油膜振荡与气流激振

汽轮发电机组冲转升速时振动超限导致跳机问题分析与解决摘要：汽轮发电机组整套启动过程中可能发生振动值超量程的情况，本文对汽轮机冲转过程出现的状况进行了原因分析，结合造成振动高的各种潜在可能因素，提出切实有效的检查及处理方案，对以后类似问题的分析、解决具有相应参考意义。

关键字：汽轮发电机组，振动，原因分析，解决引言：机组整套启动时（尤其是首次启动），其振动值可能超出机组的保护跳闸值，经由揭瓦检查、发电机加平衡块等等方式方能使振动值合格。

汽轮发电机组振动数据是判断汽轮发电机运行情况的重要指标，会严重影响设备及人员的安全，而汽轮机异常振动又是常见故障中比较难确定故障原因的一种，本文根据所遇实际情况结合影响机组振动的各项因素进行分析阐释。

一、以杭丽热电项目机组振动值高处理过程为例彼时杭丽项目3号汽轮机组所涉及各分系统的调试工作已经结束，正处于机组整套调试阶段。

按照首次启动的要求进行详细准备工作后，机组开始启动并升速。

按照调试方案先升速至800r/min后，就地打闸，确认机组无摩擦等异常声音，然后重新开启速关阀，开启调门升速至800r/min，依照冷态暖机曲线暖机，且在低速暖机保持时间内，对机组运转情况进行仔细检查，仔细测听各轴瓦，汽封声音，发现并无明显异常。

但是注意到发电机一侧，也就是4瓦振动值偏高，大概在80μm左右，不过距报警值还有一段距离。

（汽轮机振动的报警值为80μm，跳机值为110μm。

发电机振动的报警值为120μm，跳机值为150μm。

）当暖机结束后准备按照升速曲线将机组由800r/min升速到2000r/min，但到1043r/min过程中发现机组振动值整体迅速升高，其中发电机4瓦瞬间到194.8μm，而汽轮机3瓦处振动也已经超出110μm跳机值。

其他两个瓦处振动也有明显的增大趋势。

而且第一次时1043r/min时已跳机，距杭州汽轮机股份有限公司所供非停顿区1300-1750r/min转速上还有一段距离。

十五种常见的设备振动故障及其特征频谱2020.2.3∙以下十五种常见的振动故障及其特征频谱: 不平衡、不对中、偏心转子、弯曲轴、机械松动、转子摩擦、共振、皮带和皮带轮、流体动力激振、拍振、偏心转子、电机、齿轮故障、滚动轴承、滑动轴承。

一、不平衡不平衡故障症状特征：∙振动主频率等于转子转速；∙径向振动占优势；∙振动相位稳定；∙振动随转速平方变化；∙振动相位偏移方向与测量方向成正比。

1、力偶不平衡力偶不平衡症状特征：∙同一轴上相位差180°；∙存在1X转速频率而且占优势；∙振动幅值随提高的转速的平方变化；∙可能引起很大的轴向及径向振动幅值；∙动平衡需要在两个修正面内修正。

2、悬臂转子不平衡悬臂转子不平衡症状特征：∙径向和轴向方向存在1X转速频率；∙轴向方向读数同相位，但是径向方向读数可能不稳定；∙悬臂转子经常存在力不平衡和力偶不平衡两者，所以都需要修正。

二、不对中1、角向不对中角向不对中症状特征：∙特征是轴向振动大；∙联轴器两侧振动相位差180°；∙典型地为1X和2X转速大的轴向振动；∙通常不是1X，2X或3X转速频率占优势；∙症状可指示联轴器故障。

2、平行不对中平行不对中症状特征：∙大的径向方向相位差180°的振动严重不对中时，产生高次谐波频率；∙2X转速幅值往往大于1X转速幅值，类似于角向不对中的症状；∙联轴器的设计可能影响振动频谱形状和幅值。

3、装斜的滚动轴承装斜的滚动轴承症状特征：∙振动症状类似于角向不对中；∙试图重新对中联轴器或动平衡转子不能解决问题；∙产生相位偏移约180°的侧面；∙对侧面或顶部对底部的扭动运动。

三、偏心转子偏心转子症状特征：∙在转子中心连线方向上最大的1X转速频率振动；∙相对相位差为0°或180°；∙试图动平衡将使一个方向的振动幅值减小，但是另一个方向振动可能增大。

四、弯曲轴弯曲轴症状特征∙弯曲的轴产生大的轴向振动；∙如果弯曲接近轴的跨度中心，则1X转速频率占优势；∙如果弯曲接近轴的跨度两端，则2X转速频率占优势；∙轴向方向的相位差趋向180°。

火电厂主要设备的典型故障及诊断方法大型火电厂主要设备包括锅炉、汽轮机和发电机等，中试控股完成从热能到机械能再到电能的转换过程。

设备与设备之间的耦合性、系统的复杂性，以及设备在高温、高压、高速旋转的特殊工作环境下，决定了火电厂是一个高故障率和故障危害性很大的生产场所，这些故障都将造成重大的经济损失和社会后果。

