ExpertAlert培训--刘松岩

1、Azima DLI Expert Automated Diagnostic System (EADS)振动自动专家诊断系统振动自动专家诊断系统应用培训应用培训刘松岩2013.5.15高级状态监测高级状态监测-振动分析振动分析 2012 Azima DLI | Confidential and Proprietary5网络构成网络构成TrioCA10/CA6在线监测采集模块 AlertONLINE16/32数据通道，4转速通道12-24VDC电源振动，过程量，转速传感器TCP/IP网络有线或无线LAN-WAN机器现场分厂或车间监测站TrioCX10数据采集器数据库服务器SybaseSQL数据库S

2、uscribtionDB服务器 ONLINEDriver在线监测管理器设备监测诊断中心公司/工厂有关部门信息共享设备经理，厂长机动处长职能部门设备工程师精密点检服务器基于WEB浏览器的机器状态信息网络化在线离线集成系统案例ExpertAlertViewAlertViewAlertViewAlertViewAlertViewAlert 2012 Azima DLI | Confidential and Proprietary9一一. . 介绍介绍DLI EA 自动专家诊断系统的优势所在：自动专家诊断系统的优势所在：l EA给出的是有关机器的信息，而不是数据，工程师可以快速了解到诊断结果和推荐的检

3、修建议，并到现场加以确认；l EA有能力对复杂的数据进行筛选，对任何潜在的变化都能有所察觉，而不会感到疲卷造成错误。l EA对问题的诊断不会有偏见，不会忽略潜在的故障隐患的存在，不象人一样会产受主观因素影响，而盲目做出诊断，自动专家系统会持之已恒地搜索机器所有可能存在的问题。l EA是一个训练有素的工具，通过检阅数据和逻辑推理来识别问题，对于缺少经验的分析师可以从专家自动诊断系统积累的知识中受益。EA系统的主要作用目的系统的主要作用目的：设置、采集、自动分析处理机械设备的振动数据，报告机械设备的运转状态，提供维护检修建议，协助设备管理工程师做出设备维护检修计划决策。应用特点应用特点：l 在机器

4、标准的运转状态下采集的振动数据在机器标准的运转状态下采集的振动数据，不使用启/停机、交叉相位、轴心轨迹、相位等类似数据做诊断，但是这类数据应用本系统的数采器是可以测量得到。最佳的测量工况是机器工作在最大负荷下和对应的稳定转速下，此测量状态要能经常存在并且可重复出现。 l 使用三轴向振动传感器使用三轴向振动传感器， 传感器采用的是螺纹连接，保证了具有极好的可重复能力和高频响应特性，历史数据已经验证，从一个测点测量三个相互垂直轴向的测量数据完全可以提供准确分析大多数机器振动问题的需要。l 把机器链看成是一台机器的不同组件把机器链看成是一台机器的不同组件，每个组件都对应一个能反应出其结构特点的组件代

5、码，当在做振动分析时，EA专家系统会象一位训练有素的振动分析师一样，对每一台机器之内各组件间的相互做用都要进行综合分析。l 两个高分辨率频率范围的频谱两个高分辨率频率范围的频谱，对每个轴（轴向、径向、切向）都要采集两个800到1600条谱线的低频和高频范围的频谱数据，此外每个轴还要采集一个解调谱和一个高分辨率的时间波形。l 统计计算基线频谱统计计算基线频谱，在EA专家诊断系统中运用的逻辑诊断规则需要将实际数据与经过统计计算得到的基线平均值加上一个标准方差值进行对比分析、做出逻辑判断。统计计算生成基线频谱的测量数据样本都是来自同一MID下的健康机器。这种使用相对逻辑诊断规则的方法是Azima D

6、LI与其它公司同类系统的最大区别。二二. EA 自动诊断系统工作过程介绍自动诊断系统工作过程介绍自动振动分析诊断：自动振动分析诊断：EA 专家自动诊断系统是一套计算机程序，利用振动分析的手段，评估机器中存在可能的问题隐患，为了弄懂诊断报告结果中的内容，下面简单说明一下专家自动诊断的过程。专家专家自动诊断系统所自动诊断系统所 需要的基础数据需要的基础数据1. 测试数据：测试数据：a. 来自每个测量位置的三个轴方向的振动频谱数据否否提出维修建议是状态正常需要检修统计生成平均值及方差机器的状态及维修建议为？人工审核分析确定检修否？可监测运行是互联网远程数据同步阶次标准化（微调）运行专家自动诊断模块该

7、MID已做过24次数据平均吗？周期采集振动数据创建树状结构测点数据库考察机器填写VTAG表机器上安装固定传感器垫创建MID及采集设置b. 数据来自机器上的所有测量位置c. 数据要来自机器的标准工作状态d. 数据来自每个方向上的二个频段（低频，高频）e. 筛选表3. 趋势图2.机器机器自身自身的的结构结构信息信息数据数据（创建的（创建的MID）a. 机器的物理结构信息b. 机器的组成部件信息3. 平均基线频谱平均基线频谱数据数据（生成统计平均）（生成统计平均）( CSDM = 特定部件振动成分数据矩阵表特定部件振动成分数据矩阵表)各特征频率成分幅值经阶次标准化后与 平均谱加一个标准方差比较得到的

