赫兹2.轴承外环故障频率BPFO6=738.24转/分=12.304赫兹3.轴承内环故障频率BPFI6=971.78转/分=16.1963赫兹4.轴承滚动体旋转故障频率BSF6=636.90转/分=10.615赫兹5.轴承保持架故障频率FTF6=38.85转/分=0.6475赫兹 CaseHistory#33FailedBearingOuterRace实例No.33纸机滚动轴承外环故障 在内侧轴承SKF23260CK轴承座上水平方向测量的振动速度频谱显示：1)BPFO5=690转/分；2)2BPFO5=1372.5转/分；3)3BPFO5=2062.5转/分并伴有1*N4(低速轴转速)左边带频率；4)4BPFO5=2745转/分分并伴有1*FTF5(轴承保持架故障频率)左，右边带频率。 诊断结果：与SKF23260CK轴承故障频率理论计算值BPFO5吻合，因此诊断为SKF23260CK轴承外环故障!振动速度频率(转/分)690RPM=BPFO51372.5RPM=2BPF51800RPM1890RPM1972RPM2062.5RPM=3BPFO52707.5RPM保持架频率FTF5边带2745RPM=4BPFO52790RPM保持架频率FTF5边带1*N4转速频率边带BPFO5--SKF23260CK轴承外环故障频率CaseHistory#33FailedBearingOuterRace实例No.33纸机滚动轴承外环故障 在内侧轴承SKF23260CK轴承座上水平方向测量的振动速度频谱显示：1)BPFO5=690RPM及其2X，3X，4X，5X，6X，7X(BPFO5)谐波频率尖峰；2)8XBPFO5(幅值高达1.2954毫米/秒)；3)9X，10X，14X，15X，16X，17X(BPFO5)谐波频率尖峰。 诊断结果：同时存在内侧轴承SKF23260CK的外环故障频率BPFO5及其许多谐波频率尖峰，说明是SKF23260CK轴承外环故障严重!!!690RPM=BPFO52070RPM=3BPFO52760RPM=4BPFO53450RPM=5BPFO54140RPM=6BPFO54830RPM=7BPFO55520RPM=8BPFO56210RPM=9BPFO59630RPM=14BPFO510230RPM=15BPFO510920RPM11100RPM11010RPM=16BPFO511700RPM=17BPFO5振动速度频率(转/分)BPFO5指SKF23260CK轴承外环故障频率CaseHistory#33FailedBearingOuterRace实例No.33纸机滚动轴承外环故障 在外侧轴承SKF22238CK轴承座上测量的振动速度频谱显示出内侧轴承SKF23260CK的故障频率：1)BPFO5=690转/分；2)2BPFO5=1372.5转/分并伴有FTF5保持架故障频率左边带；3)4BPFO5=2790转/分并伴有FTF5保持架故障频率左边带。 诊断结果：SKF23260CK内侧轴承外环故障严重!690RPM=BPFO5离内侧轴承12192毫米远的外侧轴承座上出现内侧轴承外环故障频率BPFO5!!!1335RPM=FTF5保持架故障频率边带1372.5RPM=2BPFO51972.5RPM=1*N4转速边带2062.5RPM=3BPFO52707.5RPM2745RPM2790RPM=4BPFO5保持架故障频率FTF5边带振动速度频率(转/分)外侧轴承座上振动频谱!!!CaseHistory#33FailedBearingOuterRace实例No.33纸机滚动轴承外环故障 在内侧轴承SKF23260CK轴承座上轴向方向测量的振动速度频谱显示：1)BPFO5=690转/分，4X，6X，7XBPFO5在内侧轴承SKF23260CK外环故障频率及其谐波频率；2)8XBPFO5=5490转/分(幅值高达20.3708毫米/秒)，9X和16XBPFO5等。 诊断结果：内侧轴承SKF23260CK外环故障!690RPM=BPFO52760RPM=4BPFO54140RPM=6BPFO54800RPM=7BPFO55490RPM=8BPFO56180RPM=9BPFO510980RPM=16BPFO5振动速度频率(转/分)BPFO5指SKF23260CK内侧轴承外环故障频率CaseHistory#33FailedBearingOuterRace实例No.33纸机滚动轴承外环故障 在内侧轴承SKF23260CK轴承座上测量的振动尖峰能量gSE频谱显示：1)N4(低速轴即辊子轴转速)=90转/分；2)BPFO5=690转/分(0.204gE)及3X，6X，7X，8X，16XBPFO5谐波频率尖峰。 诊断结果：内侧轴承SKF23260CK外环故障!690RPM=BPFO5，0.204gSE2070RPM=3BPFO54140RPM=6BPFO54800RPM=7BPFO55490RPM=8BPFO510980RPM=16BPFO5振动尖峰能量频率(转/分)BPFO5指SKF23260CK内侧轴承外环故障频率振动尖峰能量总量=0.362gSE90RPM=N4CaseHistory#33FailedBearingOuterRace实例No.33纸机滚动轴承外环故障 在3H齿轮箱输入侧轴承座上振动频谱(细化谱)中测得高速齿轮啮合频率GMF1为32709转/分；4H齿轮箱输出侧振动频谱中测得低速齿轮啮合频率GMF2为17850转/分？ 计算各齿轮的齿数：1)N1=991转/分，设为987.159转/分,Z1=GMF1/N1=32709转/分/987.159转/分=33.1333，则GMF1=32576.247转/分；2)谱图中N2=450转/分，设为446.25转/分，Z2=GMF1/N2=32576.247转/分/446.25转/分=72.99973；N2=N3=GMF1/Z2=32576.247转/分/73=446.25转/分；GMF1=32709RPMGMF1-82RPMGMF1-450RPMGMF1-991RPMGMF1+82RPMGMF1+450RPMGMF1+991RPM振动速度频率(转/分)GMF2=17850RPM?GMF1=32700RPM振动速度频率(转/分)CaseHistory#33FailedBearingOuterRace实例No.33纸机滚动轴承外环故障 3)从频谱图中测出GMF2=17850转/分，N4=90转/分，Z4=GMF2/N4=17850转/分/90转/分=198.33198，Z3=GMF2/N3=17850转/分/446.25转/分=40.00；因此，GMF2=Z4*N4=Z3*N3=198*90转/分=17820转/分4)所以：高速齿轮齿数Z1=33；转速N1=987.159转/分；高速侧中间齿轮齿数Z2=73；转速N2=446.25转/分；低速侧中间齿轮齿数Z3=40；转速N3=446.25转/分；低速齿轮齿数Z4=198；转速N4=90.15转/分。由此计算齿轮啮合频率：GMF1=Z1*N1=Z2*N2=987.159转/分*33=32576.25转/分；谱图显示为32709转/分，两者相差仅132.75转/分；GMF2=Z3*N3=Z4*N4=90.15转/分*198=17849.70转/分；谱图显示为17850转/分，两者相差仅0.3转/分。 故障诊断实例分析之三十四CaseHistory#34FailedBearingInnerRace某锅炉给水泵SKF7310滚动轴承内环故障罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司电动机锅炉给水泵SKF7310滚珠轴承某锅炉给水泵奥德赛系统计算SKF7310滚动轴承故障频率：当转速为49.6440赫兹时轴承外环故障频率BPFO=239.781赫兹轴承内环故障频率BPFI=357.437赫兹两倍滚珠故障频率2BSF=200.760赫兹保持架故障频率FTF=19.987赫兹SKF6310奥德赛系统计算SKF7310滚动轴承故障频率：当转速为49.6440赫兹时外环故障频率BPFO=239.781赫兹内环故障频率BPFI=357.437赫兹滚珠故障倍频率2BSF=200.760赫兹保持架故障频率FTF=19.987赫兹奥德赛系统计算NTN6310滚动轴承故障频率：当转速为49.6440赫兹时外环故障频率BPFO=152.442赫兹内环故障频率BPFI=244.710赫兹滚珠故障倍频率2BSF=202.160赫兹保持架故障频率FTF=19.053赫兹CaseHistory#34FailedBearingInnerRace实例No.34某锅炉给水泵滚动轴承内环故障 1994年1月4日某锅炉给水泵自由端轴承座处振动尖峰能量gSE突增至7.33gSE峰值，表明SKF7310轴承故障!SKF7310轴承损坏!!CaseHistory#34FailedBearingInnerRace实例No.34某锅炉给水泵滚动轴承内环故障TypicalSpectrum典型的频谱 振动尖峰能量gSE频谱中出现SKF7310轴承的内环故障频率(BPFI)357.78赫兹并伴随泵转子转速频率边带，以及泵转子转速频率谐波频率，说明该轴承内环故障严重!SKF7310轴承内环故障频率BPFI转速频率左边带频率转速频率右边带频率故障诊断实例分析之三十五CaseHistory#35SeveralDifferentBearingDefects某水环式压缩机滚动轴承同时出现若干故障罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司CaseHistory#35SeveralDifferentBearingDefects实例No.35某水环式压缩机滚动轴承同时出现若干故障 1995年12月20日某水环式压缩机靠联轴器侧轴承座处振动尖峰能量gSE突增至2.99gSE峰值，轴承损坏；1996年1月10日gSE再次突增至5.13gSE峰值，轴承内环严重磨损，保持架断裂!