因此，通过先进的技术手段，对设备状态参数进行监测和分析，来判断设备是否存在异常或故障、故障的部位和原因、故障的劣化趋势，以确定合理检修时机很有必要。

1.火电厂主要设备的典型故障及其诊断方法1.1.锅炉的主要故障及诊断方法1.1.1.主要故障①过热器泄漏。

过热器泄漏爆管区集中在高温过热器下弯头外圈向火侧，主要原因是炉膛高度偏低，使该处出现过热，此处也有选材裕度不足及焊接质量问题。

①省煤器泄漏。

主要原因是飞灰磨损造成管壁减薄，特别是在穿墙管、炉墙漏风和弯头处为常见。

①水冷壁泄漏。

主要原因是局部过热和腐蚀，局部过热是水循环破坏和管内结垢造成，而火焰偏斜或燃烧区烟温过高则使水冷壁高温腐蚀。

①除尘器故障。

主要原因有烟气流速太快，灰粒的粒度较大，含尘浓度大，排烟温度低于露点温度等。

1.1.2.诊断方法在锅炉故障诊断中，物理诊断方法有：红外测温技术，具体应用范围有锅炉火焰和燃烧状态进行辨别与控制、热力设备疲劳损伤、热力设备热机械学特征规律、热力系统漏热及保温进行诊断与评价、锅炉热污染控制等；超声波诊断方法，它可用来监视炉膛上部区域的烟气温度，决定何时进行吹灰操作，保持锅炉良好的运行性能，监视炉膛各个燃烧器区域附近烟气温度，有助于识别和清除燃烧器故障导致的燃烧工况异常，同时可对污染物生成有重要影响的温度的优化控制，实现清洁燃烧；无损伤检测技术是指对材料、部件进行的非破坏检测，以期发现表面和内部缺陷的一项技术。

数学诊断方法有故障树诊断法、模糊诊断方法等。

在诊断系统方面，主要有清华大学研究开发的大型电站锅炉远程监测与故障诊断系统，华中科技大学研究开发的循环流化床锅炉在线监测与状态诊断专家系统等。

[资料]故障诊断中的一些概念，定义Post By：2009-7-17 22:51:16 [只看该作者]案例Case案例是[wiki]设备[/wiki]历史上曾经发生过的故障。

包括故障的名称、故障出现时设备的状况、故障经过、故障的原因、故障特征、故障处理措施和效果等。

波形Wave form波形显示振动的时域特征，包括采样时间、测量部位、转速、每个采样点值和振动的峰－峰值（振幅）等。

不对中Misalignment转子不对中是指相邻两转子的轴心线与轴承中心线的倾斜或偏移程度，包括联轴器不对中和轴承不对中。

造成联轴器不对中的原因主要是联轴器瓢偏及偏心；造成轴承不对中的主要原因有滑销系统卡涩，基础不均匀下沉等，使机组膨胀不畅和轴承座膨胀不均匀。

转子不对中的特征是：机组膨胀不畅引起的振动主要表现为轴向振动明显增大；轴承座膨胀不均匀引起的振动主要表现为径向振动增大。

振动对负荷变化较敏感，当负荷改变时，振动一般也发生变化。

振动频谱中二倍频幅值较大，以一倍频和二倍频为主。

不精确推理Inexact reasoning不精确推理是指前提与结论之间存在着某种不确定的因果关系和前提本身是不确定的。

由于知识不完备、模糊性和不可靠等而引起的知识的不确定性，在专家系统中主要采用不精确推理。

不平衡Unbalance不平衡是指转子的质心与转子的旋转中心不重合，它是旋转[wiki]机械[/wiki]最常见的故障之一。

引起转子不平衡的原因有：结构设计不合理，制造和安装误差，材质不均匀，受热不均匀，转动部件的松动和脱落等。

因此，不平衡故障包括转子质量不平衡、初始弯曲、热态不平衡、部件脱落、联轴器不平衡等子故障。

质量不平衡的振动特征是：在转子通过临界转速时振幅明显地增大，其振动频率与转子转速一致，波形为正弦波，以一倍频振幅为主，其他谐波的振幅较小，频谱呈枞树形，轴心轨迹为椭圆形，转速不变时振幅和相位基本稳定。