8、输出值一台机器的一台机器的测试数据测试数据筛选输出表筛选输出表电动机电动机CSDM联轴器联轴器泵泵分析诊断规则（模板）分析诊断规则（模板）a. 测量数据分解与诊断测量数据分解与诊断EA自动专家诊断系统的工作过程自动专家诊断系统的工作过程b. EA系统分析诊断过程系统分析诊断过程否否提出维修建议是状态正常需要检修统计生成平均值及方差机器的状态及维修建议为？人工审核分析确定检修否？可监测运行是互联网远程数据同步阶次标准化（微调）运行专家自动诊断模块该MID已做过24次数据平均吗？周期采集振动数据创建树状结构测点数据库考察机器填写VTAG表机器上安装固定传感器垫创建MID及采集设置简言之，EA做出的

9、故障诊断和评估出的故障的严重程度，是基于机器的振动幅值大小和振幅值超过平均值+值的程度相结合进行评判的，对每一振动方向上最大的这一振幅值和差值表述为它的总振动，此外其它频率成分的振动和振动峰值组表述为振动模板。每一特定的机器故障是与一个诊断模型（诊断规则）相对应，目前已有400多个不同的诊断模型。EA专家诊断系统例行程序将测到的机器振动频率及幅值数据传递到筛选矩阵表，此筛选矩阵表也称为部件数据矩阵表或CSDM。这些部件数据矩阵表的格式与诊断模型是一至的，将在部件数据矩阵表（CSDM）中的数据项与诊断模型中的对应数据项进行比较确定超过基线值的差值。三三. 考察机器考察机器目的：目的：1.弄懂在你

10、的机器中存在的作用力2.了解在工作中存在的动态行为3.定义在数据采集过程中的标准工作状态4.弄懂特征频率是如何发展和作用在机器中的弄懂你所监测的机器弄懂你所监测的机器为了精确地设置和使用EA自动专家诊断系统（EADS），很重要的一点是要搞清在机器中有那些作用力的存在，及这些力是如何在机器中传递的。EA专家系统是依据在相同的工况条件（转速、负荷、流量）下采集的机器的振动数据做出诊断的，这就需要求你对机器的工作原理和动特性具有深入详细的了解，才能更好的定义采集振动数据时的标准机器工作状态，定义机器的标准工作状态要考虑如下因素：1.机器必须处于稳态运行（负荷、和转速稳定）2.负荷要尽可能地接近额定负

11、荷3.测试采集状态必须是可容易得到的在了解机器时应重点了解如下几个方面在了解机器时应重点了解如下几个方面：1.驱动端设备是什么？ 电动机驱动 （交流、直流） 汽轮机驱动 （蒸汽、燃气） 流体马达驱动 （气动、液动）2.与驱动端设备相连接的传动装置是什么？ 变转速机构 （皮带传动、链传动、齿轮传动） 动力传递机构 （联轴器、离合器）3.被驱动设备是什么？ 泵，压缩机，或风机 （改变流体压力） 发电机 （交流、直流） 机床 （车床、钻床、磨床）4.驱动设备是如何控制的？ 调速器 （负荷限度，转速限度） 电动机控制器 （On/Off，变频调速） 限制开关 （压力，液位，温度）5.被驱动设备是如何控制

12、的？ 阀门控制 可以控制的叶片角度 可调节的往复位移量 数字控制6. 当你站在机器旁或在控制室时，什么样的工艺参数可用来定义机器的工作状态，它们的额定值，正常值和报警值分别是多少？ 电压 电流 频率 输出功率 阀位 电度表 转速 压力 压差 温度 温度差 流量特征频率特征频率在机器内部，部件间的相互作用力所产生的振动频率称为该部件的特征频率。如上图所示，机器故障经常是发生在机器的转动部件和静止部件上，所产生的振动峰值所对应的频率通常是与该机器的转速频率成倍数的关系，这个倍数一般是与机器上特定的转动或静止部件上的构造有关，如，有5个叶片的泵叶轮，将会产生具有5倍叶轮转速频率成分的振动成分；具有2

13、7个齿的齿轮将产生27倍齿轮转速频率成分的振动成分。机械部件间的相互作用力会引起机械振动，这个振动的频率成份就称为与此部件对应的特征频率。举例举例1 紧偶合泵紧偶合泵这是一台非常简单的泵，其泵叶轮直接安装在转子轴的一端，用螺栓固定。转速为1800 RPM， 叶轮有7个叶片。对应的振动频谱图举例举例2 简单电机驱动的泵简单电机驱动的泵这是一台带有冷却风扇的电机，直接驱动一台离心式泵结构参数如下：如果电机转速为1780 RPM，则频为1780 CPM，其它部件的特征频率如下：现在我们已经有了这台机器各部件的特征频率，我们用它来做什么呢？在振动频谱图中，我们使用它来识别振动的幅值，如果出现某一部件特

14、征频率成分较大的振动，那么就说明机器的那个部件存在潜在的问题。举例举例3 高速离心式压缩机高速离心式压缩机输入轴转速：1800 RPM齿轮传动增速比：1：3.19压缩机的输入轴和输出轴的转速基频为：1800 CPM 和1800 x3.19=5742 CPM压缩机上的各部件A,B,C,D,E参数为：各部件的特征频率为：压缩机的振动频谱图，从中可以识别出各部件的特征频率成分及其振动幅值：四四、准备机器、准备机器一旦你掌握了机器的结构原理后，就要在机器上安装传感器安装垫，EA专家诊断系统依据机器结构参数的不同，即以MID（Machine Identification Designation）把机器分

