1什么是旋轉(zhuǎn)機(jī)械旋轉(zhuǎn)機(jī)械是指依靠轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行工作機(jī)器，在結(jié)構(gòu)上必須具備最基本轉(zhuǎn)子、軸承等零部件。經(jīng)典旋轉(zhuǎn)機(jī)械：各類離心泵、軸流泵、離心式和軸流式風(fēng)機(jī)、汽輪機(jī)、渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、離心機(jī)。用途：在大型化工、石化、壓縮電力和鋼鐵等部門，一些大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械屬于生產(chǎn)中關(guān)鍵設(shè)備煉油廠催化工段三機(jī)組或四機(jī)組大化肥裝置中四大機(jī)組或五大機(jī)組乙烯裝置中三大機(jī)組電力行業(yè)汽輪發(fā)電機(jī)組、泵和水輪機(jī)組鋼鐵部門高爐風(fēng)機(jī)和軋鋼機(jī)組旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第1頁(yè)2大型氣輪機(jī)外形及轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第2頁(yè)3旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第3頁(yè)4旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第4頁(yè)5學(xué)習(xí)本章目標(biāo)目標(biāo)：研究旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障機(jī)理了解它們故障類型和信息特征故障診療和處理方法，從中積累知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。本章主要介紹內(nèi)容應(yīng)用振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)機(jī)械診療方法因?yàn)樾D(zhuǎn)機(jī)械故障多樣性和故障因果關(guān)系復(fù)雜很多相同故障現(xiàn)象并不一定源于同一故障原因，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行故障診療時(shí)，還需要利用動(dòng)信號(hào)之外更多信息，對(duì)機(jī)器振動(dòng)特點(diǎn)，運(yùn)行參數(shù)改變以及設(shè)計(jì)、安裝、維修、操作中帶來(lái)各種原因進(jìn)行綜合分析，才能作出較為符合實(shí)際診療結(jié)論。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第5頁(yè)補(bǔ)充1：轉(zhuǎn)子振動(dòng)類型因?yàn)樾D(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)、零部件加工、安裝方面缺點(diǎn)，使得機(jī)器在運(yùn)行時(shí)引發(fā)振動(dòng)。橫向振動(dòng)過(guò)大橫向振動(dòng)往往是機(jī)器損壞主要原因，所以成了振動(dòng)監(jiān)測(cè)主要對(duì)象，也是機(jī)組狀態(tài)判斷主要依據(jù)剛性轉(zhuǎn)子運(yùn)行轉(zhuǎn)速低于一階橫向（固有）頻率，如常見(jiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子柔性轉(zhuǎn)子運(yùn)行轉(zhuǎn)速高于一階橫向（固有）頻率，如常見(jiàn)燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子、壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子軸向振動(dòng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第6頁(yè)補(bǔ)充：轉(zhuǎn)子振動(dòng)類型自激振動(dòng)由外部條件改變（如喘振、流體激勵(lì)等）引發(fā)本身振動(dòng)，其振動(dòng)頻率為系統(tǒng)本身固有振動(dòng)頻率。自激振動(dòng)形成卻依賴于初始振動(dòng)存在，若沒(méi)有初始振動(dòng)，就沒(méi)有能夠反饋信號(hào)，系統(tǒng)不能“起振”這種振動(dòng)經(jīng)常在某個(gè)轉(zhuǎn)速下突然發(fā)生，所以對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械含有極大危害性。對(duì)環(huán)境條件改變十分敏感，機(jī)器微小差異，其穩(wěn)定性可能含有極大差異油膜振蕩

機(jī)床切削顫振

琴弦振動(dòng)（提琴、胡琴）－摩擦引發(fā)上滿發(fā)條鐘旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第7頁(yè)補(bǔ)充2：轉(zhuǎn)子振動(dòng)測(cè)量1、常用測(cè)量?jī)x器頻譜分析儀數(shù)據(jù)采集器振動(dòng)傳感器示波器2、測(cè)量單位及檢測(cè)類型

位移（Pk-Pk）：適合于低頻范圍

速度（Rms,Pk）：適合于中頻段

加速度（Pk

）：適合于高頻段旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第8頁(yè)