不确定性Uncertainty专家系统所要解决的问题往往非常复杂, 很难用确定的数学模型来描述。

油膜涡动与油膜振荡的发生条件一、前言油膜涡动和油膜振荡是机械工程领域中的两个重要问题，它们对于机械设备的正常运行和寿命有着重要的影响。

本文将从理论和实践两个方面介绍油膜涡动和油膜振荡的发生条件。

二、油膜涡动1. 油膜涡动的定义油膜涡动是指在摩擦副中，由于摩擦面上的压力分布不均匀而导致的局部旋转流动现象。

2. 油膜涡动的发生条件（1）摩擦副间隙过大或过小。

当间隙过大时，压力分布不均匀；当间隙过小时，黏滞阻力增大，使得旋转流动更容易发生。

（2）表面粗糙度。

表面粗糙度会导致局部压力分布不均匀，从而引起旋转流动。

（3）运行速度。

运行速度越高，局部压力变化越大，旋转流动越容易发生。

（4）黏度。

黏度越小，旋转流动越容易发生。

（5）流体温度。

流体温度越高，黏度越小，旋转流动越容易发生。

三、油膜振荡1. 油膜振荡的定义油膜振荡是指在摩擦副中，由于油膜的厚度和黏度变化而引起的周期性压力波动现象。

2. 油膜振荡的发生条件（1）摩擦副参数。

包括运行速度、载荷、表面粗糙度等参数。

当这些参数变化时，油膜厚度和黏度也会发生变化，从而引起油膜振荡。

（2）润滑油类型和性质。

不同类型和性质的润滑油对于油膜振荡的影响也不同。

（3）工作环境。

工作环境中的温度、湿度、气体成分等因素都会对油膜振荡产生影响。

四、实践应用1. 油膜涡动和油膜振荡对机械设备寿命的影响（1）油膜涡动会导致局部磨损加剧，降低机械设备寿命。

（2）油膜振荡会引起局部疲劳损伤，降低机械设备寿命。

2. 如何减少油膜涡动和油膜振荡（1）优化设计。

通过优化摩擦副的设计，减小间隙、改善表面粗糙度等方式，可以减少油膜涡动和油膜振荡的发生。

（2）选择适当的润滑油。

不同类型和性质的润滑油对于油膜涡动和油膜振荡的影响不同，选择适当的润滑油可以减少这些问题的发生。

（3）控制工作环境。

通过控制工作环境中温度、湿度、气体成分等因素，也可以减少油膜涡动和油膜振荡的发生。

五、结论本文从理论和实践两个方面介绍了油膜涡动和油膜振荡的发生条件，并探讨了它们对机械设备寿命的影响以及如何减少它们的发生。

离心式压缩机振动的原因与处理措施摘要：离心式压缩机是一种转速高、功率大，常用于航空航天、能源化工、冶金环保等企业进行气体压缩和输送的设备。

因为大多为企业核心设备，一旦发生故障，往往产生严重的经济损失。

在离心式压缩机常见故障中，产生影响最大的是机组振动。

因此避免机组振动故障的发生，保证机组正常、经济、长周期的运行，成为设备操作及维护的重要内容。

关键词：离心式压缩机；振动原因；处理措施前言离心式压缩机的工作原理 : 当叶轮高速旋转时，离心力通过叶轮出口接收叶轮扩散器，提高压力能和运动能。

当气体进入扩散器时，运动能产生的压力能进一步转化静压能，再通过弯道、回流器流入下一级叶轮进行压缩升压，直至气体压力满足工艺要求，离心压缩机内气体流动复杂，热力学和动力学参数（如压力、温度、体积比、内能动力学等）根据不同的通道而变化，同一区域内点之间的参数差异也不同。

在绝对坐标平面上，由于旋转叶轮的气流，占据空间的任何点的参数都会周期性变化。

但是在压缩机的工作中，往往由于温度与分子量等条件的变化和管理应用的不当，会出现振动现象，即压缩机的流体机械和管道出现震荡，这是许多离心式压缩机都会出现的通病，这对机器的使用寿命、安全性、工作效率都会产生较大的威胁，甚至会出现比较严重的资源浪费。

离心式压缩机的防振动设计可以在一定程度上对振动现象进行原因分析，在第一时间及时采取措施进行控制，对机器设备的安全运行能够起到保障作用，也可以帮助操作人员进一步改善、维护离心式压缩机的运行，因此离心式压缩机的振动现象十分具有防控的必要。

1离心式压缩机出现振动的原因1.1 转子质量不平衡转子由于材料质量和加工技术等各方面的影响，以及转子轴弯曲、部件位移或脱落、部件结垢等问题，造成转子上的质量对中心线的不对称，并且这种不对称超过了允许的误差值。

这使转子高速转动时形成周期性的离心力干扰，使机器产生振动。

转子质量不平衡产生原因主要归因为材料、设计、加工、使用等方面原因。

旋转机械的常见故障旋转机械的常见故障有很多，包括不平衡、不对中、轴弯曲和热弯曲、油膜涡动和油膜振荡、蒸汽激振、机械松动、转子断叶片与脱落、摩擦、轴裂纹、旋转失速与喘振、机械偏差和电气偏差等。