故障诊断实例分析之三十六某水环式压缩机滚动轴承内环故障分析诊断罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司故障诊断实例分析之三十六54212U双列止推滚珠轴承德国FAG公司NU315滚棒轴承水环式压缩机电动机2A，2H，2V，22AgSE,22HgSE,22VgSE1A，1H，1V，11AgSE,11HgSE,11VgSE3A，3H，3V，33AgSE,33HgSE,33VgSE4A，4H，4V，44AgSE,44HgSE,44VgSE水环式压缩机电动机功率220/225千瓦260千瓦转速1450转/分1450转/分叶片数26故障诊断实例分析之三十六NU315滚动轴承故障频率计算(平均)转速N=1490.53转/分保持架故障频率FTFNU315=0.4062N=605.45转/分滚动体故障频率BSFNU315=2.577N=3841转/分外环故障频率BPFONU315=5.487N=8165.1转/分内环故障频率BPFINU315=7.122N=10616转/分实测平均BPFINU315=10573转/分故障诊断实例分析之三十六NU315轴承内环故障频率BPFINU315理论计算值与实测值一致Sheet1 测点 FTF(转/分) BSF(转/分 BPFO(转/分) 33V 1454.1 590.66 3747.2 7965.6 10356 10551.7 195.7 33H 1470.8 597.44 3790.3 8057 10475 10559.6 84.6 33H 1478 600.36 3808.8 8096.5 10526 10587.5 61.5 33A 1478.4 600.53 3809.8 8098.7 10529 10556.5 27.5 33V 1485.36 603.35 3827.8 8136.8 10579 10583.7 4.7 33V 1487.05 604.04 3832.1 8146.1 10591 10585.7 -5.3 33H 1493.13 606.51 3847.8 8179.4 10634 10571.9 -62.1 33A 1515 615.39 3904.2 8299.2 10790 10581 -209 33V 1520 617.5 3917.5 8327.5 10827 10567.7 -259.3 33A 1523.28 618.76 3925.5 8344.5 10849 10590 -257 平均 1490.53 605.45 3841 8165.1 10616 10573 -42.47Sheet2 Sheet3 故障诊断实例分析之三十六实测NU315轴承内环故障频率BPFINU315=10551.7转/分N=1454.1转/分，计算NU315轴承内环故障频率BPFINU315=10356转/分某水环式压缩机NU315轴承座垂直方向实测gSE谱显示内环故障频率BPFINU315及其谐波和它们两侧的转速频率边带频率FTFBSFBPFO33V测点故障诊断实例分析之三十六实测NU315轴承内环故障频率BPFINU315=10559.6转/分N=1470.8转/分，计算NU315轴承内环故障频率BPFINU315=10475转/分某水环式压缩机NU315轴承座水平方向实测gSE谱显示内环故障频率BPFI及其谐波和它们两侧的转速频率边带频率FTFBSFBPFO33H测点故障诊断实例分析之三十六实测NU315轴承内环故障频率BPFINU315=10556.5转/分N=1478.4转/分，计算NU315轴承内环故障频率BPFINU315=10529转/分某水环式压缩机NU315轴承座轴向方向实测gSE谱显示内环故障频率BPFI及其谐波和它们两侧的转速频率边带频率FTFBSFBPFO33A测点故障诊断实例分析之三十六垂直方向(33V)2000年9月4日之前没有NU315轴承的内环故障频率BPFINU315gSE谱显示NU315轴承内环故障频率BPFI的出现和发展的趋势BPFINU315BPFINU31533V测点故障诊断实例分析之三十六NU315的BPFINU315及其谐波垂直方向(33V)自2000年9月6日开始出现NU315轴承的内环故障频率BPFINU315gSE谱显示NU315轴承内环故障频率BPFI的出现和发展的趋势BPFINU31533V测点故障诊断实例分析之三十六垂直方向(33V)自2001年3月1日NU315轴承的内环故障频率BPFINU315及其谐波分量和它们两侧的转速边带频率幅值突增gSE谱显示NU315轴承内环故障频率BPFI的出现和发展的趋势BPFINU31533V测点故障诊断实例分析之三十六水平方向(33H)自2000年12月26日才开始出现NU315轴承的内环故障频率BPFINU315及其谐波gSE谱显示NU315轴承内环故障频率BPFI的出现和发展的趋势BPFINU31533H测点故障诊断实例分析之三十六轴向方向(33A)自2000年12月26日才开始出现NU315轴承的内环故障频率BPFINU315及其谐波BPFINU31533A测点故障诊断实例分析之三十六33V测点gSE谱数据清楚地表明：.从2000年9月6日开始出现NU315轴承内环故障频率BPFINU315及其谐波分量，说明该轴承内环开始损伤；.随后，缺陷逐渐发展，直到2001年3月1日时，gSE的幅值突增，说明该轴承内环已达到滚动轴承故障发展的第三阶段，即宏观故障阶段，此时应该更换轴承了!!Sheet1 测点 日期 评估 33V 2000.9.4. 0.0627482 / / / 0.167823 轴承良好 33V 2000.9.6. 0.29309 0.104049 0.0818077 0.627466 0.699353 内环损伤 33V 2000.9.22. 0.161636 0.166799 0.109213 0.0615544 0.490816 内环损伤 33V 2000.12.26. 0.246224 0.301827 0.158856 0.0984873 0.799842 内环损伤 33V 2001.1.3. 0.180697 0.424543 0.23113 0.140185 0.861451 内环损伤 33V 2001.3.1. 1.101189 1.136615 0.652887 0.465446 3.26279 内环损坏Sheet2 Sheet3 故障诊断实例分析之三十六33H测点gSE谱数据清楚地表明：.从2000年12月26日才开始出现NU315轴承内环故障频率BPFINU315及其谐波分量，说明该轴承内环开始损伤；.随后，缺陷逐渐发展，直到2001年3月1日时，gSE的幅值突增，说明该轴承内环已达到滚动轴承故障发展的第三阶段，即宏观故障阶段，此时应该更换轴承了!!Sheet1 测点 日期 评估 33H 2000.9.4. 0.025417 / / / 0.101157 轴承良好 33H 2000.9.6. 0.0238282 / / / 0.0933384 内环损伤 33H 2000.9.22. 0.0305798 / / / 0.0978131 内环损伤 33H 2000.12.26. 0.104367 0.179031 0.0938816 0.0597279 0.505567 内环损伤 33H 2001.1.3. 0.239671 0.262113 0.14297 0.078235 0.688011 内环损伤 33H 2001.3.1. 0.661626 0.559171 0.270052 0.183476 1.28926 内环损坏Sheet2 Sheet3 故障诊断实例分析之三十六33A测点gSE谱数据清楚地表明：.从2000年12月26日才开始出现NU315轴承内环故障频率BPFINU315及其谐波分量，说明该轴承内环开始损伤；.