振动测试仪-2010年全国振动工程及应用学术会议20100816

1、2010年全国振动工程及应用学术会议管立虹 中国区产品市场经515-mail:电子测试仪器与工具的领导者福禄克公司成立于1948年总部：美国华盛顿州埃佛里特市 丹纳赫集团的子公司，世界500强企业之一福禄克公司在全球有100多个分支机构2003财富杂志评选世界最受尊敬公司排名第一福禄克在中国l重庆重庆l成都成都乌鲁木齐乌鲁木齐l济南济南西安西安l上海上海l广州广州l深圳深圳l武汉武汉l沈阳沈阳l北京北京福禄克公司的系列产品福禄克公司福禄克公司精密测试仪器部精密测试仪器部工工 业业 测测 量量 仪仪 器器 部部网络仪器部网络仪器部振动测试仪-

2、Fluke8102010 福禄克公司 专家系统和查看器软件 36您是否知道. 福禄克公司在20世纪80年代就开发出振动 数据收集器原型？ 虽然从未实现商品化，但最终转化到获得 成功的电能质量产品系列中但是 需要不同类型的专业知识以便提供“即时答案” 福禄克如何成为了振动分析专家？ 振动简介 2010 福禄克公司 振动简介 12010 Fluke Corporation.技术参数和传感器 2Fluke810诊断技术参数 分析最常见的旋转设备： 电机 风机、鼓风机 皮带和链传动装置 减速器（最多3个变速器） 联轴器 泵（离心泵、活塞泵、叶片泵、旋桨泵、螺杆泵、螺纹/齿 轮/凸轮旋转泵） 压缩机（活

3、塞式、离心式、螺旋式） 永久接合机器 主轴 不能分析： 锥形齿轮减速器（其中，传动系改变方向90度） 原因：大多数情况下，输出轴转速 200 RPM 传动系改变方向90度，需改变传感器的方向 发电机、涡轮机（大多数在发电厂中） 离心机 2010 福禄克公司 振动简介 17常见机器故障和频谱分析 每种机器故障都会产生独特的振动信号。 振动频谱中显示的信号经常会具有特征模式。 模式识别在振动分析中十分关键，但要识别各种模式，需要进行大量培训并拥有相应经验。 在本次研讨会上，我们将分析 4 种不同的故障： 不平衡 未对准 松动 轴承故障 不平衡的来源 各种机器状况都可导致不平衡： 污物积累或缺少平衡

4、配重 材料不均匀，尤其是在铸件中（如多孔部分、砂眼） 配合件（如轴、孔）的尺寸存在差别 辊子偏转（如造纸机辊）或存在机加工误差 电气绕组的质量分布不均匀 不均匀的腐蚀、偏心转子或转子腐蚀 不平衡通常会在 1 倍转速下在任一方向上表现出来 2010 福禄克公司 振动简介 192010 福禄克公司 振动简介 20频谱上显示的不平衡 示例 下图是从一台失去平衡的机器上获取的振动频谱。在 1 倍转速下出现的这个 124 VdB 较大峰形就是由不平衡引起的。其他峰形是由机器中的不同现象引起的，我们不就对其进行讨论。 级次 径向 切向轴向 2010 福禄克公司 振动简介 21什么是未对准？ 在机器设备上，

5、当两个耦合轴的中心线重合时，就是理想对准的情况。当它们不重合时，就存在未对准。 可能有三种类型的未对准： 成角度 两个轴的中心线不平行，发生交叉。 成角度未对准 平行 两个轴的中心线平行，但不同心。 平行未对准 平行和成角度（常见） 大多数未对准是成角度未对准和平行未对准的组合。福禄克公司2010 福禄克公司 振动简介 22 未对准的原因可能有以下几种： 组装不佳，或组装后发生移动 管道张力造成变形 柔性支撑件的扭矩引起变形 温度引起机器结构发生变化 联轴器加工不良 联轴器润滑不够充分 未对准的来源 未对准会以两种方式表现出来： 在2倍转速下，径向和切向方向 上（平行） 在1倍转速下，轴向方向

6、上（成 角度） 2010 福禄克公司 振动简介 23 机械松动有两种类型： 旋转松动：旋转松动是由机器的旋转部件与固定部件之间的过大间 隙引起的（例如在轴承中）。 什么是松动？ 非旋转松动：非旋转松动是两个正常的固定部件之间的松动，例如，支脚 和基础之间或轴承外壳和机器之间。 2010 福禄克公司 振动简介 24旋转松动 轴承座套和滚动体之间间隙过大（轴承松动）会产生1倍频率的各次谐波，有时可能会延伸到10倍频率以上 过大的轴颈轴承间隙会产生0.5倍谐波，如图所示。它们称为“半次谐波分量”或“分谐波”。它们可由摩擦和严重的撞击而产生。 频谱中显示的松动 非旋转松动 大多数类型的非旋转松动也会产

7、生运转速度的谐波，但它们通常不会产生那么多，也不会产生分谐波。非旋转松动除了可产生谐波外，还可产生随机噪声，这会产生一种连续频谱，而不是确定的峰形。 2010 福禄克公司 振动简介 27典型的轴承磨损发展情况 (2) 级次 级次 当缺陷的状况变坏时，轴承音调的幅度就会增加。损伤变大会引起劣化速度增加。这种损伤模式在高速轴承中尤其普遍，但在任何类型的滚动轴承中也经常会看到。这里，轴承音调已上升至97VdB，它的二次谐波现在变得明显了。在很多轴承损伤的例子中（尤其是轴承座圈产生裂纹），将随基波一起出现轴承音调的二次和其他谐波，甚至在基波变得明显之前就会出现。2010 福禄克公司 振动简介 28级次