1、不平衡是各种旋转机械中最普遍存在的故障引起转子不平衡的原因是多方面的，如转子的结构设计不合理、机械加工质量偏差、装配误差、材质不均匀、动平衡精度差；运行中联轴器相对位置的改变；转子部件缺损，如：运行中由于腐蚀、磨损、介质不均匀结垢、脱落；转子受疲劳应力作用造成转子的零部件（如叶轮、叶片、围带、拉筋等）局部损坏、脱落，产生碎块飞出等。

2、转子不对中通常是指相邻两转子的轴心线与轴承中心线的倾斜或偏移程度。

转子不对中可分为联轴器不对中和轴承不对中。

联轴器不对中又可分为平行不对中、偏角不对中和平行偏角不对中三种情况。

平行不对中时振动频率为转子工频的两倍。

偏角不对中使联轴器附加一个弯矩，以力图减小两个轴中心线的偏角。

轴每旋转一周，弯矩作用方向就交变一次，因此，偏角不对中增加了转子的轴向力，使转子在轴向产生工频振动。

平行偏角不对中是以上两种情况的综合，使转子发生径向和轴向振动。

轴承不对中实际上反映的是轴承座标高和轴中心位置的偏差。

轴承不对中使轴系的载荷重新分配。

负荷较大的轴承可能会出现高次谐波振动，负荷较轻的轴承容易失稳，同时还会使轴系的临界转速发生改变。

3、轴弯曲是指转子的中心线处于不直状态。

转子弯曲分为永久性弯曲和临时性弯曲两种类型。

转子永久性弯曲是指转子的轴呈永久性的弓形，它是由于转子结构不合理、制造误差大、材质不均匀、转子长期存放不当而发生永久性的弯曲变形，或是热态停车时未及时盘车或盘车不当、转子的热稳定性差、长期运行后轴的自然弯曲加大等原因所造成。