随后，缺陷逐渐发展，直到2001年3月1日时，gSE的幅值突增，说明该轴承内环已达到滚动轴承故障发展的第三阶段，即宏观故障阶段，此时应该更换轴承了!!Sheet1 测点 日期 评估 33A 2000.9.4. 0.00413026 / / / 0.0152593 轴承良好 33A 2000.9.6. 0.0125496 / / / 0.0252083 内环损伤 33A 2000.9.22. 0.0211276 / / / 0.0426732 内环损伤 33A 2000.12.26. 0.0210481 0.0150912 0.00794276 0.00357408 0.0636365 内环损伤 33A 2001.1.3. 0.0238283 0.0484504 0.0246224 0.0123109 0.103524 内环损伤 33A 2001.3.1. 0.457102 0.423351 0.197376 0.130655 0.963166 内环损坏Sheet2 Sheet3 故障诊断实例分析之三十六33V，33H和33A测点gSE谱数据清楚地表明：.从2000年9月6日和12月26日分别开始出现NU315轴承内环故障频率BPFINU315及其谐波分量，说明该轴承内环开始损伤；.随后，缺陷逐渐发展，直到2001年3月1日时，gSE的幅值突增，说明该轴承内环已达到滚动轴承故障发展的第三阶段，即宏观故障阶段，此时应该更换轴承了!!但是，3V，3H和3A测点的振动速度频谱仍然没有显示BPFI频率分量!!Sheet1 测点 日期 评估 33V 2001.3.1. 2.97141 / / / 4.11359 内环损坏 33H 2001.3.1. 2.53535 / / / 3.91526 内环损坏 33A 2001.3.1. 0.262107 / / / 1.63119 内环损坏Sheet2 Sheet3 故障诊断实例分析之三十六诊断结论：本例中垂直方向gSE谱于2000年9月6日最早发现NU315轴承内环故障频率(BPFINU315)及其谐波分量，说明故障最先出现在内环表面，经过三个月后才在水平和轴向方向出现BPFINU315，而且它们的幅值比垂直方向小。直至2001年3月1日BPFINU315幅值突增，说明该轴承内环已达到损坏程度。应更换轴承了!!!故障诊断实例分析之三十六诊断结论：该水环式压缩机靠联轴器侧滚动轴承NU315，从2000年9月6日开始出现内环故障(BPFINU315)，经过将近6个月的运行，至2001年3月1日，轴承内环故障发展到第三阶段，即达到宏观故障阶段，这时，应该更换轴承了!!!故障诊断实例分析之三十六K101A水环式压缩机NU315轴承内环故障照片故障诊断实例分析之三十六K101A水环式压缩机NU315轴承内环故障照片故障诊断实例分析之三十七某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司实例37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断2#齿轮箱电动机1#齿轮箱驱动箱高速齿轮输入上图为某厂17#线18#驱动箱结构示意。该装置振动大，更换齿轮箱和若干辊子的轴承后，振动未见改善。因而厂方寻求外部单位帮助识别振动故障源并解决之。1989年6月16日进行振动诊断测试。得出结论：该机组的故障既不是电动机也不是齿轮箱，而是驱动箱本身的输入高速齿轮的支承轴承(FAG22326ES)。检测结果是FAG22326ES轴承的内环故障频率BPFI及其谐波，它们的幅值及频率说明该轴承已处于轴承故障发展的最后阶段，即将破坏。建议立即更换FAG22326ES轴承，以免灾难性破坏。FAG22326ES轴承实例37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断1183.5转/分=？1.303mm/s峰值1229.3转/分=电动机转速1.074mm/s峰值1318.5转/分=？0.549mm/s峰值振动速度毫米/秒峰值频率转/分电动机外侧轴承座1H测点(1)缺乏电动机，齿轮箱和驱动箱构件资料时的初步分析：齿轮箱输出135转/分刚到工厂时，电动机，齿轮箱和驱动箱的轴承型号和齿轮齿数等资料一概得不到。但是，现场测量的结果非常显眼：1H测点处振动频谱图上显示出三个明显的1183.5，1229.3和1318.5转/分的尖峰频率分量，遗憾的是，当时不知道有关的资料，因而只知电机转速为1229.3转/分，另外两个则不知道它们的来源。即使如此，它们的频率差为1318.5-1183.5=135转/分，它等于齿轮箱的输出转速。细化谱实例37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断1170转/分=？5.72mm/s峰值2370转/分=？9.25mm/s峰值3540转/分=？1.65mm/s峰值陪伴有135转/分边带齿轮箱输出轴7A测点齿轮箱输出轴7A测点处振动频谱图上显示出三个明显的1170,2370和3540转/分的尖峰频率分量并陪伴有齿轮箱输出转速135转/分边带频率，但是，当时不知道有关的资料，因而不知道它们的来源。这三个频率与齿轮箱输入转速1229转/分，中间轴转速660转/分和输出转速133转/分都没有谐波关系。振动速度毫米/秒峰值频率转/分实例37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断1170转/分=？4.85mm/s峰值2370转/分=？8.00mm/s峰值3540转/分=？1.51mm/s峰值陪伴有135转/分边带齿轮箱输出轴8A测点齿轮箱输出轴8A测点处振动频谱图上显示出三个明显的1170,2370和3540转/分的尖峰频率分量并陪伴有齿轮箱输出转速135转/分边带频率，但是，当时不知道有关的资料，因而不知道它们的来源。这三个频率与齿轮箱输入转速1229转/分，中间轴转速660转/分和输出转速133转/分都没有谐波关系。振动速度毫米/秒峰值频率转/分实例37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断以上1H，7A和8A测点处的振动频谱中突出的尖峰频率分量和陪伴的边带，说明问题比较严重，但是由于当时不知道有关的信息，难以诊断确切的故障源！！因此，必需查清有关资料信息，以便确诊振动故障源。实例37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断1185转/分=？5.92mm/s峰值1050转/分0.72mm/s峰值1320转/分2.30mm/s峰值1455转/分0.79mm/s峰值135转/分135转/分135转/分振动速度毫米/秒峰值频率转/分齿轮箱输出轴7A测点细化谱齿轮箱输出轴7A测点作细化谱分析，确定边带频率为135转/分，这就是齿轮箱的输出轴转速。1185转/分频率分量的幅值达5.92mm/s峰值，其右边带频率1320转/分分量的幅值达2.30mm/s峰值。这说明故障已经很严重。到底是轴承故障？齿轮故障？还是电气故障？遗憾的是，没有简单的机器零部件的信息，就无法确定究竟是哪个零部件的哪个故障！实例37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断2367转/分=？8.92mm/s峰值2232转/分1.57mm/s峰值2502转/分2.49mm/s峰值2637转/分1.64mm/s峰值135转/分135转/分135转/分振动速度毫米/秒峰值频率转/分齿轮箱输出轴7A测点细化谱齿轮箱输出轴7A测点作细化谱分析，确定边带频率为135转/分，这就是齿轮箱的输出轴转速。2367转/分频率分量的幅值达8.92mm/s峰值，其右边带频率2502转/分分量的幅值达2.49mm/s峰值。这说明故障已经很严重。到底是轴承故障？齿轮故障？还是电气故障？遗憾的是，没有简单的机器零部件的信息，就无法确定究竟是哪个零部件的哪个故障！实例37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断(2)获得齿轮箱数据后的分析齿轮箱数据为：输入齿轮齿数Z0=22，中间轴齿轮齿数Z1=41，中间高速轴齿轮齿数Z2=20，输出轴齿轮齿数Z3=99以电动机转速1229.3转/分为基础(用频闪仪证实)计算特征频率：电动机转速1229.3转/分输入轴齿轮啮合频率1229.3*(22)=27044转/分中间轴转速27044/41=659.62转/分中间高速齿轮啮合频率659.62*(20)=1392.5转/分输出轴转速13192.4/99=133.25转/分实例37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断以电动机转速1229.3转/分为基础(用频闪仪证实)计算齿轮特征频率：1.