15、成组，一个MID是一组铭牌数据相同的一组机器，EA专家系统将机器看成是部件的集合。如下是准备机器的参考步骤：1. 考察机器考察机器 定位机器的轴承，确定是滚动轴承还是滑动轴承； 定位联轴器，确定是弹性联轴器还是刚性联轴器； 定位转动部件，转子，齿轮，叶轮等； 确定转子是以何种方式支撑； 确定EA专家系统，将要使用的部件代码； 确定EA专家系统所需要的测量位置； 确定安装振动传感器垫的最佳位置。 2. 在机器上安装加速度振动传感器安装垫在机器上安装加速度振动传感器安装垫 使用锉刀或砂纸，制做一块平整的无锈蚀、无油漆、无油渍的平面； 在机器上粘接传感器安装垫，缺口要按要求对正，并且保证是金属对金属

16、的接触； 在同一MID的机器，安装传感器的安装垫的位置要精确一至； 确定每一测量位置的测量方向（RAT，ART，）； 确定测量位置轴承的数量（1，2，3，）； 在靠近每一测量位置，较方便的地方安装条型码标签； 使用频闪仪或手持式转速计测量未知转速的机器的转速； 如果是皮带驱动，测量皮带轮的直径和两带轮轴之间的间距。传感器安装垫实物传感器安装垫实物3. 在机器振动测量分析指导表（在机器振动测量分析指导表（VTAG）中记录机器的信息）中记录机器的信息 机器的名称，包括编号； 机器的各组成部件上的铭牌数据； 测量位置，方向和与每一传感器安装垫相对应的条型码； 绘制表现机器轮廓和测量位置的草图； 绘制

17、能表现出机器各转动部件的示意草图； 已拍摄的能表现出整台机器或机器主要部分及传感器垫的位置及方向的照片； 转动部件上的构造要素的数量（叶片数，齿数）。4.从图纸资料上收集如下信息从图纸资料上收集如下信息 齿轮传动比和齿轮箱中所有齿轮的齿数（如果是可得到的）； 机器的技术特性规格参数； 机器的安装图； 表现机器内部结构的断面图或装配图； 技术手册编号和标题； 能够说明工作原理的主要参数。5. 定义标准的测量状态定义标准的测量状态为了能给EA自动诊断专家系统提供一个基线数据, 用于诊断比较和将来的趋势跟踪，设定一个标准的测量状态是极其重要的。设定一个标准的测量状态是极其重要的。例如一台可变转速的电

18、机，每次测量振动时，必须在一个相同的转速下或在此转速下一定的变化范围内进行测量；一台泵每次测量应该在几乎相同的出口压力下进行。制定下来的标准测量状态，应该注明在VTAG表中，用于振动测量时参考，一般来说，机器的振动测量应该在选择在较为苛刻的工况下进行，例如，对于有两个转速的电机，选择高转速的工况测量，对压缩机应该在满负荷工况下测量等。最最重要的是测量工况是可重复出现的，你可以在每次测量时，保证能在相同的工况重要的是测量工况是可重复出现的，你可以在每次测量时，保证能在相同的工况下进行。下进行。 当你在确定机器的标准测量状态时，应考虑如下因素：当你在确定机器的标准测量状态时，应考虑如下因素： 机器

19、的用途是什么？ 驱动设备是如何控制的？ 被驱动设备是如何控制的？ 机器的额定负荷及转速是多少？ 机器正常工作时的负荷占额定负荷的%是多少？ 对于汽轮机，调速器设置的转速是多少？ 机器的维修历史是什么？ 如此机器故障失效引起的结果或损失是什么？ 在进行振动测时，还有哪些特殊的参数需要维持不变满足测试要求？ 如空压机的储气罐缷压；屏蔽限位开关；傍路调速器增加转速等。 机器存在任何已知的共振频率吗？ 工艺参数有哪些，限值是多少？五五. . 填写填写VTAG表表表一表一( (机器基本信息表机器基本信息表) )表二表二( (机器部件振源表机器部件振源表) )六六. 三轴振动加速度传感器三轴振动加速度传感

20、器三轴加速度传感器使用注意事项三轴加速度传感器使用注意事项应该认识到，安装有压电晶体元件的三轴加速度传感器是非常灵敏的器件，虽然是为工业应用环境设计的，但在使用中仍需认真注意如下事项： 不能将传感器从三英尺以上的高度处跌落到硬质表面，这样会引起晶体损坏及数据不准； 不要只拿着传感器导线来安装和取下传感器，强力拉拽传感器导线会引起采集不准确或产生导线错误代码； 在采集数据之前，要确保传感器与传感器安装垫对正安装，适当紧固； 对于存在较高温度的测量位置，在采集数振动数据之前先适当对传感器进行预热，由此可以避免在频谱图中产生滑雪坡问题； 当不使用传感器时，最好将传感器放置在保护罩(仪器箱)中。231

21、ACCELEROMETERCLUSTERPLAN VIEWACCELEROMETERELEVATIONMOUNTING PADPLAN VIEWMOUNTING PADELEVATIONCAPTIVE SCREWCHANNEL IDENTIFICATIONCAPTIVE SCREWALIGNMENT KEYALIGNMENT NOTCH三轴加速度三轴加速度传感器实物图传感器实物图传感器安装垫实物传感器安装垫实物三轴传感器的取向三轴传感器的取向三轴传感器的取向三轴传感器的取向练习练习测量位置编码测量位置编码在VTAG表中，用于标注的传感器安装垫的简图上，在每一测量位置处都包含一个注明部件类型（电