转子临时性弯曲是指转子上有较大预负荷、开机运行时的暖机操作不当、升速过快、转轴热变形不均匀等原因造成。

转子永久性弯曲与临时性弯曲是两种不同的故障，但其故障的机理是相同的。

一、振动测量参数的选择位移：适用于低频范围,转速在1500转/分以下的机组,速度：适用于中频段,转速在1500——10000转/分范围内的机组、加速度：适用于高频段,转速在10000转/分以上的机组现在一般采用速度标准,1、位移：反映质点的位能,可监测位能对设备部件的破坏;2、速度：反映质点的动能,可监测动能对设备部件的破坏;3、加速度：反映质点的受力情况受,可监测振源的冲击力对设备的破坏程度;振动的表征参数－峰值单峰值、峰－峰值及有效值;对于位移,一般选峰－峰值作为表征参数；加速度选择峰值,速度选择有效值作为表征参数;二、测点选择1、尽量靠近轴承2、尽量在垂直、水平、轴向三个方向上设置测点3、给测点位置作好记号,以保证测量数值的稳定性和可比性4、必要时可将设备表面进行处理三、测试中应注意的几个问题1、在测试同一设备、同一测点和同一参数量时,应选择同一种测试仪器,并在同一状态下、同一频带下进行测试;2、检查测试设备的安装情况,应保证测点设备与测试仪器不产生共振;3、测量径向振动时,传感器应相对于被测设备轴径向安装；测量轴向振动时,应相对于被测轴平行安装;4、应考虑测试现场周围的电场、磁场以及外界环境对传感器和仪器本身的影响;一、振动基础理论1．1 振动形式的描述机械设备总是不可避免的会产生振动,过大的振动是有害的,除非为了特殊的目的,如振动给料机、磨煤机等;为了说明振动的特点,采用了多种描述方式;1、时域描述有两种形式,即振动波形和轴心运动轨迹;可直观了解振动随时间的变化情况,以及转轴在轴承中的横向运动情况,粗略估量振动平稳与否及对称程度;2、频域描述将振动幅值、相位、能量情况按频率排列,有利于反映故障原因;3、幅域描述现场主要采用峰值、峰－峰值、有效值等概念反映振动幅值的大小,其中又有位移、速度、加速度等不同振动量之分;位移峰－峰值主要考核设备间隙的安全性;速度有效值用以反映振动能量的大小或破坏能力,是判断振动状态的主要指标;加速度峰值则和冲击相关联;4、振型5、瀑布图6、极坐标图7、全息谱图影响振动的两大因素机械振动,就是物体或质点相对于平衡位置的往复运动;振动存在,必定有扰动力;在线性系统中,测点呈现的振动值与作用在该点上的扰动力成正比,与该点的机械阻抗成反比;三者关系如下：X＝F/ZX—测点的振值F—作用在测点上的扰动力Z—测点处的机械阻抗动刚度因此,分析机组振动情况时,应从扰动力和机械阻抗两个侧面寻找可能发生的变化,忽视某一个方面容易走弯路;注意,扰动力和机械阻抗都是频率的函数,可能出现作用力很大,机械阻抗也很大,而振值却不大的情况;这时难以发现机组受到的过大的应力,在实际中,机件已经磨损严重或者轴瓦损坏,在频谱上却毫无表现;因此在振动频谱分析中,不仅注意峰值部分,还应注意低幅值成分,可能隐藏着重要的力变化信息,或许存在着其他隐患;振动的分类每种分类只能从某一侧面突出振动的特征;1、按振动频率高低分类,可以粗略的估计故障的部位,是一种有实用价值的分类方法,见表一2、根据信号特点分类,这是故障诊断技术中应用最多的一种分类方法;机械振动分为确定性振动和随机振动;根据谱线是离散还是连续就能清晰的区分出振动是周期性的转子不平衡、轴系不对中等还是非周期性的起停设备的瞬变过程、冲击、随机干扰等;如果原先的线型谱突然变成了连续谱谱线变胖,意味着机组处于暂态过程,指导寻机组失稳的原因;3、按动力学分类机械振动可分为自由振动、受迫振动、自激振动、参变振动等四种类型;动力学分类,更有利于从振动机理上查找强振的原因,识别出振动的性质;从设备管理的观点,分清强振的性质,至关重要;机组发生强振时,如能及时识别出强振属于受迫振动还是自激振动就抓住了处理问题的主动权;4、根据振动系统的特性可分为线性振动和非线性振动两大类;一般情况下,机组振动都按线性振动来分析和诊断,但诊断实践表明,机组经常出现非线性行为;振动的动力学特性1、自由振动：是物体受到初始激励所引发的一种振动;这种振动靠初始激励一次性获得振动能量,历程有限,一般不会对设备造成破坏,不是现场诊断考虑的目标;固有频率：物体本身固有的频率,只与物体的刚度、物体的质量有关; 无阻尼自由振动的频率：ωn＝√k/m k＝物体的刚度；m＝物体的质量2、强迫振动：物体在持续的交变力作用下的振动叫强迫振动;当激振力的频率与固有频率相近时,如阻尼很小,则振幅很大,这就是共振现象,共振频率并不等于物体的固有频率,因为振幅不仅和激振频率有关,还和阻尼大小有关;为了避免共振造成危害,设备转速应避开共振区,共振区一般为－ωn临界转速：机组在低于或高于固有频率转速下运行时,机组的振动一般是强迫振动,振幅不会太大;共振点是一个临界点,故此,机组发生共振时的转速称之为临界转速;临界转速不只一个,带有一个转子的轴系,可简化为具有一个自由度的弹性系统,有一个临界转速；转轴上带有两个转子,可简化为两个自由度系统,对应有两个临界转速,依此类推;转速小的那个临界转速称为一阶临界,比之大的依次称为二阶临界、三阶临界转速;为保证平稳运行,一般要求转速处于该轴系各临界转速的一定范围：刚性轴n＜柔性轴＜n＜分别为轴系的一阶、二阶临界转速;3、自激振动：是由振动体自身能量激发的振动;物体产生自激振动时,很小的能量即可产生强烈振动;是一种比较危险的振动,一旦发生,设备运行失去稳定;大机组自激振动时有发生,如轴瓦油膜振荡、密封流体激振、气流激振、摩擦涡动等,有如下特点：随机性、非线性、自激振动频率与转速不成比例,一般低于工作转速与第一临界转速相符和、转轴存在异步涡动、随机成分多;4、参变振动：由于结构参数周期性变化引起的振动;造成结构参数发生变化的因素有转轴存在较深的裂纹、基础松动、转子结构不对称等;1.