振动频谱分析的一些关键因素

振动频谱分析的一些关键因素

在分析频谱图时,有几个特别注意的事项可以帮助您更准确地识别和理解振动数据中的信息。以下是一些关键要点:

1.确保仪器设置正确

在进行振动图谱分析之前,首先要确保振动监测仪器的设置正确,包括频率范围、分辨率等参数,这些参数应根据设备的特性进行预先设置。

2.检查频谱信号

正确性:查看频谱信号是否正确,即信号是否清晰、准确,没有明显的干扰或畸变。采集过程中的偏差,如电缆松动、传感器安装松动、测量时稳定时间不够、温度问题等,都可能导致数据失真。

地平噪声:正常频谱的地平噪声很小且相对平坦。若地平噪声抬高,可能意味着存在严重的松动、滚动轴承故障的严重摩擦、共振、气流激振等问题。

3.查找转速频率

在多轴系且转速不同的情况下,找出每根转子的转速频率是关键。因为频谱中的各频率成分几乎都围绕着转速频率进行区分和计算。转速频率的确定是进行实际频谱分析的基础。

4.观察频率所在区域

以转速频率为基准,观察振动能量集中在哪个区域,可以快速判断振动性质,缩小故障范围。

若集中在低于转速频率的次同步区域,要考虑是否为油膜振荡、油涡动、转子摩擦故障、流体激振、滚动轴承中的保持架频率或严重的松动故障等。

若集中在高于转速频率的同步区域,要考虑是否为不平衡、不对中、转子弯曲、松动、摩擦或结构问题等引起。

若为高于转速频率的非同步频率,则可能与滚动轴承的缺陷、气蚀、电气问题、共振、外部干扰或其他非同步振动源相关。

5.确定特征频率及谐波

查找是否存在除转速频率以外的其他特征频率的基频,如啮合频率、叶片通过频率、轴承特征频率等。然后分析其他频率是否为其谐波。特征频率及其谐波的幅值和存在与否往往预示着特定的故障类型及其严重程度。

6.查找边带频率成分

边带的产生通常意味着故障的存在。边带频率可能指示故障原因或位置,常见于齿轮故障、滚动轴承故障、电机故障等。边带间隔可能为转速频率、零部件的特征频率以及一些频率的和频或差频。

7.分析时域波形图

时域波形图显示振动信号随时间的变化,正常传感器应能够捕捉到振动信号的细节,不应出现截断、失真或噪音。通过观察时域波形图,可以获取以下信息:

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周期越短,表示振动越快,对设备的冲击也可能更强。周期不稳定可能意味着存在冲击型异常或设备运转节奏的不规律。

不同的故障对应不同的典型频率区间。

振型的识别需结合多个测点的波形图或模态测试结果来判断。了解振型有助于判断是否为共振、结构件局部松动或安装不当等问题。

8.综合判断故障原因

在确定了上述关键参数后,需要综合判断故障原因。这需要对各种频谱形态对应的振动故障有所了解,并熟悉机器在不同条件下的故障模式及其可能产生的频率成分。根据频谱形态确定故障性质后,再根据频率成分的大小及分布确定振动原因及严重程度。

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