增强振动分析课件

1、低速SST技术低速滚动轴承监测（1rpm例子）特殊机械诊断“专家诊断”机械诊断难点的解决低速SST技术机械诊断难点的解决低速测量SST技术(Slow Speed Technology) 低速测量SST技术常见的低速设备：造纸机辊子、冷却塔风扇/低速搅拌器、一些窑体传动等。何为低速设备？(Slow Speed) 600rpm 中速设备某些高速设备也会出现低速振动成分，如啮合齿轮的追逐频率、泵和压缩机的振荡等。常见的低速设备：何为低速设备？10rpm 选择600rpm作为分界点的一个原因大概是：从600rpm开始，随着机器转速的降低，振动速度值报警值也必须随之降低。普遍可以接受的建立报警值的方法：

2、随转速的降低报警值线性地减少。当转速低于20rpm时，如何建立振动总值报警水平还是一个现实问题，但此时应该把重点放在关注零部件上，如滚动轴承的状态。低速机械转频上的振动幅值一般很低，通常淹没在幅值较大的高频率信号中。为何低速设备诊断成为难点？(Slow Speed) 选择600rpm作为分界点的一个原因大概是：从600rpm开低速测量SST技术要求 (Slow Speed Technology) 具有高灵敏度0.51.0 V/g好的低频性能（0.1Hz）最好温度特性频响高于10 KHz信号线要求：传感器要求：最小的电噪声；作用于传感器上的动态力最小，如信号线低频摆动问题。低速测量SST技术要求

3、具有高灵敏度0.51.0 V/g信号数据采集器的性能要求：输入阶段电噪声水平低于传感器内部的电噪声，以使数据采集器对测量不加限制；动态范围100120 dB，获得这样动态范围最简单的方法是在输入阶段应用模拟积分器，并应用16位A/D变换器；校正因使用模拟积分器造成的信号扭曲。 数据采集器的性能要求：输入阶段电噪声水平低于传感器内部的电噪校正模拟积分引起的信号扭曲 SST分析方法模拟积分由加速度g转换为速度mm/s统计分析校正从噪声成分中分离振动信号频谱积分器使用的高通滤波将引起低频成分的消弱，因此须根据统计结果确定传感器的电噪声水平，建立门槛值（选择可信度水平为95），据此确认振动引起的分量（

4、其值超过门槛值）。校正模拟积分引起的信号扭曲 SST分析方法模拟积分由加速度g例：一个有凸轮的低速转子系统转速为15150rpm加速度传感器为剪切低噪声型，灵敏度为500mV/g分析带宽为10Hz，谱线数为400图1 是应用SST技术得到的结果例：一个有凸轮的低速转子系统转速为15150rpm图1 是 图2是直接用模拟积分得到的结果： 不使用统计分析，无法确定某个峰值是机械振动引起的还是随机噪声谱线。 图2是直接用模拟积分得到的结果： 不使用统计分析，无法确定数字积分不会像模拟积分那样引起信号扭曲，但是有时动态范围不足的问题又是必须考虑的：数字积分会遗漏低速振动成分。与直接的数字积分相比，SS

5、T技术显著提高了分析信号的动态范围。 图3是使用数字积分的结果：数字积分不会像模拟积分那样引起信号扭曲，但是有时动态范围不足图4为最大频率1000Hz，1024点波形。信号最大值为略大于1g。16位A/D变换器自动量程设定为峰值2g。 齿轮箱测量结果由A/D变换器引起的动态范围限制问题减速齿轮箱，直流电机驱动第一级齿数比为18:88，第二级17:54输出轴转速为60rpm使用剪切型低噪声加速度传感器，灵敏度为500 mV/g图4为最大频率1000Hz，1024点波形。齿轮箱测量结果由测量目的是监测低速轴1X振动，可以预见该振动很小。图5是应用SST技术获得的频谱的一部分，分析频宽为10Hz，谱

6、线数为400。图中可以清晰看出低速轴1.1Hz谱线。图5 为SST频谱测量目的是监测低速轴1X振动，可以预见该振动很小。图5 为S显然没有出现1X振动谱线，即1.1Hz谱线。这是因为A/D变换的动态范围不足，无法检测到如此小的振动造成的。如果仅仅依赖A/D变换来实现，则要求21位变换器，这不可能实现。图6 是采用数字积分技术获得的频谱（没有使用SST技术）显然没有出现1X振动谱线，即1.1Hz谱线。这是因为A/D变超低速滚动轴承监测(Shock Pulse Monitoring) 超低速滚动轴承监测设备功能：1. 确保炉底的气密性2. 冷却炉渣3.从炉底运走炉渣发电厂煤渣传送带（1rpm）设备