振动标准分类常用标准有三类：绝对判定标准、相对判定标准和类比标准国际上流行的标准很多中国主要以位移作为设备判定标准振幅标准美国、加拿大多以速度为判定标准ISO2372、ISO2373日本多以加速度作为判定标准齿轮箱诊断标准1、绝对判断标准采用国际国内流行和实用的ISO2372国际标准适合于机泵类设备的现场振动测量,通频宽带测量;注:设备制造厂家特殊说明除外部分化工设备的振幅标准允许全振幅2、大型旋转机械振动烈度评定等级：美国石油学会标准规定有关公式：2相对判定标准对于同一测点,可以正常状态时的测量值为标准,进行比较简易实用振动判定标准一、判定轴承故障最有效的方法高频加速度与低频加速度比值振动峰值与平均值的比值在倍左右,轴承故障类型为润滑油脂混入铁粉在倍左右,轴承缺油在倍左右,轴承压盖过紧在倍左右,轴承损坏点蚀二、峭度指标相对标准轴承状态正常一滚动体剥落二滚动体剥落三滚动体剥落外圈剥落内圈剥落峭度指标3类比标准多台机型规格相同的设备,测试值可以进行类比;频域分析的分频率振动速度标准MM/S机器状态正常注意不好危险振动速度<<<>关于标准的几个注意问题：1、例如：锅炉1引风机轴承晚上出现异常声音,晚上测量速度、加速度等振动值偏大,早上6点测量振动值恢复正常;拆卸轴承发现保持架已经损坏;包络分析发现了保持架特征频率10、等频率;故障已经非常严重;B611风机,日测量,位移值垂直和水平均在之内,振动情况良好,速度振动为5mm/s, 轴承箱地脚螺栓振动5mm/s,但是加速度已经显示超过危险值,50m/s2,怀疑轴承出现故障;检修发现轴承保持架损坏;所以,正常情况下,位移、速度、加速度三者相互参考,各有利弊;2、3、4、A区：新交付的使用的机器通常属于该区域；B区：振动值在该区域的机器通常被认为适用于不受限制的长期使用C区：通常认为振动值在该区域的机器不适宜于长期运行;一般说来,,该机器可在这种状态下运行有限时间,直到有采取补救行动的合适时机为止D区：在这一区域的振动值通常认为具有足够的烈度,可引起机器危害Ⅰ级：小型机械如15KW以下电机Ⅱ级：中型机械如15—75KW电机和300KW以下机械Ⅲ级：大型机械安装在刚性基础上Ⅳ级：大型机械安装在柔性基础上5、10Hz以下位移比较合理10Hz----1KHz速度比较合理1KHz以上加速度比较合理6、测量参数：1、频率范围：振动测量应是宽带,以便充分覆盖机器频率;2、测量量：振动位移,以微米为单位；振动速度,以毫米每秒为单位；振动加速度,以米每二次方秒为单位;3、振动值：评价旋转机器的宽带振动时,通常考虑振动速度的均方根值;4、振动烈度：在规定的机器支承和运行条件下,所测的最大宽带值定义为振动烈度;7、一般说来,振动的宽带加速度、速度和位移之间,峰值、峰峰值、均方根值和平均值之间没有简单的关系式;如果振动波形基于单个正弦曲线组成时,峰值和有效值之间可以乘倍;几个相互转换的公式V＝2πfA a＝2πfV＝2πf2AV、A、a 对应的是速度、位移和加速度的幅值;例如A单峰值＝√2V有效值/2πf＝V有效值/f 在低频或单一频率下同样可以转换成加速度的振动标准;此时的频率应该大于1k,低频不适合;记住这个重要的公式：ω＝2πf 角频率有人说,我手上只有普通测振表如VM63,HG-2504等,能否判断轴承故障呢我认为是可以的;测振表可以方便地测量振动的位移峰峰值、速度有效值和加速度峰值,由公式单位：毫米可知,振动速度和振动位移之间存在着以频率f为函数的关系,当振动位移一定时,频率越高振动速度就越大;由振动的频谱图我们知道,由不平衡、不对中等原因引起的振动,其振动能量集中在低频段,轴承点蚀产生的振动,其振动能量表现在高频段;当f＝50～200Hz即不平衡不对中的低频振动为主时,V＝100～400π A p－p×10－2×2＝～Ap－p；当 f＝600～1200Hz即轴承点蚀原因产生的高频振动为主时,V＝1200～2400πA p－p×10－2×2＝13～27A p－p；式中位移振幅单位为道峰峰值,速度振幅单位为毫米有效值;注意,A峰－峰＝2√2A有效值也就是说,如果撇开振动位移和振动速度的单位,只从数值上来比较,对于转动设备本身原因所引起的低频振动,其速度振幅约为位移振幅的1～4倍;实际上低频振动多数情况发生在1～2倍转速频率,即速度振幅约为位移振幅的1～2倍；而对于轴承点蚀所产生的高频振动,其速度振幅要远远大于位移振幅;根据这一点,再结合自己的经验,则可以做到用普通测振表判断轴承故障及其损伤程度;常用仪器说明HG-2504、VM－63技术参数HG-3502 、8904等等二、滚动轴承振动状态监测及故障分析⏹滚动轴承特征频率可以通过公式计算出来⏹计算出来的滚动轴承特征频率在使用中只能作为故障诊断的参考⏹实际的滚动轴承在运行中既存在滚动又存在滑动⏹注意频谱图中的非整数频率⏹滚动轴承异音的概念及界定⏹滚动轴承异音的常见原因⏹滚动轴承异音与滚动轴承故障的关系和影响⏹滚动轴承异音的分析方法与手段⏹滚动轴承异音的故障分析技巧⏹滚动轴承异音正确分析和判断的重要实际意义⏹在实际状态监测中,往往只需判断滚动轴承好坏⏹在实用诊断上采取有量纲参数与无量纲参数结合判断进行轴承快速故障诊断⏹这种判断方法经过三年的实践,证明对滚动轴承的故障诊断是非常实用的;判断快速、准确,准确率超过90%;⏹对滚动轴承进行状态监测和故障诊断的实用方法是振动分析;⏹滚动轴承的温度监测可采用温度计和红外温度仪,在反映滚动轴承温度异常时使用;⏹正常优质轴承在开始使用时,振动和噪声均比较小,但频谱有些散乱,幅值都较小;⏹运动一段时间后,振动和噪声维持一定水平,频谱非常单一,极少出现三倍工频以上频谱 ;⏹使用后期 ,轴承峭度值开始突然达到一定数值;⏹既超过振动标准,而峭度值也超过正常值可用峭度相对标准时,我们认为轴承已进入晚期故障 ;保持架损坏：B611风机轴承、锅炉引风机轴承锈蚀：B611风机风挡损坏,导致丙烯酸、甲苯、水份等进入,发生锈蚀严重磨损：B611风机磨损间隙大,振动出现1、、4倍频;轴承故障特征频率估算值内环滚动,外环静止内滚道特征频率：f i≈外滚道特征频率：f o≈保持架特征频率滚动体公转频率：f c≈滚动体特征频率滚动体特征频率： f b≈ N ＜10≈ N＞10 Z-转子个数f s-公转频率特征频率可以从有关软件中查到,方便的利用;轴承故障分析：加速度判断比较准确;一般轴承加速度标准不超过50m/s2 单峰值;可以利用a＝2πfV＝2πf2A公式来计算大体故障;注意测量的有效值、峰值之间的√2倍关系; 可以认为是单幅值;滚动轴承早期故障是滚子和滚道剥落、凹陷、破裂腐蚀和杂物嵌入;产生的原因包括搬运粗心、安装不当、不对中、轴承倾斜、轴承选用正确、润滑不足或密封失效、负载不合适以及制造缺陷;频域特征1、确认故障特征频率处有峰,表明存在该种故障,若还有明显的倍频成分,表明故障严重;2、确认内滚动特征频率处有峰,还有间隔为1×fs的边频,表明内滚道有故障;3、滚动体故障特征频率处有边带,边带为保持架故障特征频率;4、在加速度频谱的中高频区域有群峰突然出现,表明有疲劳故障; 时域特征中可能有重复冲击现象,重复率等于故障特征频率;特别注意以下观点：1、轴承滚珠不均匀振动频率主要是Zfc±fr其中：Z指滚珠个数,fc指保持架频率即滚珠公转频率,fr指主轴旋转频率2、轴承游隙过大并伴有转子不平衡或者加工造成轴承内圈滚道本身偏心引起的轴承内外圈偏心,都会引起转轴轴心的甩转运动,共振频率为基频fr及其多倍频Nfr,轴承外圈跑套又该如何呢其中：N指1,2,3……,fr指轴承主轴旋转频率3、轴承润滑不良极易出现非线性频率,特征频率是转频频率、高次谐频Nfr和分数谐频1/；如果是球轴承将产生奇数倍的谐波振动;其中：N指1,2,3…, 奇数倍频是指1,3,5…。

