设备故障诊断之-动平衡

1. 类型：静不平衡、力偶不平衡、动不平衡；卧式设备、立式设备、悬臂设备；

2. 定义：

• 　不平衡：转轴的几何中心线和质量中心线不重合时的一种状态，或质量中心线不在旋转轴线上；
• 　静不平衡：最简单的静不平衡相当于转子的重点在某个单点上，由于转子停止时也会表现出来，故叫静不平衡；如果转子放在无摩擦轴承上，会自动旋转，重点会 在最低的位置，静不平衡采用单面平衡校正。
  • 静不平衡会在转子的两侧轴承产生1X力，两侧轴承的力方向是一致的，所以两侧轴承同向振动信号是同相的，其频谱特征是径向1X幅值较高，轴向1X较低；
  • 时域波形，采用速度单位时，正弦波，如果不是，可能是不对中、翘曲轴承、轴弯或者其他故障。
  • 幅值：对于卧式设备，比较垂直和水平方向上的振值，如果水平>2倍的垂直方向，那么怀疑基础松动或者共振。
  • 相位：同一轴承位置的垂直和水平相位相差90°，对于存静不平衡，两侧轴承同一方向的相位一致。
• 力偶不平衡：力偶不平衡的转子在静态时是平衡的，如果放在无摩擦轴承上，看起来平衡状态完美，但是当转子旋转时，它会在两侧轴承产生方向相反的离心力，因此力偶不平衡需要采用双面动平衡法。
  • 频谱：1X幅值较高，轴向1X较低
  • 时域波形：采用速度单位时，正弦波，如果不是，可能是不对中，轴承翘曲、轴弯等其他故障
  • 对于卧式设备，如果水平幅值>2倍的垂直方向，那么怀疑是基础松动或者共振；
  • 相位：同一轴承位置的水平和垂直相位差90°，对于存的力偶不平衡，两侧轴承的同一方向相位相差90°。
• 动不平衡：动不平衡是静不平衡和力偶不平衡的组合。常常发生在转子的跨度相比直接较长的情况，对于这种类型的转子，动平衡是最常见的，动不平衡需要采用双面平衡校正。
  • 频谱：径向1X幅值较高，轴向1X较低；
  • 时域波形，应该是正弦波，如果不是，可能是不对中、松动、轴弯以及其他故障，尽量采用速度单位
  • 相位是最好的指示：同一轴承的垂直和水平相位差90°，两侧轴承的同一方位的相位差30和150°；
• 立式设备：在径向方向测量时，1X转频幅值较高，为了区分电机还是泵不平衡，脱开联轴器，单独运行电机进行测量，如果1X还是高，那么电机有故障，否则是泵。
  • 频谱：1X径向幅值高
  • 时域波形：采用速度单位时，时域波形是正弦波
  • 幅值：在刚度最小的地方，振值会最高，通常电机的顶部会最高，沿着管道方向最小
  • 相位：同一方向上的相位应该一致。
• 悬臂设备：在悬臂设备上，你会看到垂直、水平以及轴向的1X幅值较高。
  • 我们看到1X轴向高，是因为不平衡对转子产生了弯矩，导致轴承箱沿轴向移动。典型悬臂转子如悬臂泵、轴流风机以及小型汽轮机
  • 频谱：1X径向高，但是1x轴向最高
  • 时域波形：采用速度单位，时域波形是正弦波。
  • 相位：同一轴承位置的水平和垂直相位差90°，两侧轴承的相位一致，径向相位一致；