22、机，压缩机，泵等）标识和一个测量位置的代码，跟随如上所述表示测量方向的三位字母符号。测量位置代码标注的是在你的机器上用于安装振动传感器的位置，测量位置编码的编码方式, 通常是从设备的驱动端到被驱动端的轴承上，按照动力传递的方向进行编码。七七. 测量位置的选择测量位置的选择测量位置的选择一般是选择在轴承部位，但有一些有关测量位置选择的考虑：A. 信号传输路径：信号传输路径：测量机器的振动信号的传输路径应该尽可能的短并且刚性要好，（如转子的振动是从转子通过轴承传递到安装在轴承座的振动传感器上）；B. 频率响应：频率响应：确保安装传感器安装垫的表面尽可能的平整和干净；C. 再现性：再现性：有三种实现

23、再现性的方式：更换的传感器安装垫的方向要和原来的一致；在测量振动数据之前将传感器垫与振动传感器的接触表面擦干净；在安装振动传感器时尽可能保证使用相同大小的力矩。1. 电机直接偶合泵及风机（电机直接偶合泵及风机（MCC）对于电机容量小于40HP （30千瓦） 的泵或风机，测量位置选为M2为好。 对于电机容量大于40HP（30千瓦）的泵或风机，我们应该在电机的自由端增加一个M1测量位置，或者当电机的自由端到驱动端大于30吋（800 mm）时，在电机上要设置2个测量位置。2. 以联轴器驱动的电机以联轴器驱动的电机不管是垂直安装还是水平安装，我们一般将测量位置选择在电机的自由端M1处，其目的是尽量减少

24、泵端振动对电机的影响，首选是在电机的自由端轴承座上。如果电机自由端有一个冷却风扇，我们不能把传感器垫安装在风扇的整流罩上。3. 悬臂悬臂式式泵和风机泵和风机泵风机垂直安装的悬臂式泵，是很常见的，如图是我们首选的测量位置：如果在泵上的P3选择了“Next Best”位置，那么电机上的M1的位置也要与泵上的P3位置相互对正。4. 垂直安装的泵垂直安装的泵这是垂直安装双吸式的泵，如果泵的流量大于3000 GPM （加仑/分，等于4.546升/分，合13638 Kg/分），你应该分别在泵的轴承上设置两个测量位置。否则设置一个测量位置，首选在P4处，因为在此处安装有推力轴承。5. 双支撑的风机和泵双支撑

25、的风机和泵风机-滑动轴承：双吸式泵首选的测量位置是在电机和泵的自由端轴承，如果泵的容量大于2000 GPM应该在泵的驱动端增加一个测量位置P3。电机自由端带有冷却风扇的情况：6. 皮带传动的机器皮带传动的机器八八. 常见机械故障常见机械故障在EA中，以阶次表示频率，以对数坐标评价问题的严重程度，如：动不平衡问题的严重等级动不平衡问题的严重等级1XM振动幅值VdB诊断结果检修优先级小于108 VdB轻微动不平衡无检修要求108 VdB - 114 VdB中度动不平衡适时检修115 VdB 124 VdB严重动不平衡限期检修大于 125 VdB极度动不平衡强制检修此外还要考虑机器的类型，容量大小及

26、转子的类型滚动轴承问题滚动轴承问题对于具有8到12个滚动体的轴承，轴每转动一转时：典型轴承磨损损坏过程：典型轴承磨损损坏过程：上图中显示没有任何轴承问题此频谱图中，出现非同步成分，即在3.1 Orders处，出现了72VdB的振幅值，这个幅值很小，可能会认为它是其它什么问题引起的，但经过一段时间对此幅值的趋势监测，可以看出随着轴承的磨损此幅值在不断增大。当轴承上的缺陷不断增大时，轴承的故障特征频率振动幅值也随之增加，是不断增大的轴承缺陷引起了劣化响应，这种情形，特别是在高转速机器上，无论是何种类型的滚动轴承是普遍存在的。由上图可见轴承的故障振动幅值增大到了97 VdB，并且轴承故障的第二个谐频

27、也很明显可见，在大多数的轴承损坏的情况下，特别是轴承滚道上的裂纹，轴承故障的各次谐频会与基频一起显示出来，甚至有时比基频还要先显示出来。此时，轴承的间隙在不断的增加，导至机械系统的非线性增加，引起1X频谐频的出现，由于转子动不平衡做用力引起的是1X基频的振动，它是正弦波形，而在轴承中的松动引起此正弦波形的扭曲变形，从而在频谱图中会看到转频的谐频的升高。随着轴承的进一步磨损，轴承故障频率的振动被1X轴转速频率的振动幅值调制，这一般是判断是轴承内圈问题的依据，轴承的损坏程度加剧，在频谱图中形成的幅值调制的边频不断升高。随着轴承损坏程度的进一步发展，（内圈滚道上的缺陷面积扩展），频谱图在轴承故障基频

28、附近形成了随机噪音振动，这个通常称之为“干草堆”。当轴承带着负荷工作，即将完全失效之前，在整个宽广的频带范围内随机噪声振动幅值增加，这时轴承会表现出轴承的温度升高，可能被误认为润滑不良。轴承完全损坏失效，这时也会引起周围的机器部件的损坏，如轴，轴承座等。九九. 机械故障隐患的严重程度机械故障隐患的严重程度一旦机器的某一特定故障隐患确定以后，接下来就要确定它的严重程是多少。偏差的概念偏差的概念在振动分析中，通常与标准振动幅值相比，振幅偏离比绝对振幅要重振幅偏离比绝对振幅要重要，要，标准振动谱或参考振动谱一般可以是新机器的振动作为基线谱，或一组结构相同的机器的振动频谱经平均后的频谱作为基线谱，通常