滑动轴承的油膜涡动和油膜振荡的机理及消除方法摘要：滑动轴承油膜涡动是转子中心绕着轴承中心转动的一种亚同步现象。

油膜涡动也称为油膜自激振荡, 对于高速轻载滑动轴承运转机械, 易出现油膜涡动现象。

由于轴瓦在运行中出现裂痕、修瓦不当或磨损致使轴瓦间隙过大等原因, 会导致滑动轴承发生油膜涡动或油膜振荡,使设备运转失衡。

因此,掌握滑动轴承故障的机理,对油膜振荡予以及时准确的诊断,是设备正常运行的技术保证。

掌握滑动轴承产生油膜涡动和油膜振荡的机理,有助于解决采用滑动轴承来支持转子系统的大型机组,在运行中滑动轴承产生振动的故障,对保证设备平稳运行非常重要。

关键词：滑动轴承；油膜涡动；油膜振荡高转速、大功率的大型机组支承系统多采用滑动轴承，而油膜涡动和油膜振荡是滑动轴承常见的故障，油膜涡动和油膜振荡的发生会导致转子系统不能稳定运行。

掌握油膜涡动和油膜振荡的产生机理和故障特性对预防和排除油膜涡动和油膜振荡具有重要意义。

当油膜涡动和油膜振荡发生时，转子系统的振动会出现异常，对异常振动信号的时频分析已成为油膜涡动和油膜振荡故障特性分析的主要手段。

一、滑动轴承振动机理离心式压缩机是旋转式压缩机，当转子存在不平衡时将产生振动。

由于受原材料、加工工艺等因素的限制，转子存在原始不平衡;在机组运转过程中发生物料的不均匀结垢或者叶轮不均匀磨损、腐蚀,会产生渐发性不平衡;零部件损伤脱落或进入异物会带来突发性不平衡。

轴承与轴颈中心线之间的距离构成偏心距, 中心线与负荷向量的夹角构成姿态角, 偏心距与姿态角是衡量轴承稳定性的重要因素。

滑动轴承支撑的转子系统, 其动压轴承的工作机理是:基于油楔的承载机理,由于润滑油具有一定的粘度, 在修瓦时刮出的几何浅痕中, 转子旋转时将润滑油连续带入轴和轴瓦表面,形成封闭的油楔,润滑油受到挤压作用,使油膜产生对轴的支撑力,形成油膜润滑。