測(cè)振傳感器（一次儀表）分類1.測(cè)振傳感器作用把被測(cè)對(duì)象機(jī)械振動(dòng)量（d，v，a）在要求范圍內(nèi)準(zhǔn)確地接收下來(lái)，并把它們轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸出。2.測(cè)振傳感器分類(按所測(cè)參數(shù)形式分)位移傳感器速度傳感器加速度傳感器旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第9頁(yè)測(cè)振傳感器性能3.三類傳感器頻率特征與動(dòng)態(tài)范圍比較(1)加速度傳感器頻響特征與動(dòng)態(tài)范圍最寬（10-20KHz）(2)速度傳感器普通在10～1000Hz(3)位移傳感器從理論上可到0.1～10000Hz，普通在2kHz以下旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第10頁(yè)測(cè)振傳感器－位移傳感器4.電渦流式位移傳感器1)特點(diǎn)：非接觸2)適用范圍：旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測(cè)(含有表面線速度轉(zhuǎn)子振動(dòng))3)優(yōu)點(diǎn)：a.線性度好、頻率范圍寬(DC-10000Hz)；c.線性范圍內(nèi)靈敏度不隨初始間隙大小改變；d.能長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)可靠工作；e.長(zhǎng)距離傳輸抗干擾能力強(qiáng)；f.能在油、氣及一些化學(xué)成份介質(zhì)中工作。4)結(jié)構(gòu)類型a.變間隙型電渦流傳感器；b.變面積型電渦流傳感器。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第11頁(yè)測(cè)振傳感器－位移傳感器5)原理：在傳感器端部有一線圈，線圈通以高頻(普通1～2MHz)交變電流。當(dāng)線圈平面靠近一導(dǎo)體面時(shí)，穿過(guò)導(dǎo)體磁通量隨時(shí)間而改變，在導(dǎo)體表面感應(yīng)出電渦流，渦流產(chǎn)生磁通又穿過(guò)原線圈。所以原線圈與產(chǎn)生渦流導(dǎo)體相當(dāng)于兩個(gè)含有互感線圈，互感大小與線圈離導(dǎo)體表面間隙相關(guān)。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第12頁(yè)測(cè)振傳感器－位移傳感器6)被測(cè)物體尺寸及材料對(duì)測(cè)量性能影響a．尺寸影響當(dāng)被測(cè)物體為圓柱，且傳感器中心線垂直于被測(cè)物體軸線，要求：D≥3d（d為探頭頭部直徑）假如D＝d，靈敏度會(huì)下降70％左右。b.表面加工質(zhì)量影響不規(guī)則表面會(huì)給實(shí)際測(cè)量造成附加誤差。普通被測(cè)表面粗糙度Ra要求在0.4～0.8μm之間（磨或拋光）c.材料影響當(dāng)被測(cè)物體為導(dǎo)磁材料（如普通鋼）時(shí)，因?yàn)榇判?yīng)和渦流效應(yīng)同時(shí)存在，且磁效應(yīng)與渦流效應(yīng)相反，會(huì)抵消一部分渦流效應(yīng)，使靈敏度變低。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第13頁(yè)測(cè)振傳感器－位移傳感器7)渦流傳感器安裝a.探頭間距離b.探頭與安裝面距離旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第14頁(yè)5.2.3測(cè)振傳感器－位移傳感器旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第15頁(yè)測(cè)振傳感器－位移傳感器9)使用時(shí)注意事項(xiàng)安裝時(shí)要注意平均間隙選取，即平均間隙加上振動(dòng)間隙(總間隙)應(yīng)處于傳感器線性范圍內(nèi)，不然會(huì)引發(fā)測(cè)量誤差及波形失真。普通平均間隙選在線性中點(diǎn)。選取傳感器時(shí)要注意傳感器動(dòng)態(tài)特征、頻率范圍。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第16頁(yè)

測(cè)絕對(duì)振動(dòng)

測(cè)相對(duì)振動(dòng)補(bǔ)充：振動(dòng)測(cè)試方式旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第17頁(yè)測(cè)點(diǎn)位置選取

三個(gè)方向設(shè)測(cè)點(diǎn)

給測(cè)點(diǎn)位置作記號(hào)