29、在频谱图中只有几个峰值会偏离参考谱，这些峰值对应的频率说明了该部件可能存在问题。平均振动频谱平均振动频谱平均振动频谱有两条谱线，一条为平均振动谱线，另一条为是平均振动谱线加上一个标准方差（平均值+），大约有85% 的样本峰值都是在平均值+线以下，这时通常不必担心机器有问题存在。DLI 振动严重程度等级图振动严重程度等级图振动严重程度等级的考虑振动严重程度等级的考虑上图中给出了振动频率、振幅及其严重程度等级与机器问题的对应关系，然而机器问题的严重程度或更精确地说，机器何时损坏失效，还与机器隐患问题显示出来的若干其它特征有关，有些特征如下：谐频边频带底噪出现多项征兆谐频谐频机器的转速频率的谐频振动

30、成分的存在，可以说明存在特定的机器问题，经验指出随着与某一特征频率有关的机械问题逐渐劣化加剧，将出现大幅值的与此特征频率振动成分有关的谐频振动。边频带边频带转速频率的边频带在一些类型的机器故障问题的振动频谱图中出现是非常普遍的，如滚动轴承损坏问题和齿轮磨损问题。底噪抬高底噪抬高机械的松动问题，轴承损坏问题，齿轮磨损问题和泵的相关问题，在其振动中，通常伴随有背景随机噪声振动的增加，这个通常被称为“底噪”，底噪抬高的值可以采用与平均谱比较或与以前测量的频谱图进行比较确定。多征兆多征兆做为一个规则，对一个特定的机器故障问题至少有两项事实可以证明它的存在才能给出维修的建议，单一的轴承故障特征频率振动成

31、分，既无边频带又无谐频的振动成分存在，不会给出维修建议。事实上，如果只有单一的特征频率的存在，而无其它征兆存在，你可能会怀疑此峰值并不是轴承的特征频率，或许是外部激励频率成分。机械故障隐患的趋势图机械故障隐患的趋势图故障严重程度等级检修优先权没有故障无检修推荐轻微故障无检修推荐中度故障适时执行检修严重故障限期内执行检修极端故障强制执行检修故障严重程度与检修优先级对关系故障严重程度与检修优先级对关系振动严重程度与维修建议振动严重程度与维修建议无故障隐患无故障隐患无维修建议无明显可识别的问题无需要采取动作轻微故障隐患轻微故障隐患无或只有常规的维修建议无需要采取动作周期地数据采集监测中度故障隐患中度

32、故障隐患适时检修识别出特定的隐患缩短检测周期趋势监测针对相对重要的机器做必要的维修严重故障隐患严重故障隐患 在限定期内完成检修 某些振动频率成分的幅值超过了基线值 每周都要对机器实施监测 在方便的时机内尽快对发现的问题进行检查极度严重的故障隐患极度严重的故障隐患 强制执行维修 多数振动频率成分的幅值超过了基线值 机器损坏失效即将发生 停止机器的运转，直到经过维修后方可开机机器问题与维修建议机器问题与维修建议给出的维修建议是基于振动分析的结果，但要注意维修的可行性，下面是一些有用的原则： 从来不推荐对滚动轴承的检查；在多数情况下，对轴承进行检查的困难程度和更换轴承的工作是一样的，轴承的状态要么是

33、好的继续留在轴上工作，或损坏程度严重应予以更换，此外，根据需要可以加强振动监测。 从来不推荐在一根轴上只更换一个轴承；如果已经确定要更换一个轴承，那么同一根轴上的两个轴承都应该更换。 对常规水平安装的具有4个轴承的机器，当振幅值108 VdB时，不推荐重新找中心的维修建议；经验证明这样做没有必要，也很难做好。 在泵中的冲击问题，EA不区分汽蚀和轴承的冲击问题，EA把它们都归为轴承问题。多个机器故障隐患多个机器故障隐患当机器只有一个故障隐患问题，例如，轴承磨损问题未处理，随着劣化将引起其它部件的磨损问题，例如，齿轮的磨损问题。当有一个以上部件表现出严重的故障问题时，这时整机的大修就不可避免了。

34、采集振动数据的步骤和顺序检查机器的测试状态和传感器安装垫；使用球形螺丝刀，在传感器安装垫上安装好传感器；扫描条形码或在机器树中找到相应的测量位置；采集机器上所有测量位置的数据；输入现场表计读数和输入注示码。十十. 振动数据采集振动数据采集十一十一.检查数据的有效性检查数据的有效性不正确的测试状态不正确的测试状态每台机器的标准的测试状态，都列在了VTAG表中，要经常对测试状态进行确认，精确的诊断结果需要精确的测试。1.不合适的测试转速：不合适的测试转速：不是在特定的转速下测量的数据，会对EA软件在振动频谱图中进行阶次标准化过程造成影响，EA软件是以特定的测试转速频率为中心，以一定的转速频率的百分

35、比频率为其左右的窗口内来寻找振动峰值所对应的频率为机器的转速或对应的谐频，如果当你测试时机器不是在特定的转速下，EA软件的峰值寻找逻辑就会锁定一个不是与转速频率相对应的峰值，这样在得到的振动频谱图中，各振动成分的峰值就不会与阶次线很好的对正。如果测试的是透平驱动的机器，在一个特定的转下测试是不可能的，此时阶次标准化的解决办法是，记录下测试时的实际机器转速，当运行EA进行诊断的时候，选择“指定机器转速”项，这时EA会要求你输入当时的实际机器转速，如果你输入了实际机器转速，EA就会使用此转速做为中心频率窗口进行阶次标准化。2. 测试负荷：测试负荷：当要将本次测量数据与先前的测量数据进行比较时，那么