输入轴轴承(Timken6559和6536)轴承外环故障频率BPFO8.23*(1229.3)=10117.14转/分轴承内环故障频率BPFI10.77*(1229.3)=13239.56转/分滚动体故障频率BS7.14*(1229.3)=8777.2转/分保持架故障频率FTF0.43*(1229.3)=133.25转/分实例37以电动机转速1229.3转/分为基础(用频闪仪证实)计算齿轮特征频率：2.中间轴轴承(TimkenHH224335和HH224310)轴承外环故障频率BPFO7.11*(659.62)=4689.90转/分轴承内环故障频率BPFI9.88*(659.62)=6517.0转/分滚动体故障频率BSF5.87*(659.62)=3872.0转/分保持架故障频率FTF0.42*(659.62)=277.0转/分某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断实例37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断以电动机转速1229.3转/分为基础(用频闪仪证实)计算齿轮特征频率：3.输出轴轴承(Timken99100)轴承外环故障频率BPFO10.19*(133.25)=1357.8转/分轴承内环故障频率BPFI12.81*(133.25)=1707.0转/分滚动体故障频率BSF8.40*(133.25)=1119.30转/分保持架故障频率FTF0.44*(133.25)=58.60转/分但是，对照以上实测的1H，7A和8A测点处的频谱图，找不到对应的频率分量。这些频谱中主频率分量为1183转/分及其谐波分量。说明故障源不在齿轮箱中。因此，再次要求提供驱动箱的零部件的技术资料。实例37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断(3)得到驱动箱技术资料后的分析以电动机转速1229.3转/分为基础(用频闪仪证实)计算齿轮特征频率：1.靠近驱动箱输入高速齿轮侧的内侧轴承(FAG22326ES)轴承外环故障频率BPFO=6.12*(133.25)=815.50转/分轴承内环故障频率BPFI=8.88*(133.25)=1183.3转/分滚动体故障频率BSF=2.65*(133.25)=353.10转/分保持架故障频率FTF=0.41*(133.25)=54.60转/分2.靠近驱动箱输入高速齿轮侧的外侧轴承(Timken22226ES)轴承外环故障频率BPFO=8.22*(133.25)=1095.30转/分轴承内环故障频率BPFI=10.80*(133.25)=1439.10转/分滚动体故障频率BSF=3.53*(133.25)=470.40转/分保持架故障频率FTF=0.43*(133.25)=57.30转/分故障源！实例37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断1185转/分=BPFIFAG22326ES5.92mm/s峰值BPFIFAG22326ES-OUTPUTSPEED=1050转/分0.72mm/s峰值1320转/分=BPFIFAG22326ES+OUTPUTSPEED2.30mm/s峰值1455转/分=BPFIFAG22326ES+2*OUTPUTSPEED0.79mm/s峰值135转/分135转/分135转/分振动速度毫米/秒峰值频率转/分齿轮箱输出轴7A测点细化谱(分辨率=3转/分)齿轮箱输出轴7A测点作细化谱分析，确定1185转/分频率分量就是驱动箱输入高速侧轴承FAG22326ES的内环故障频率BPFIFAG22326ES，其右边带频率1320转/分分量就是BPFIFAG22326ES+135转/分，等等。这说明故障就是FAG22326轴承的内环已严重磨损！齿轮箱输出轴转速=OUTPUTSPEED=135转/分实例37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断2367转/分=2BPFIFAG22326ES8.92mm/s峰值2BPFIFAG22326ES-OUTPUTSPEED=2232转/分1.57mm/s峰值2502转/分=2BPFIFAG22326ES+OUTPUTSPEED2.49mm/s峰值2637转/分=2BPFIFAG22326ES+2OUTPUTSPEED1.64mm/s峰值135转/分135转/分135转/分振动速度毫米/秒峰值频率转/分齿轮箱输出轴7A测点细化谱齿轮箱输出轴7A测点作细化谱分析，确定2367转/分频率分量就是驱动箱输入高速侧轴承FAG22326ES的内环故障频率的二次谐波频率2BPFIFAG22326ES，其右边带频率2502转/分分量就是2BPFIFAG22326ES+135转/分，等等。这说明故障就是FAG22326轴承的内环已严重磨损！事实上，电动机外侧轴承座1H测点处的振动频谱中主频率分量也已是BPFIFAG22326ES的内环故障频率BPFI及135转/分边带频率。说明该轴承磨损十分严重！应立即更换！齿轮箱输出轴转速=OUTPUTSPEED=135转/分实例37某齿轮箱输入齿轮轴承内环严重磨损故障的诊断的诊断1170转/分4.85mm/s峰值2370转/分8.00mm/s峰值3540转/分1.51mm/s峰值陪伴有135转/分边带齿轮箱输出轴8A测点振动速度毫米/秒峰值频率转/分电动机转速1230转/分0.31mm/s峰值二倍电动机转速2460转/分0.92mm/s峰值更换FAG22326ES轴承前更换FAG22326ES轴承后更换驱动箱输入高速轴承FAG22326ES轴承后振动立即下降！！振动速度毫米/秒峰值频率转/分BPFIFAG22326ES2BPFIFAG22326ES3BPFIFAG22326ES故障诊断实例分析之三十八某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司实例38某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断电动机螺杆式压缩机低速转子波瓣数Z1=6转速N1=1170rpm轴承为SKF7314高速转子波瓣数Z0=4转速N0=1175rpm电动机功率100马力=73.5千瓦，转速N0=1774.5rpm。压缩机为24KT型螺杆式，高速转子转速N0=1755rpm,波瓣数Z0=4；低速转子转速N1=1170rpm,波瓣数Z1=6。现象：1#压缩机组送出去检修三次电动机修理车间认为电机没问题，但是压缩机振动大。压缩机制造厂的代表建议更换轴承。用户希望此前先独立验证。于是，1991年6月24日进行对比测试和诊断。某螺杆式压缩机组结构布置图12345678910实例38某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断方法：在压缩机组每个轴承支承位置1~10的水平，垂直和轴向三个方向测振，作频谱分析。研究频谱，识别电气故障，轴承磨损，不平衡，不对中，转子弯曲或转子偏心，共振，转子摩擦，机械松动或流体动力振动等等，必要时可以作细化谱分析或其他分析。振动速度总量(峰值)标准：0~6.99mm/s峰值为良好；6.99~10.80mm/s峰值为合格；10.80mm/s峰值报警。实例38某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断1#螺杆压缩机组振动实测数据(mm/s峰值)注：该机振动报警值10.8mm/s峰值指用振动加速度计或振动速度传感器在机器轴承座上测量的值与之比较，机器转速范围为500~60000rpm,机器安装在刚性基础上。