振动分析基础讲解课件

1、第三章 振动分析基础第一节 转子振动 振动的能量来源：强迫振动和自激振动。 强迫振动的激振力来自转子不平衡的离心力、转子连接的偏心和不对称电磁力等。其中转子不平衡所引起的振动约90%。 自激振动主要来自轴承中的油膜力或密封中的蒸汽作用力。第1页，共18页。 强迫振动的激振力大小与轴的位移无关；自激振动自激力大小与轴的位移有关，位移越大，自激力越大。 振动振幅方向分为径向振动（指沿转轴某截面直径方向的振动，包括水平振动和垂直振动）、轴向振动和扭转振动（指沿转轴旋转方向的振动）。第2页，共18页。第二节 转子的动力特性一、转子临界转速的物理意义 汽轮发电机组在升速或降速过程中，当经过某个或某些特定

2、转速时，转子会出现较大的甚至剧烈的振动，当转速离开这些特定转速的一定范围后，运转趋平稳，称这个或这些转速为临界转速。第3页，共18页。不同转速下转子挠度及重心的变化（a）单轮盘立轴示意图；（b）不同转速下重心位置的变化第4页，共18页。二、转子临界转速的计算 d0轴的最大直径，mm; l两支承间距，m; m转子重量，kg; k系数。 轴的最大直径在转子中部的，K取7.5；轴径变化比较小时， K取7.58.1.第5页，共18页。第三节 振动监测的基本参数及相关的图形一、动态参数 1.振幅：表征机组振动严重程度或烈度的一项重要指标。包括单峰值、双峰值、平均值和有效值四种。 双峰值=2*单峰值 平均

3、值=0.637*单峰值 有效值=0.707*单峰值第6页，共18页。2.频率 振动的频率通常以机械工作转速的倍数来表示（1x、2x等）。其原因是因为机械的振动问题一般是在这些频率下发生的。如：质量不平衡产生的振动频率就是1x。 油膜振荡的频率与转子的第一阶临界转速相符。第7页，共18页。3.相位角 用来描述转子在轴承座内某一特定时刻的位置。 转子临界转速前后的相位角理论上要有180的变化，实际达不到这么大，但是一般要大于70。4.振动波形 进行振动故障诊断最常用的方法。第8页，共18页。二、静态参数1.轴心位置轴心径向平均位置 轴心没有径向振动时，轴心相对于轴承座的位置。2.轴向位置 指推力盘

4、和止推轴承之间的相对位置。通过测量避免转子和定子之间发生严重的轴向摩擦。轴向位移安装涡流传感器。 第9页，共18页。3.差胀 转轴与机器缸体之间的相对膨胀。如相对膨胀量超过机内允许的间隙，可能发生摩擦使机组损害。在缸体上安装电涡流传感器，测量轴与缸体之间距离。4.缸体的膨胀 由安装在机壳外部，以地面为参考基准的线性可变差动变压器来完成。 第10页，共18页。5.偏心度 指转轴静态时的弯曲量。可以用慢转速下由电涡流传感器测量，电涡流传感器最好安装在远离轴承处，以便测量最大弯曲量。6.轴承油膜压力 压力传感器采用HBM公司产生的动态压力传感器。第11页，共18页。三、相关特征图形1.波特图波特图第

5、12页，共18页。2.极坐标图 以各转速下基频幅值A0为向径的模，以相位为向径的幅角，在极坐标平面上绘制的曲线。3.频谱图 可得到信号中所含各谐波分量的频率和幅值，将分析结果绘制在图上即是频谱图。第13页，共18页。4.三维频谱图 又称联图、瀑布图，是以转速、时间等参量作为第三维绘制的频谱曲线集合，形象地展示了振动信号频谱随上述各种参量的变化规律。5.轴心轨迹图 在一定转速下，轴心相对于轴承座在其与轴线垂直平面内的运动轨迹，是平面曲线。第14页，共18页。以转速作为第三维的三维频谱图第15页，共18页。以启动时间作为第三维的三维频谱图第16页，共18页。第17页，共18页。第五节 三点动平衡试验法1.引出三条互成120的线。2.做半径为原始振幅1000倍