36、必须保证每次测量时具有相近的工况状态，每次测量时负荷不同，测得的振动幅值和频谱图都会有所不同。3. 不合适的预热：不合适的预热：大多数的机器，找中心时都希望在热态时具有最好的对中状态，如果机器是在冷态下测试的，那么，它就会显示出在热态时不存在的不对中问题。4. 泵汽蚀：泵汽蚀：如果泵的阀门开度不合适或部分关闭了吸入口阀门，通常会引起汽蚀问题，泵的汽蚀会产生大的随机振动，从而引起振动加速度传感器过负荷。5. 汽轮机变转速：汽轮机变转速：如果测试时的转速是在汽轮机的调速器设置转速之上，或汽轮机的调速机构存在问题，汽轮机的转速变化不定，导至振动数据中的频谱图模糊不清，振动峰值不锋利，出现平顶或圆顶，

37、当进行阶次标准化时，1X的基准频率会在不同方向轴上不同，或一个测点与别一个测点的不同，高频数可用，但低频数据是无效的。十二十二. 微调（阶次标准化）微调（阶次标准化）目的：目的：使EA专家自动诊断系统能更准确地做出诊断，即使EA能够工作得更好。工作内容：工作内容：阶次标准化（或准确设置机器的转速）修改编辑故障特征频率EA自动诊断专家系统应用实例自动诊断专家系统应用实例基本信息基本信息某发电厂一台轴流风机，机器名称：#23B一次风机;结构特点:交流感应式电动机驱动，转速：1490rpm,功率：1400 KW,风机为轴流式2级动叶可调。结构简图如图七所示：电机电机风机风机振动测点振动测点 #23B

38、一次风机测点如下图一次风机测点如下图按工厂，区域，机器，测量位置树形结构创建该风机的振动测点及参数设置。 该风机的该风机的MID创建信息创建信息依据#23B一次风机的结构型式，转速等，创建该机器的MID。 该风机该风机2013年年9月月28日的测试数据日的测试数据将创建完成的#23B一次风机的测参数及MID同步传输到Trio-CX7振动分析仪中，在现场完成振动数据的测量，然后将测量得到的数据再同步传输到EA系统，图十是其中的图谱。测量数据传到EA中后，首先对测量得到的振动数据进行阶次标准化微调，确定当时真实的机器工作转速，和各部件于实际机器转速相对应的特征频率，然后运行自动专家诊断系统，获得如

39、下诊断结果，经人工对其结果审核分析后认为自动专家诊断系统的诊断结果是准确的，与人工振动分析结果是一至的，电动机驱动端轴承确实已经损坏，要尽快更换轴承。 由上述的测试数据由上述的测试数据EA专家系统给出的诊断结果专家系统给出的诊断结果#23B一次风机检修情况一次风机检修情况经对该风机电动机轴承解体检查发现电动机驱动端轴承内圈滚道出现剥落损伤，如下图所示，更换了该轴承。#23B一次风机检修后情况一次风机检修后情况2013年12月22日该风机检修后，电动机驱动端振动测量数据如下图所示，振动故障特征已经消失。检修后检修后EA专家系统给出的诊断结果专家系统给出的诊断结果该风机经检修后其振动状态由极度故障

40、变成了轻微问题，风机的状态大大好转。与实际现场情况相符。否否提出维修建议是状态正常需要检修统计生成平均值及方差机器的状态及维修建议为？人工审核分析确定检修否？可监测运行是互联网远程数据同步阶次标准化（微调）运行专家自动诊断模块该MID已做过24次数据平均吗？周期采集振动数据创建树状结构测点数据库考察机器填写VTAG表机器上安装固定传感器垫创建MID及采集设置十三十三. 分析数据分析数据一般的步骤：一般的步骤： 通过EA加工处理数据 浏览专家诊断结果 逐一查看频谱图 浏览筛选表 专家的诊断结果同意还是不同意 寻找查看显著的问题 手动进行分析低频数据低频数据 轴转速频频率及其谐频 部件特征频率 转

41、子动不平衡和不对中 滚动轴承和皮带特征频率 轴弯曲和机械松动高频数据高频数据 齿轮啮合频率 部件特征频率的谐频 电机转子笼条频率 泵汽蚀频率 滚动轴承早期故障频率手动分析手动分析检查数据的有效性识别轴转速频率识别部件主要的特征频率确定那个振动峰值超过了基线值，并且它们与各部件间的关系做出机械故障的诊断，给出必要的检修建议机器振动频谱分析机器振动频谱分析同步成分亚同步成分非同步成分同步成分同步成分动不平衡不对中轴弯曲机械松动叶片通过频率齿轮啮合频率电机笼条通过频率亚同步成分亚同步成分油膜涡动或油膜振荡滚动轴承在轴承座中松动摩擦皮带特征频率压缩机喘振非同步成分非同步成分皮带特征频率的谐频滚动轴承的