测点转速N0SKF7314BPFO2BPFO3BPFO4N0振动总量报警说明1A4.52-0.91-0.814.93本机器振动总量报警值：10.8mm/s峰值1H7.34-1.5-0.667.851V4.09-0.81-0.664.472A5.08-1.57-0.565.592H7.04-1.57-1.027.652V2.920.970.74-0.893.763A2.951.478.742.621.0712.24X2BPFO(SKF7314)3H2.361.225.723.180.538.383V5.211.3530.890.798.084A2.772.297.91.71.9112.074H2.210.894.371.650.586.154V5.441.422.290.460.487.725A2.462.136.321.471.888.695H1.423.121.221.911.426.275V3.961.911.190.66-6.26A2.571.376.831.71.098.666H1.754.271.72.361.457.346V4.651.880.660.43-6.177A3.681.0414.057.42-18.24x2BPFO(SKF7314)7H1.37-7.951.37-8.817V5.051.12-0.58-7.168A3.94-15.986.78-19.38x2BPFO(SKF7314)8H1.19-4.37-0.485.368V5.311.040.990.430.817.449A4.011.3212.733.86-15.37x2BPFO(SKF7314)9H0.94-2.791.571.145.549V5.261.80.560.2-7.0110A4.271.328.462.79-11.02X2BPFO(SKF7314)10H0.86-4.472.411.277.1910V5.541.421.5--7.3411A2.620.943.761.7-6.9611H-2.849.863.84-14.3x2BPFO(SKF7314)实例38SKF7314轴承故障频率计算轴承型号：SKF7314转速N0=1170rpm某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断单位：rpm单位：*N0rpm轴承型号滚动体数目外环故障频率BPFO*内环故障频率BPFI*滚动体故障频率BSF*保持架故障频率BTF*SKF7314124.8657.1352.0880.405倍乘外环故障频率BPFO内环故障频率BPFI滚动体故障频率BSF保持架故障频率BTF1*5692834824434742*113841669648869483*1707625044732914224*2276833392977218955*28460417401221523696*3415250088146582843实例38某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断7.09mm/s1774.5rpm=N0细化谱1#机1H测点振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)报警值9.72mm/s峰值电动机振动实测结果表明：例如1H测点振动频谱中最大频率分量N0的幅值为7.09m/s峰值，小于报警值9.72mm/s峰值。其他所有测点(1A，1H，1V，2A，2H和2V)的数据(包括总量和频谱分量)均小于报警值。因此，电动机振动合格。实例38某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断0.54mm/s7094.7rpm=4N00.20mm/s7200rpm=2FL振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)电动机如果出现电气问题，往往会出现2FL(电源频率的二倍)频率分量的尖峰和相关的边带。上面的细化谱中2FL频率分量的幅值仅为0.20mm/s峰值。因此，电动机的频谱显示：没有任何电动机或电气异常的迹象(诸如：定子偏心，绝缘层短路，铁芯松动，转子偏心，转子条断裂，端环短路，转子绝缘层短路，转子条松动，热弯曲，电气相位故障和力矩脉冲等)。1#机1H测点(电动机)实例38某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断7.34mm/s1800rpm=N00.66mm/s7050rpm=4N01.49mm/s11399rpm=2BPFO1#机1H测点(电动机)振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)1#压缩机组电动机振动频谱中出现明显的11399rpm频率分量尖峰，用细化谱分析确定其精确频率是11385rpm=189.75赫兹)，根据对照前面压缩机轴承SKF7314故障频率计算结果，可知道，实际上这个频率是压缩机低速轴的轴承SKF7314的外环故障频率BPFO的二次谐波2BPFO。因此，从电机上频谱就可诊断压缩机轴承已磨损。实例38某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断8.31mm/s11385rpm=2BPFO1#压缩机高速轴3A测点细化谱振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)压缩机高速轴轴承座测点(3A)的振动频谱(细化谱)十分清晰地显示：压缩机低速轴的滚动轴承外环故障频率的二次谐波2BPFO分量的幅值已很高，达到8.31mm/s峰值，说明该轴承已严重磨损。实例38某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断3.94mm/s1800rpm=N015.98mm/s11399rpm=2BPFO6.78mm/s17100rpm=3BPFO2.30mm/s28499rpm=5BPFO6BPFO1#压缩机低速轴8A测点振动总量19.38mm/s峰值振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)1#压缩机低速轴测点8A频谱显示出现许多低速轴滚动轴承SKF7314外环故障频率的谐波频率分量(2BPFO，3BPFO，5BPFO等等)，其中2BPFO的幅值高达15.98mm/s峰值。前面压缩机振动实测数据表中已全面显示3A，7A，8A，9A，10A，甚至油泵11H测点处振动总量和频率分量(2BPFO)全面超标。事实上，整台压缩机各测点频谱中唯一的异常故障频率就是SKF7314的2BPFO，充分说明低速轴的SKF7314轴承沿圆周方向已严重磨损。实例38某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断3.94mm/s1800rpm=N015.98mm/s11399rpm=2BPFO6.78mm/s17100rpm=3BPFO2.30mm/s28499rpm=5BPFO6BPFO1#压缩机低速轴8A测点振动总量19.38mm/s峰值振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)2.24mm/s1800rpm=N00.81mm/s7124.7rpm=4N00.64mm/s14249rpm=8N02#压缩机低速轴8A测点振动总量3.43mm/s峰值振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)有故障机器正常机器正常机器(2#)和有故障机器(1#)相同测点的振动频谱比较，十分清楚地看出，1#机SKF7314轴承的轴承故障频率BPFO及其谐波特征。实例38某螺杆式压缩机滚动轴承外环严重磨损故障的诊断3.94mm/s1800rpm=N015.98mm/s11399rpm=2BPFO6.78mm/s17100rpm=3BPFO2.30mm/s28499rpm=5BPFO6BPFO1#压缩机低速轴8A测点振动总量19.38mm/s峰值振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)5.51mm/s1800rpm=N01.22mm/s7124.7rpm=4N01#压缩机低速轴8A测点振动总量6.32mm/s峰值振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)修理前修理后1#修理前后相同测点的振动频谱比较，十分清楚地看出，更换了SKF7314轴承后，轴承故障频率BPFO及其谐波特征完全消失，机组振动恢复正常。(更换下来的SKF7314轴承外环的整个圆周严重磨损！！)故障诊断实例分析之三十九某引风机LinkBelt22232轴承保持架故障的诊断罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司电动机轴承箱引风机电动机外侧轴承(OB)电动机内侧轴承(IB)引风机内侧轴承(IB)LinkBelt公司22232引风机外侧轴承(OB)某引风机组结构示意图注：安装初期发现Link-Belt22232轴承生锈，除锈后复位继续运行。