如动压失稳,油膜润滑无法形成或润滑状态呈劣化趋势,必将产生油膜涡动或油膜振荡。

机械振动的亚振动（同步、异步）问题一、亚异步振动亚异步振动即为转子振动频率低于振动频率低于转速频率的振动，这种振动可以分为强迫振动和自激振动两类。

像喘振、旋转失速之类的气流激振属于强迫振动，而油膜振荡、转子材料内摩擦、阻尼等故障属于自激振动。

在高压力差的密封小间隙中，如果设计不当，将会引起转子的气隙激振。

此外、挠性转子的内摩擦阻尼，干摩擦振动、流体的陷入以及转子的刚度不对称等因素均可能引起亚异步不稳定振动。

发生亚异步不稳定振动的转子往往运转在它的一阶临界转速之上，转子的振动一般具有突发性的特点，与一定的速度、负荷或功率门栏值相联系。

二、亚同步振动亚同步振动即为转子振动频率低于振动频率等于转速频率的振动，这种振动可以分为强迫振动和自激振动两类。

机械摩擦、机械松动等故障均易引起亚同步振动。

1.利用亚同步诊断非转动部分的配合松动非转动部分配合松动是转子系统常见故障之一，其典型情况是轴承外壳以过大的间隙与轴承座配合，其它情况还有轴承座的松动，支座的松动，机架或灌浆的松动，地脚螺栓没有拧紧等。

对松动影响的分析应借助于非线性理论。

由于非线性可能引起转子的分数次谐波共振（亚谐波共振），其频率是精确的1/2、1/3·····倍转速。

松动的另一特征是振动的方向性，特别是松动的方向上的振动。

由于约束力的下降，将引起振动的加大。

松动使转子系统在水平方向和垂直方向具有不同的临界转速。

因此分数谐波共振现象有可能发生在水平方向，也有可能发生在垂直方向。

由于非线性，在松动情况下，振动形态会发生“跳跃”现象。

当转速增加或减小时，振动会突然增大或减小。

此外、松动部件的振动具有不连续性。

松动除产生上述低频振动外，还存在同频或倍频振动。

2.利用亚同步诊断摩擦问题在特定的条件下（主要与系统的转子偏心率α和转速比λ有关），比较严重的摩擦会产生次谐波振动。

三、低频振动分量及特点低频振动分量是旋转频率（工频）以下的振动分量。

油膜涡动与油膜振荡的发生条件引言油膜涡动与油膜振荡是液体动力学中的两个重要现象。

油膜涡动指的是油膜表面出现旋涡状流动的现象，而油膜振荡是指油膜表面发生规律性的振动。

这两个现象具有一定的相似性，但又有其独特的特点。

本文将详细探讨油膜涡动与油膜振荡的发生条件。

1. 油膜涡动的发生条件油膜涡动是由于流体运动引起的一种动力学现象，其发生条件主要包括以下几个方面：1.1 油膜厚度油膜涡动的发生与油膜的厚度密切相关。

当油膜厚度较小时，油膜涡动容易发生。

较薄的油膜易于受到流体的扰动，并形成旋涡状流动。

1.2 流体速度流体速度是引起油膜涡动的重要条件之一。

当流体速度较高时，流体对油膜的冲击力增大，容易产生涡动。

因此，流体速度的增加会促进油膜涡动的发生。

1.3 油膜的粘度与密度油膜的粘度与密度直接影响油膜涡动的形成与发展。

较高的粘度和密度会增加流体对油膜的阻尼效应，降低油膜涡动的可能性。

1.4 干扰源油膜涡动的发生与外界干扰源密切相关。

在实际工程中，存在各种各样的干扰源，如管道的弯曲、连接部件的不平整等。

这些干扰源会引起流体的扰动，从而促使油膜产生涡动。

2. 油膜振荡的发生条件油膜振荡与油膜涡动的发生条件有些相似，但也有一些不同之处。

下面是油膜振荡的发生条件：2.1 油膜厚度油膜振荡的发生与油膜的厚度密切相关。

较薄的油膜容易受到流体的扰动，并形成规律的振动。

因此，较薄的油膜更容易产生振荡现象。

2.2 流体速度流体速度是引起油膜振荡的重要条件之一。

当流体速度适中时，由于流体对油膜的冲击力与阻尼效应的平衡，油膜会发生规律性的振动。

2.3 油膜的粘度与密度油膜的粘度与密度对油膜振荡的发生和发展有一定的影响。

较高的粘度和密度会增加流体对油膜的阻尼效应，降低油膜振荡的可能性。

2.4 激励频率油膜振荡的发生与激励频率密切相关。

在实际工程中，存在各种各样的激励源，如流体的脉动、机械振动等。

这些激励源会引起油膜的振动，形成规律性的振荡。