42、特征频率系统共振频率电磁做用频率4.0 振动监测数据库的创建振动监测数据库的创建l 数据采集数据采集参数参数Setup设置设置此处定义了离线式便携式数采器的振动信号测量处理参数，包括谱线数、窗函数、平均类型、传感器类型及其灵敏度等的设置。l 机器结构参数机器结构参数MID设置设置（MID： Machine Identification Descriptor)专家系统必须要知道机器的结构配置情况，专家系统才能选择合适的机器诊断逻辑规则，MID 就是专家系统的知识库，把分析诊断所需的机器结构参数等全部信息传递给自动诊断专家系统。l 振动监测数据库振动监测数据库DB的创建的创建这一部分是列出工厂所有

43、监测对象组织管理起来的层次关系，包括：工厂工厂- 区域区域 - 机器机器 测量位置测量位置- 测量方向测量方向4.1 振动数据采集参数设置振动数据采集参数设置在此设置定义了振动信号采集处理过程中所需的测量参数。此设置 是位于SETUP的数据目录树下，一旦设置好后供选择设置，这就是说，对设置好的Setup做任何修改编辑都会影响众多机器。4.1 振动数据采集参数设置振动数据采集参数设置4.1 振动数据采集参数设置振动数据采集参数设置4.2 机器结构参数机器结构参数MIDMID的设置的设置专家系统必须要知道机器的结构配置情况，这样专家系统才能选择合适的机器诊断逻辑规则，MID 就是专家系统的知识库。

44、统计平均值+一个 sigma，得到的基线数据对每个MID是唯一的。创建机器MID的最好方法是使用MID创建向导：4.2 机器结构参数机器结构参数MIDMID的设置的设置4.2 机器结构参数机器结构参数MIDMID的设置的设置4.3 振动监测数据库振动监测数据库DB的创建的创建4.3.1 创建工厂创建工厂4.3.2 创建区域创建区域4.3.3 创建机器创建机器4.3.3 创建机器创建机器4.3.3.1 使用机器创建向导创建机器使用机器创建向导创建机器4.3.3.1 使用机器创建向导创建机器使用机器创建向导创建机器4.3.4 创建测量位置创建测量位置4.3.4.1 创建测量位置创建测量位置-填加轴

45、承填加轴承124.3.4.1 创建测量位置创建测量位置-填加轴承填加轴承123454.3.4.1 创建测量位置创建测量位置-填加轴承填加轴承4.3.5 复制区域复制区域4.3.6 复制机器复制机器5.0 专家系统的工作过程专家系统的工作过程5.1 专家系统所需要的信息专家系统所需要的信息EA专家系统自动诊断所必需的三个类型的信息，每一类型的信息都是保存在各自的数据库中 l 机器的结构信息，这些信息是保存在机器知识数据库中，当你在对被监测的机器进行设置时输入这些信息。 l 机器的正常工作的特征数据，这些数据是从正常运转的机器上采集，存储在平均值数据库中，做为该机器的基线数据，用于机器状态变化的比

46、较。l 特定的机器故障特征数据，这是一套逻辑规则数据库，存储在频谱分析的规则库中，应用到机器的振动采集数据中，生成诊断报告。 自自动动诊诊断断专专家家系系统统的的工工作作过过程程5.2否否提出维修建议是状态正常需要检修统计生成平均值及方差机器的状态及维修建议为？人工审核分析确定检修否？可监测运行是互联网远程数据同步阶次标准化（微调）运行专家自动诊断模块该MID已做过24次数据平均吗？周期采集振动数据创建树状结构测点数据库考察机器填写VTAG表机器上安装固定传感器垫创建MID及采集设置5.2 自动诊断专家系统的工作过程自动诊断专家系统的工作过程 当运行专家系统后，专家系统从选中的机器中提取采集的

47、振动数据； 专家系统根据设置时输入的机器基本信息对振动频谱进行阶次标准化处理； 专家系统将每一个经阶次标准化处理后的频谱与平均频谱进行比较，每一MID、在每一个测量位置、每一方向、每一频段都有一个平均频。 专家系统生成筛选表，其中含有10个已知的故障频率，及在每一频率范围中的频谱中未知的5个最高峰值的频率，以及本次测量的频谱与平均值加一个标准方差频谱相比较所产生的变化也列在此筛选表中；5.2 自动诊断专家系统的工作过程自动诊断专家系统的工作过程 专家系统将生成的筛选表的信息传递给每一个特定的部件数据矩阵表中（CSDM），在这个矩阵表中的每一列对应于每一部件的故障频率。 专家系统应用诊断逻辑规则

48、到相应的每一个部件矩阵表CSDM中的每一列，从采集到的特征数据识别诊断出故障，并给出故障的严重程度等级； 根据所识别出来的故障，专家系统应用系统的推荐措施库，给出所要采取的相应的修理措施； 系统生成专家系统诊断报告，在此报告上可填写附加的诊断意见。 5.3 自动诊断专家系统的工作原理举例自动诊断专家系统的工作原理举例q不平衡转子呈现如下特征：1.不平衡振动总是显示出不平衡部件转速频率的一倍频率的振动。2.当故障仅限于不平衡时，1X转速频率的振动尖峰的幅值通常大于或等于振动总量幅值的80。3.当转子转速低于转子第一阶临界转速运转时，振动幅值将随转速的平方成比例变化。即：转速升高3倍，将导致不平衡

49、振动增大9倍。4.质量不平衡产生一个均匀的旋转力，此力的方向连续变化，但是始终作用在径向方向上。 5 当不平衡占优势时，径向方向(水平方向和垂直方向)振动通常比轴向方向振动大许多(除了悬臂转子之外）。 6 不平衡转子通常在径向方向呈现稳定的、可重复的振动相位。 7 共振有时可能受不平衡的影响较大。 8. 不平衡对转子产生过大振动的影响很大。然而在有些刚度较低的轴承座上，尽管很小的残余不平衡量，也还会出现很大的不平衡振动。 PRIME MOVERSELECTRIC MOTORSSTEAM TURBINESDIESEL ENGINESINTERMEDIATE COMPONENTSCOUPLINGS