电动机轴承箱引风机电动机轴向，水平和垂直方向都小于2.2gSE引风机内侧轴承(IB)LinkBelt公司22232滚柱轴承5.6642毫米/秒轴向9.97gSE水平12.8gSE垂直12.7gSE某引风机组结构示意图引风机外侧轴承(OB)轴向4.2gSE水平6.05gSE垂直10.6gSELink-Belt公司22232滚柱轴承故障频率计算结果当转速N=897.619转/分时保持架故障频率FTF=0.42N=377转/分滚动体故障频率BSF=3.43N=3078.833转/分外环故障频率BPFO=8.16N=7324.571转/分内环故障频率BPFI=10.83N=9721.214转/分实际测量脉冲频率为377转/分0.159秒0.159秒0.159秒0.159秒0.159秒0.159秒377转/分377转/分377转/分377转/分377转/分377转/分某引风机内侧轴承LinkBelt22232保持架故障频率FTF=377转/分中心频率10455转/分右边带频率族FTF=382转/分左边带频率族FTF=382转/分Link-Belt22232轴承保持架故障频率FTF=382转/分以边带族形式出现振动诊断结论：该引风机内侧轴承(Link-Belt公司22232滚柱轴承)保持架出现故障，应该检查确认后予以更换。故障诊断实例分析之四十某电动机FAG6215C3轴承内环和外环故障的诊断罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司上海联吉合纤有限公司的设备状态监测技术人员在2001年11月6日，利用美国罗克韦尔自动化完整的状态监测公司(RAICM)的机械设备状态监测和故障诊断系统准确地诊断某设备的电动机轴承FAG6215C3滚动轴承的内环和外环滚道同时存在严重损伤故障，避免了因轴承损坏而导致电动机转子等二次破坏的事故。从而达到了最大限度减小生产和设备的经济损失。利用美国罗克韦尔自动化集成化状态监测公司(RAICM)的奥德赛机械设备状态监测和故障诊断软件对该电动机的FAG6215C3滚动轴承的故障频率进行理论计算，结果如下：当转速N=1042.01转/分时轴承保持架故障频率FTFFAG6215=0.4146N=432.02转/分轴承滚动体故障频率BSFFAG6215=2.85N=2969.7转/分轴承外环故障频率BPFOFAG6215=4.56N=4751.6转/分轴承内环故障频率BPFIFAG6215=6.438N=6708.5转/分内环故障频率的第一右边带BPFIFAG6215+N=7750.51转/分内环故障频率的第二右边带BPFIFAG6215+2N=8792.51转/分利用美国罗克韦尔自动化集成化状态监测公司(RAICM)的奥德赛机械设备状态监测和故障诊断系统实测该电动机的FAG6215C3滚动轴承的振动，并进行振动频谱分析，检测该轴承是否出现轴承故障频率，实测结果如下：当转速N=1042.01转/分时振动频谱上出现三条非常明显的振动频率尖峰谱线，它们分别为：(1)轴承外环故障频率BPFOFAG6215=4827.29转/分(2)轴承内环故障频率BPFIFAG6215=6648.81转/分(3)内环故障频率的第二右边带BPFIFAG6215+2N=8732.75转/分因此，可以诊断该轴承(FAG6215C3)的内环和外环同时严重损坏，而且，内环的损坏比外环更严重!!!实际分解检查结果证实诊断结果完全正确。N=1042.01转/分BPFO=4827.29转/分3.30164毫米/秒峰值BPFI=6648.81转/分4.14987毫米/秒峰值BPFI+2N=8732.75转/分3.9159毫米/秒峰值振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)FAG6215C3滚动轴承内环和外环严重损伤BPFOFAG6215C3=4827.29转/分BPFIFAG6215C3=6648.81转/分(BPFI+2N)FAG6215C3=6648.81转/分N=1042.01转/分电动机振动频谱中出现非常明显的FAG6215C3内环(BPFI)和外环(BPFO)故障频率以及内环故障频率的边带频率(BPFI+2N)FAG6215C3滚动轴承外环滚道严重损坏实际拆下轴承的照片FAG6215C3滚动轴承内环滚道严重损坏实际拆下轴承的照片FAG6215C3滚动轴承内环滚道严重损坏实际拆下轴承的照片FAG6215C3滚动轴承内环和外环滚道严重损坏的照片一次风机电动机转子与定子之间气隙变化故障的诊断罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司故障诊断实例分析之四十一一次风机电动机转子与定子之间气隙变化故障的诊断电动机轴承箱风机1#2#3#4#电动机转速实测为3525转/分(58.75赫兹)，两倍转速为7050转/分(117.5赫兹)。电源频率FL=3600转/分=60赫兹，2FL=7200转/分=120赫兹。滑差频率Fs=38转/分=0.63赫兹，该电动机是二极电机，P=2，所以电动机极通过频率FP=电机极对数*滑差频率=38转/分*2=76转/分=1.267赫兹。实例41一次风机电动机转子与定子之间气隙变化故障的诊断每个测点处一倍转速频率分量振动幅值和相位的比较测点1H2H1V2V1A2A振动速度8.138.796.966.589.538.58毫米/秒峰值相位(度)90104205176336316相位差(度)104-90=14176-205=-29316-336=-20由以上相位差数据可以看出，同方向上电机两端相位接近同相位，因此，一倍转速频率振动分量幅值最大，说明可能是转子动平衡不好。实例41一次风机电动机转子与定子之间气隙变化故障的诊断振动速度mm/s峰值1XRPM=3525转/分9.53mm/s2FL=7200转/分3.15mm/s频率(转/分)振动速度mm/s峰值频率(转/分)2FL=7200转/分，3.15mm/s2RPM=7124.7转/分，1.86mm/s2FL-FP2FL+FP细化谱出现明显的两倍电源频率2FL，并伴随电机极通过频率FP边带，说明电动机转子与定子之间气隙在变化(可能是风机叶轮不平衡使电动机转子晃动造成的)。实例41FPFP故障诊断实例分析之四十二某离心式冷水机(约克)电动机定子偏心或定子绝缘层短路故障的诊断罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司某离心式冷水机(约克)电动机定子偏心或定子绝缘层短路故障的诊断1#2#3#4#电动机冷水机约克冷水机(压缩机)型号：YTL6M6F2-CXCS电动机：西门子-爱丽斯HD型：大齿轮齿数Z0=134设N0=3195rpm=59.85Hz则GMF=N0*Z0=438130rpm=7135.5HZ小齿轮齿数Z1=98N1=4368.67rpm=72.81HZHJ型：大齿轮齿数Z0=139设N0=3195rpm=59.85HZ则GMF=444105rpm=7401.75HZ小齿轮齿数Z1=93N1=4775.32rpm=79.59HZ因此，振动测量频率范围应为10~10KHZ，若谱线数用6400，则频率分辨力为1.5626HZ,必要时采用细化谱分析。实例42某离心式冷水机(约克)电动机定子偏心或定子绝缘层短路故障的诊断实例423570rpm2.87mm/s7200rpm=2FL3.53mm/s3570rpm2.77mm/s振动速度毫米/秒峰值振动速度毫米/秒峰值7140rpm=2*RPM0.28mm/s常规谱时间同步评均谱频率(转/分)频率(转/分)频率分辨力f=30rpm=0.5Hz,无法分辨是2*RPM还是2FL，即：是7182RPM，还是7200rpm？用细化谱测定电动机转速为3591RPM=59.85HZ=1*RPM；两倍转速频率2*RPM=7182rpm；电源频率FL=60HZ=3600rpm，两倍电源频率2FL=7200rpm=120HZ。2*RPM与2FL两者之差为18rpm=0.3HZ,因此频率分辨力至少要达到0.25HZ以上才能分离之。方法一：时间同步平均谱利用转速信号同步采样，滤掉不同步信号，只保留与转速同步的信号，因此，例如噪声，2FL等都被滤掉了。于是，可以确认是机械松动或不对中引起的机械故障激振频率2*RPM，还是电气故障(定子偏心或定子绝缘层短路)激振频率2FL？常规谱与时间同步平均谱的1*RPMP频率分量幅值差别很小，说明转子动平衡正常！2FL分量在时间同步平均谱中消失，说明是电动机电气故障(定子偏心或定子绝缘层短路故障)。某离心式冷水机(约克)电动机定子偏心或定子绝缘层短路故障的诊断实例423570rpm2.87mm/s7200rpm=2FL3.53mm/s3570rpm2.77mm/s7140rpm=2*RPM0.28mm/s7200rpm=2FL3.53mm/s常规谱细化谱频率(转/分)频率(转/分)振动速度毫米/秒峰值振动速度毫米/秒峰值方法二：细化谱分析表明2FL频率分量非常突出，这说明是电动机定子偏心或定子绝缘层短路故障。而非机械故障。某离心式冷水机(约克)电动机定子偏心或定子绝缘层短路故障的诊断实例421*RPM2*RPM和2FL频率(转/分)振动速度毫米/秒峰值断电瞬间断电瞬间2FL频率分量立即消失这可能是降速过程中被激起的某共振频率方法三：断电试验可以利用电气激振频率(例如2FL)，一旦断电立即消失的特点，判断是否是电气激振(例如2FL)？诊断结果：由于该电动机是新机器，在验收测试时用以上方法诊断为存在定子偏心或定子绝缘层短路，因而拒绝接收。