7、功能：发电厂煤渣传送带（1rpm）轴承外观缺油而产生过热的轴承轴承外观缺油而产生过热的轴承传感器的独特安装冲击脉冲传导螺栓传感器的独特安装在轴上安装冲击脉冲传导螺栓冲击脉冲传导螺栓在轴上安装冲击脉冲传导螺栓冲击脉冲传导螺栓链条油封测试点在轴上安装螺钉之后- 轴承在水下运转- 轴承外环旋转，轴静止 加油孔链条油封测试点在轴上安装螺钉之后- 轴承在水下运转- 轴承外改进之处3)注意后盖的加工公差。1) 不可是用手动加油枪，应采用专用的加油机械装置。2) 后盖必须使用密封圈以防止水的渗入。改进之处3)注意后盖的加工公差。1) 不可是用手动加油枪，LR/HR = 8/-3 dBsv, 油枪加油LR,

8、损坏区HR, 润滑不良区LR/HR = -8/-19 dBsv, 加油机加油9号轴承LR/HR = 8/-3 dBsv, 油枪加油LR, 损坏区10号轴承LR/HR = 0/-3 dBsv, 油枪加油LR/HR = -9/-18 dBsv, 加油机加油10号轴承LR/HR = 0/-3 dBsv, 油枪加油LR11号轴承LR/HR = 4/-1 dBsv, 油枪加油LR/HR = -8/-12 dBsv, 加油机加油11号轴承LR/HR = 4/-1 dBsv, 油枪加油LREvaluated Vibration Analysis Method振动分析专家诊断系统(Evaluated Vibr

9、ation Analysis Method) Evaluated 振动分析专家诊断系统hardwaresoftwareevaluationEVAMhardwaresoftwareevaluationEVAM时域分析频域分析时域分析频域分析状态参量冲击 1%周期性/非周期性瞬态CREST KURT SKEW波峰 峭度 歪度因子摩擦 0.1%周期性/非周期性随机噪声NL1 NL2 NL3 NL4周期振动 99%强迫振动ACCELERATION加速度Total RMS-valueof accelerationVELOCITY速度Total RMS-valueof velocity振动的时域分析状态参

10、量冲击 1%摩擦 0.1%VELOCIT冲击力的评估单个瞬态CREST = 4.210KURT = -1.244SKEW = +0.062重复瞬态CREST = 4.046KURT = - 0.227SKEW = +0.319重复瞬态，反向CREST = 4.046KURT = - 0.227SKEW = - 0.31正弦波：CREST= 1.414KURT= -1.500SKEW= 0.000ABKURT 峭度SKEW 歪度CREST 因子vpeakv-3( )vt - v 3 s1nSt( )vt - v 4 s1nStRMS冲击力的评估单个瞬态重复瞬态正弦波：ABKURT 峭度SKE趋势

11、与报警 齿轮故障 其它冲击ACC VEL 不平衡 不对中 松动 磨损 磨碰 滑动轴承CRESTKURTSKEWNL1- 4趋势与报警 齿轮故障ACC 不平衡 磨碰CRE总量振动的评估3-1000 Hzmm/s RMS总量振动的评估3-1000 Hzmm/s RMS轴承润滑状态的评估良好润滑不良损伤轴承润滑状态的评估良好润滑不良损伤轴承运行状态评估 Code A-DCode A 好轴承Code B 干摩擦轴承Code C 轴承有损伤,并开始发展Code D 轴承损坏轴承运行状态评估 Code 轴承状态的趋势评估TimeTimeC1C2轴承状态的趋势评估TimeTimeC1C2EVAM 的征兆分析EVAM 的征兆分析征兆匹配征兆匹配征兆赋值200Broad band RMS-value = Symptom RMS-value =Symptomsas VALUE or CONDv4v2v3v5v6v7v1mm/s征兆赋值200Broad band RMS-value =EVAM 的专家诊断60504030201001000 Hz振动总量振动速度加速度冲击峰值因子峭度歪度磨擦NL1NL2NL3NL4征兆分析齿轮啮合不平衡不对中EVAM 的专家诊断601000 Hz振动总量特殊设备的状态监测特殊设备的状态监测摇摆筛振动筛摇