50、GEARBOXESLINKED DRIVES (belts/chains)DRIVEN COMPONENTSPUMPSCENTRIFUGALROTARY THREAD / GEARAXIAL PISTONSLIDING VANEPROPELLERCOMPRESSORSCENTRIFUGALROTARY SCREWPISTONFANSCENTRIFUGALLOBED BLOWERSAC/DC GENERATORSPURIFIERSMajor Component GroupsCOMPONENT CODE SELECTION (MOTOR)IDENTIFY THE DRIVEN COMPONENT

51、BY SELECTING ONE OF THE FOLLOWING.DIRECT DRIVE & BALANCEABLEWITH BALL BEARINGSGEARED - BELT OR UNBALANCEABLE WITH BALL BEARINGSDIRECT DRIVE & BALANCEABLE WITHOUT BALL BEARINGSGEARED - BELT OR UNBALANCEABLE WITHOUT BALL BEARINGS MOTOR CHARACTERISTICS 5.015.21All ball bearings and free end coo

52、ling fan5.115.31 5.025.22All journal bearings and free end cooling fan5.125.32 5.065.26All ball bearings and no free end cooling fan5.165.36 5.075.27All journal bearings and no free end cooling fan5.175.37MOTOR WITH TWO TEST LOCATIONS USES COMPONENT CODES 15.XX21MOTOR WITH ONE TEST LOCATION USES COM

53、PONENT CODES 5.XX2COMPONENT CODE SELECTION (MOTOR)OVERHUNG IMPELLERSUPPORTED IMPELLERSupported RotorPump bearing description Overhung Rotor2.01 All journal bearings, with thrust bearing 2.062.02 All rolling contact bearings, with thrust bearing 2.042.03 Journals and rolling contact thrust bearing 2.

54、072.09 All journals, no thrust bearings 2.05COMPONENT CODE SELECTION (PUMP)MACHINE: WATER PUMPSHIP APPLICABILITY: GENERICUNITS: 1, 2, 3, 4, 5, 6CMMS: 587-2MID: 313DATE: December 2003DRIVER: MOTORINTERMEDIATE:DRIVEN: PUMPAPL:174752816MFR:RelianceMODEL: 326S844399Tech Man:0947-124-6010HP:50 INPUT: 440

55、 Volts AC62.4 AmpsRPM:3525 TYPE:326UNSAPL:MFR:MODEL: T/M:RPMs:Input:Output:RATIO:TYPE: APL:016110540MFR:AuroraMODEL:341TTech Man:0947-153-4010OUTPUT: 650 GPM 80 PSIG RPM:3600TYPE:Single Stage, Double Suction, CentrifugalTEST RPMs and OPERATING CONDITIONSANALYSIS RANGESMOTOR: 35701. Test unit online

56、after completely warmed up.2. Ensure valves are aligned for full flow.REF RPM:1 X MOTORORDERS:10, 100 WATER PUMP587-2 313VIBRATION BLOCK DIAGRAM How the Expert Automated Diagnostic System WorksBy Mike Johnson, PE MACHINERY VIBRATION TEST & ANALYSIS GUIDEPage 1VIBRATION SOURCE COMPONENTSDRIVERINT

57、ERMEDIATEDRIVENITEM DESCRIPTION ELEMORDERITEM DESCRIPTIONELEMORDERITEMDESCRIPTIONELEMORDERmABMotor Shaft (Ref)SlotsBarsPolesBearingW312PP W313PP 363121.00m36.00m31.00m2.00mFunctionR-mR,T-mpPVCDPump shaftImpeller VanesBearingFAF 206WD FAF P5206WD 61.00m 6.00mFunctionR-pR,T-pWATER PUMP587-2 313 MACHIN

58、ERY VIBRATION TEST & ANALYSIS GUIDEPage 2VIBRATION SOURCE DIAGRAMTriaxial Data Motor Brg. 1 Low RangeAxial120.110.100.90.80.70.60.2/9/01 3585 RPMAvg+ sig 3590 RPMVdB (0 dB ref 5.57E-07 in/s)Radial110.100.90.80.70.60.2/9/01 3585 RPMAvg+ sig 3590 RPMTangential110.100.90.80.70.60.012345678910Orders

59、Low range2/9/01 3585 RPMAvg+ sig 3590 RPMdBPlant: XYZ ManufacturingMACHINE: Water Pump #3AREA: BasementLOCATION: Motor Bearing 2MID: 4481111161231Triaxial Data Motor Brg. 1 High RangeAxial120.110.100.90.80.70.60.2/9/01 3585 RPMAvg+ sig 3590 RPMVdB (0 dB ref 5.57E-07 in/s)Radial110.100.90.80.70.60.2/

60、9/01 3585 RPMAvg+ sig 3590 RPMTangential110.100.90.80.70.60.0102030405060708090100OrdersHigh range2/9/01 3585 RPMAvg+ sig 3590 RPMdBPlant: XYZ ManufacturingMACHINE: Water Pump #3AREA: BasementLOCATION: Motor Bearing 2MID: 4481111161231Triaxial Data Pump Brg. 4 Low RangeAxial120.110.100.90.80.70.60.2/9/01 3585 RPMA