否则，该电动机使用寿命将明显缩短。故障诊断实例分析之四十三某干燥机排风机电动机转子条松动故障的诊断罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司某干燥机排风机电动机转子条松动故障的诊断实例43电动机传动皮带风机风机轴承1#风机电动机功率为350马力=257.4千瓦交流感应电动机，转子条数为57，转速约为1795转/分，转子条通过频率RBPF=转子条数目*转子转速=57*1795转/分=102315转/分=1705.25赫兹大型悬臂式风机由电动机通过皮带传动被驱动排风机组结构布置某干燥机排风机电动机转子条松动故障的诊断2RBPF+2FL=211490rpm0.41mm/s2RBPF=204740rpm0.44mm/s2RBPF-2FL=197240rpm1.45mm/sRBPF=102000rpm0.68mm/s振动幅值毫米/秒峰值振动幅值毫米/秒峰值频率(转/分)1990年10月25日1991年2月14日2RBPF-2FL=197240rpm2.63mm/s2RBPF-4FL=189750rpm0.57mm/s2RBPF=204740rpm4.14mm/s2RBPF+2FL=211490rpm2.50mm/s频率(转/分)频谱中出现两倍电源频率2FL边带，其幅值超过转子条通过频率RBPF及其二次谐波频率2RBPF的幅值，说明电动机可能存在电气故障，于是决定做电气故障频率趋势分析。转子条通过频率的二次谐波频率2RBPF幅值十分明显地增大，同时其两倍电源频率2FL的边带幅值也相当明显地增大，说明该电动机转子条松动。电动机转子条松动故障发展时，频谱分量的变化实例43某干燥机排风机电动机转子条松动故障的诊断1991年5月23日2RBPF-2FL=197240rpm3.33mm/s2RBPF=204000rpm5.61mm/s2RBPF+2FL=211490rpm3.68mm/s频率(转/分)振动速度毫米/秒峰值为了避免电动机灾难性破坏，1991年5月23日再次测试，分析诊断，证实2RBPF分量及其两侧2FL分量还在继续明显增大，确认该电动机转子条松动，最后决定将该电动机拆卸下来，送修，分解检查。实例432FL故障诊断实例分析之四十四某变速交流感应电动机转子条松动故障的诊断罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司某变速交流感应电动机转子条松动故障的诊断电动机齿轮箱旋转鼓筒混凝土基础电动机极对数为6，标称转速为1200rpm=60赫兹，转速为900rpm=15赫兹时，电源频率FL=3600rpm*(900/1200)=2700rpm=45赫兹。电动机转子条通过频率RBPF=转子条数目P*转速。转子条数目未知。FL-569搅拌机布置实例44某变速交流感应电动机转子条松动故障的诊断实例44??97200rpm=2RBPF4.17mm/s2FL2FL振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)电动机振动频谱中十分明显地显示出97200rpm频率分量的最高尖峰，这是什么？虽然知道转速为900rpm,但是不知道转子条数目。报警值为1.524mm/s峰值2*2700rpm=5400rpm=2FL某变速交流感应电动机转子条松动故障的诊断实例44振动速度毫米/秒峰值48600rpm=RBPF2.67mm/s51165rpm频率(转/分)仔细研究频谱发现，48600rpm=97200rpm/2;已知转速为900rpm,而48600rpm/900rpm=54,可能该电动机转子条数目就是54。(后来，电动机制造厂证实该电动机转子条数目确实是54)。这样，48600rpm就是电动机转子条通过频率RBPF!97200rpm就是2RBPF!!因此，根据频谱特征2RBPF分量最大，且伴随有2FL边带频率，可以诊断为该电动机的故障是转子条松动!!电源频率FL=2700rpm某变速交流感应电动机转子条松动故障的诊断实例44振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)2RBPF=97200rpm7.98mm/s5.17mm/s4.17mm/s更换电动机后0.38mm/s更换电动机前1991年2月28日1991年4月16日1991年2月26日1991年2月25日电动机转子条松动故障发展过程中转子条通过频率2RBPF分量幅值变化及更换电动机后，2RBPF立即几乎消失。电动机转子条松动通过频率2RBPF分量幅值迅速增大振动频谱随时间变化的三维谱故障诊断实例分析之四十五某离心式冷水机(约克)电动机相位故障的诊断罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司某离心式冷水机(约克)电动机相位故障的诊断1#2#3#4#电动机冷水机1#约克冷水机(压缩机)型号：YTK实例45冷水机组布置示意图某离心式冷水机(约克)电动机相位故障的诊断实例45振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)7200rpm=2FL?26.16mm/s1989年2月21日电源频率FL=3600rpm=60HZ定期巡检中发现：7200rpm频率分量的振动幅值高达26.16mm/s峰值，这是什么？某离心式冷水机(约克)电动机相位故障的诊断实例450.81mm/s1/3FL=1110rpm振动速度毫米/秒峰值0.86mm/sFL=3180rpm1.29mm/s(2FL-1/3FL)=5280rpm5.82mm/s2FL=6390rpm0.56mm/s(2FL+1/3FL)=7470rpm0.`50mm/s3FL=9570rpm1.29mm/s(2FL-1/3FL)=5276.2rpm5.82mm/s2FL=6371.2rpm1/3FL=1095rpm频率(转/分)频率(转/分)振动速度毫米/秒峰值细化谱为了验证是否电源频率2FL故障，1989年2月21日将电源频率FL调到3180rpm=53HZ,再测试，结果证实确实是2FL=2*3185.6rpm=6371.2rpm!!细化谱精确测定FL=3185.6rpm已知电源频率FL=3180rpm某离心式冷水机(约克)电动机相位故障的诊断实例45振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)0.43mm/s7200rpm1989-3-2026.16mm/s7200rpm=2FL1989-2-210.27mm/s7200rpm1988-11-150.48mm/s7200rpm1988-9-20由于冷水机组电动机的电源的一相的接头松动，造成两倍电源频率2FL分量幅值突增。这就是所谓的电气相位故障。制造厂检查电动机时，开始检查电动机接线箱中电缆连接没有问题，进一步检查才发现电动机壳体内的定子绕组之一的压扁接头松动了，并且可看到打火的痕迹。证实了诊断的结果。故障诊断实例分析之四十六某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断电动机风机1#2#3#4#电动机功率400马力=294.2千瓦，标牌转速为885rpm,467安培，460伏，60HZ电源(变速电机)。转子条数为70，内侧和外侧都装SKF6222滚动轴承。2#大型引风机组布置图利用振动分析和电流分析方法诊断电动机断条故障实例46某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断实例46振动分析和电流分析两种方法都可以诊断交流感应电动机转子条断裂故障。振动分析研究在一倍转速频率1*RPM两侧的电动机极通过频率FP(电动机极通过频率=滑差频率*电机极对数目)边带；而电流分析则研究在电源频率FL两侧的电动机极通过FP边带。并且注重边带与主频幅值的相对高度(电流分析更强调)。略为不同的是寻找变化的气隙故障。振动分析主要看高幅值的两倍电源频率2FL频率范围，看2FL幅值大小以及它两侧有无电机极通过频率边带。然而，振动分析需研究频率更高的电机转子条通过频率RBPF(电动机转子条通过频率=转子条数目*转速)。主要研究主频率RBPF两侧2FL边带频率。