8、 级次 典型的轴承磨损发展情况 (3) 在这个点处，轴承间隙增加，从而在机械系统中引入进一步的非线性。这会引起1倍频率的谐波出现。引起振动的驱动力是不平衡所产生的基波1倍分量（是一种正弦波）。轴承中的松动引起正弦波失真，导致频谱中的谐波。 随着轴承磨损进一步加深，轴承音调将由轴的1倍基本旋转速度进行幅度调制。这就证实了对轴承内座圈故障的诊断，因为随着轴的转动，内座圈上的故障点会进入和离开轴承的载荷区域，从而对音调进行幅度调制。幅度调制导致频谱中的边带。2010 福禄克公司 振动简介 29典型的轴承磨损发展情况 没有轴承问题的机器 存在晚期轴承问题的机器 当轴承无法承载负荷时，宽带噪声级将增加

9、轴承温度过高 发生润滑损耗 随着磨损的发展，将引入随机噪声（“草垛”）级次 2010 福禄克公司 振动简介 35产品深入介绍：专家系统 立即获得答案。 振动测试仪-FLUKE810诊断报告： 1、故障严重度等级 （轻度、中度、严重、极严重） 2、维修详情 3、引用的峰值 4、频谱振动测试仪-FLUKE810软件功能 诊断报告，设备设置下载与上传，同机多次测试，振动趋势图，三轴频谱图可满足主流需求的合作伙伴 福禄克对可靠和商品化的专家系统进行了全球范围的研究，并找到四个潜在合作伙伴 独立的、业内公认的专家参加了在埃弗雷特市举行的四个领先系统的角逐 AzimaDLI是能够成功诊断测试期间的所有振动

10、故障的唯一软件 福禄克独自会见了AzimaDLI的客户，以衡量他们对专家系统的满意程度 AzimaDLI IP（专家系统和综合基准）提供了满足客户需求的最短路径 2010 福禄克公司 专家系统和查看器软件 372010 福禄克公司 专家系统和查看器软件 38 全球范围内的可靠专家系统十分有限 大多数采用“演绎法” AzimaDLI开发了一种独一无二的自动化专家系统，其运行无需人员参与。 一种基于规则的系统 超过4700条规则，可识别超过956种特定故障 模式。 系统方法 诊断引擎将一台机器视为其各个组成部件的总和（即，电 机 + 联轴器 + 泵）。 自动化专家系统 关键信息 了解诊断结果的置信

11、度的最佳基准是，将它与人正确诊断问题的能力进行比较。 2010 福禄克公司 专家系统和查看器软件 39准确程度多高？ 虽然硬件技术规格可帮助描述所收集数据的准确性，但它们无法概括最终诊断结果 的准确性 太多的变量产生影响：正确的机器设置、精确的转速、变化的运行条件、预先进行 的维护活动、正确的传感器布置/定向 了解诊断结果的置信度的最佳基准是，将它与人正确诊断问题的能力进行比较。 随着振动信号的增强，设备故障严重性诊断中的总置信度将显著提高。 准确度随振动信号的增强而提高 关键信息 准确度基准将20年的振动专家作为黄金标准 随着状况达到“严重”或“极为严重”（此时客户最有可能做出反应），准确度

12、会显著提高 当前的准确度超出了目标客户诊断问题的能力，是可以接受的 总准确度 所有机器(402) 无故障(282) 中等(61) 严重(34) 极为严重(25) 按严重性划分的总准确度 2010 福禄克公司 专家系统和查看器软件 40Fluke 810的诊断引擎 传统的振动分析采用长期观察方法，需要建立一种基准状况，随着时间的推移，将机器的状况与最初的基准状况进行比较。 Fluke 810将设置和测量数据输入到一组功能强大的算法中，以便识别机器的机械故障。 问题：在缺乏历史数据的情况下，如何评估机器状况/严重性？当您不知道什么是“好的”时，您怎么能知道什么是“坏的”？ Fluke 810采用一

13、种创新的“综合基准”来确定故障严重性。 2010 福禄克公司 专家系统和查看器软件 42综合基准 将实际测试数据与综合基准进行比较，并识别超出基准的情况（“引用的峰形”）。 产品深入介绍：Viewer软件 传输 机器设置 查看诊断结果（选择和查看） 首选项 2010 Fluke Corporation.专家系统和Viewer软件1 2010 Fluke Corporation.专家系统和Viewer软件3 传输：导入/导出机器设置 传输 返回 导入到PC 将在分析仪中创建的机器设置导入到Viewer软件中 将在PC中创建的机器设置导出到测试仪中 2010 Fluke Corporation.专家系统和Viewer软件6 将诊断数据导出为.PDF格式的报告 传输：将故障数据导出为. pdf文件 2010 Fluke Corporation.专家系统和Viewer软件7 机器设置 在Viewer软件中创建和管理机器设置，然后将其与810振动测试仪同步 2010 Fluke Corporat