某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断实例461*RPM2*RPM7*RPM8*RPM9*RPM10*RPM11*RPM22*RPM23*RPM24*RPM25*RPM26*RPM振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)22*RPM23*RPM24*RPM25*RPM26*RPM转/分1642517175179251867519350毫米/秒峰值0.160.170.270.220.13振动分析：宽带谱中显示丰富的转速频率谐波12*RPM某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断实例460.25mm/s1*RPM-FP=708rpm0.13mm/s1*RPM=738.75rpm0.12mm/s1*RPM+FP=769.50rpm2#电动机转速1*RPM=738.75rpm电机极通过频率FP=30.8rpm振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)FPFP振动频谱表明：在一倍转速频率1*RPM的两侧出现明显的电动机极通过频率FP的边带，1*RPM-FP边带频率分量的幅值超过了转速基频分量1*RPM的幅值。说明电动机转子存在严重断条故障。细化谱某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断实例46振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)0.03mm/s2*RPM-FP=1446.7rpm0.079mm/s2*RPM=1477.5rpm0.057mm/s2*RPM+FP=1508.3rpm2#电动机转速1*RPM=738.75rpm2*RPM=1477.5rpm电机极通过频率FP=30.8rpm振动频谱表明：在转速频率二次谐波频率2*RPM的两侧出现明显的电动机极通过频率FP边带频率，这是电动机转子出现严重断条的典型征兆。FPFP细化谱某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断实例46振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)22*RPM-2FP0.14mm/s22*RPM22*RPM+2FP23*RPM-2FP0.15mm/s23*RPM23*RPM+2FP24*RPM-2FP0.25mm/s24*RPM24*RPM+2FP25*RPM-2FP0.20mm/s25*RPM25*RPM+2FP2#电动机转速1*RPM=738.75rpm电机极通过频率FP=30.8rpm2FP=61.6rpm振动频谱表明：在转速的(22*~25*)RPM高次谐波频率的两侧出现明显的电动机极通过频率二次谐波2FP频率的边带频率。说明该电动机转子存在严重的转子条断裂故障。细化谱电动机电流分析可检测的故障及故障症状或频率位置某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断实例46两相之间电流不平衡(大于3%)电源电流频率两侧的极通过频率边带转子槽通过频率两侧的2倍电源频率边带不当的定子绕组断或裂的转子条可变的气隙(静偏心或动偏心)短路的定子匝裂的转子端环短路的定子铁芯片滑环感应电动机中转子绕组故障高阻定子接头高阻转子接头某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断实例46电动机电流分析故障严重程度和推荐的修正措施分类号No.FL/FP(分贝)FL/FP(比率)FP/FL(比率%)转子状态评价推荐的修正措施1大于60大于1000小于0.10%很好无254~60501~10000.10~0.20%良好无348~54251~5010.20~0.40%中等连续监测调查，仅跟踪趋势442~48126~2510.40~0.79%转子条裂可能正在发展或有高阻接头故障缩短监测周期，密切注视趋势变化536~4263~1260.79~1.58%似乎有2根转子条断或裂和似乎有高阻接头进行振动分析以验证故障源和严重程度630~3632~631.58~3.16%说明有多根断或裂的转子条或端环，还有滑环和接头故障修理7小于30小于32大于3.16%很可能有多根断的转子条或端环，严重故障修理或更换某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断实例460.051A49.9HZ1.89A51.023HZ1.89/0.051=37.1(31.4dB)48.85HZ电流log安培频率(转/分)电流幅值比=1.89A/0.051A=37.06电流比的对数=20log(1.89A/0.051A)=31.4dB据此查表知，属于6类严重程度，即：说明有多根裂或的转子条或者端环，还有滑环和接头故障等。电流分析表明：电源主频率FL电流幅值只比其左侧边带FP频率分量电流幅值高37.1倍，说明电动机转子条断裂故障严重。2#电动机电流谱某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断实例460.046A48.924HZ2.02A50.574HZ2.02/0.046=43.9(32.9dB)48.274HZ电流log安培频率(转/分)电流幅值比=2.02A/0.046A=43.9电流比的对数=20log(2.02A/0.046A)=32.9dB据此查表知，属于6类严重程度，即：说明有多根裂或的转子条或者端环，还有滑环和接头故障等。电流分析表明：电源主频率FL电流幅值只比其左侧边带FP频率分量电流幅值高43.9倍，说明电动机转子条断裂故障严重。4#电动机电流谱52.24HZ53.874HZ某电厂大型引风机电动机多根转子条断裂故障的诊断实例46小结：根据以上用振动分析和电流分析两种方法对2#和4#电动机转子条故障诊断的一致意见，经检查证实，2#和4#电动机确实都断裂了一系列转子条，端环已明显损坏。4#电动机的转子铁芯片也已损坏，还有与定子相接触的迹象。由此可见，振动分析和电流分析的诊断结论与实际故障相符。故障诊断实例分析之四十七某往复式空压机的同步电动机线圈松动故障的诊断罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司某往复式空压机的同步电动机线圈松动故障的诊断实例471A1V2V1H2H2A4H(E-W)4A4V(N-S)3V3H3A同步电动机一级缸二级缸压缩机为英格索兰公司XLE24往复式，一级缸和二级缸成90度配置。电动机为通用电气公司同步电动机，型号：5TS850014A3，功率为400马力=294.2千瓦，转速为514转/分=8.57赫兹，电动机极对数目为14，每极对有6个线圈，总计有6*14=84个线圈；某往复式空压机的同步电动机线圈松动故障的诊断实例47振动速度毫米/秒峰值振动速度毫米/秒峰值频率(转/分)频率(转/分)43198rpm=84*RPM=CPF,3.40mm/s2*RPM=1050rpm2.26mm/s转速谐波，可能轴承松动或间隙过大3#电动机1V测点细化谱43200rpm=84*RPM=CPF,0.97mm/s3#电动机1A测点1*RPM=510rpm振动频谱表明：电动机线圈通过频率(CPF)十分明显，并且两侧伴有电动机转速频率1*RPM边带，说明电动机定子线圈可能松动。检查结果证实该电动机定子线圈确实松动。用环氧材料灌入每极的间隙中，填满空隙。振动便减小50%。故障诊断实例分析之四十八某直流电动机可控硅整流器起动卡故障的诊断罗克韦尔自动化(厦门)有限公司大连分公司直流电动机齿轮箱螺杆机1200千瓦1200转/分SKF6234C3某直流电动机可控硅整流器起动卡故障的诊断1200KW,N0=1200RPM1V2V1H2H1A2ASD2010直流电动机振动测点位置示意图直流电动机联轴器非驱动端驱动端(联轴器侧)电动机底座10V21V22V输入端电动机侧输出端螺杆侧Z1Z0中间轴Z2Z3Z4Z5Fm3=Z4N1=Z5N3Fm1=Z0N0=Z1N1Fm2=Z2N1=Z3N3SKF22324SKF22320SKF22324SKF24124FAG6022C3SKF22326SKF22320SKF23124INASL024926N0=1200RPM,Z0=25,Z1=88,Z2=74,Z3=56,Z4=37,Z5=28减速齿轮箱N0N1N2N3SCR可控硅整流器频率2/3SCR频率分量说明有一张起动卡不能起动2/3SCR频率分量说明有一张起动卡不能起动SCR可控硅整流器频率2/3SCR频率分量说明有一张起动卡不能起动SCR可控硅整流器频率2/3SCR频率分量说明有一张起动卡不能起动SCR可控硅整流器频率2/3SCR频率分量说明有一张起动卡不能起动SCR可控硅整流器频率2/3SCR频率分量说明有一张起动卡不能起动SCR可控硅整流器频率2/3SCR频率分量说明有一张起动卡不能起动SCR可控硅整流器频率Fm3=11848RPM修理后没有2/3XSCR=12000RPM频率分量修理前修理后诊断结论：该直流电动机存在电气故障即可控硅整流器可能有一张起动卡不能起动，失去1/3电源，它可引起直流电动机重复的转速瞬变，导致2/3SCR频率的大振动