設(shè)備表面處理

盡可能靠近軸承測(cè)量部位應(yīng)選在設(shè)備上對(duì)振動(dòng)敏感部分。普通都把軸承處選為主要測(cè)點(diǎn)，把機(jī)殼、箱體、基礎(chǔ)部位選作輔助測(cè)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第18頁(yè)對(duì)于低頻振動(dòng)，普通應(yīng)在水平、垂直和軸向三個(gè)方向測(cè)量；對(duì)于高頻振動(dòng)，只需在一個(gè)方向（徑向）測(cè)量。其原因在于低頻信號(hào)方向性較強(qiáng)，而高頻信號(hào)方向不敏感數(shù)字序列從驅(qū)動(dòng)器非驅(qū)動(dòng)側(cè)軸承座開(kāi)始，賦予其數(shù)字001，朝著被驅(qū)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行數(shù)字排列，直到第一根軸線最終一個(gè)軸承測(cè)點(diǎn)編號(hào)標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第19頁(yè)武鋼大型廠加熱助燃風(fēng)機(jī)機(jī)組該機(jī)組由直流電機(jī)和風(fēng)機(jī)兩部分組成，其中風(fēng)機(jī)為單軸懸臂結(jié)構(gòu)，支撐部位采取滾動(dòng)軸承，與電機(jī)采取直連方式旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第20頁(yè)補(bǔ)充3：旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)前最常采取是通頻振幅來(lái)衡量機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)，依據(jù)所使用傳感器種類分為：軸承振動(dòng)評(píng)定：利用接觸式傳感器（如壓電式振動(dòng)加速度傳感器）放置在軸承座上進(jìn)行測(cè)量軸振動(dòng)評(píng)定：利用非接觸式（如渦流式傳感器）測(cè)量軸相對(duì)于機(jī)殼振動(dòng)值或軸絕對(duì)振動(dòng)值。評(píng)定參數(shù)可用振動(dòng)位移峰峰值和振動(dòng)烈度（即均方根值，它代表了振動(dòng)能量大小）來(lái)表示。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第21頁(yè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)1、以軸承振動(dòng)位移峰峰值作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)：轉(zhuǎn)速低時(shí)，允許振動(dòng)值大，轉(zhuǎn)速高時(shí)，允許振動(dòng)值小。原因：一樣振動(dòng)值，高速機(jī)組比低速機(jī)組更易出現(xiàn)故障轉(zhuǎn)速r/min標(biāo)準(zhǔn)/um優(yōu)良合格150030507030002030501959年水電部頒發(fā)《電力工業(yè)技術(shù)管理法規(guī)》關(guān)于汽輪機(jī)組軸承振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)要求機(jī)組垂直、水平和軸向均滿足該標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第22頁(yè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)“軸承振動(dòng)位移峰峰值評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)”存在問(wèn)題：在制訂上述標(biāo)按時(shí)，假設(shè)：機(jī)組振動(dòng)為單一頻率正弦波振動(dòng)軸承振動(dòng)和轉(zhuǎn)子振動(dòng)基本上有一固定比值，所以，可用軸承振動(dòng)來(lái)代表轉(zhuǎn)子振動(dòng)軸承座在垂直、水平方向上剛度基本相等，即各向同性實(shí)際與假設(shè)不盡相符，①所測(cè)得振動(dòng)多數(shù)是由各種頻率振動(dòng)合成；②軸承座水平剛度顯著低于垂直剛度；③轉(zhuǎn)子振動(dòng)和軸承座振動(dòng)比值在2－50倍，它和軸承類型、間隙、油膜特征等相關(guān)。所以，為了全方面反應(yīng)機(jī)組振動(dòng)情況，必須制訂其它振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第23頁(yè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)2、以軸承振動(dòng)烈度作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO3945給出了用振動(dòng)烈度評(píng)定功率大于300KW，轉(zhuǎn)速為600-1轉(zhuǎn)大型原動(dòng)機(jī)和其它含有旋轉(zhuǎn)質(zhì)量大型機(jī)器振動(dòng)特征國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。如電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)、蒸氣輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)、渦輪壓縮機(jī)等軸承振動(dòng)烈度Vrms/(mm/s)支承分類剛性柔性0.46好好0.711.711.8良2.8良4.6及格及格7.111.218.0不可用28.0不可用45.0剛性支承是指機(jī)器－支架系統(tǒng)第一階固有頻率高于主激振頻率旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第24頁(yè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)烈度是振動(dòng)速度均方根值（有效值）；振動(dòng)烈度值與信號(hào)所含能量關(guān)系親密，受頻率改變影響較小，對(duì)機(jī)組常發(fā)生非表面損傷類故障或漸進(jìn)性故障比較敏感。計(jì)算：振動(dòng)由幾個(gè)不一樣頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)所合成，由頻譜分析可知，加速度、速度或位移幅值（aj、vj、Aj，j=1,2,……n）是角速度ωj函數(shù)。依據(jù)加速度幅值aj

、位移幅值A(chǔ)j或速度幅值vj

，可計(jì)算出振動(dòng)速度均方根值：旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第25頁(yè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)3、以軸振動(dòng)位移峰峰值作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)在軸承座上測(cè)量機(jī)組振動(dòng)較為方便，然而機(jī)組轉(zhuǎn)子振動(dòng)要經(jīng)過(guò)油膜傳到軸承座，所測(cè)得振動(dòng)幅值受油膜剛度和軸承剛度影響，所以，直接測(cè)量轉(zhuǎn)軸振動(dòng)值以判斷轉(zhuǎn)子振動(dòng)特征將能更確切地反應(yīng)振動(dòng)實(shí)質(zhì)。以上振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)不能機(jī)械套用，還應(yīng)結(jié)合機(jī)組振動(dòng)趨勢(shì)綜合考慮，如長(zhǎng)久振動(dòng)較小機(jī)組或測(cè)點(diǎn)，當(dāng)其振動(dòng)值增加但還未超出振動(dòng)標(biāo)按時(shí)，這也是故障征兆，應(yīng)給予足夠重視。振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)um轉(zhuǎn)速<1000150030003600>6000軸上150100504420國(guó)際電工委員會(huì)IEC推薦汽輪機(jī)振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第26頁(yè)27主要內(nèi)容轉(zhuǎn)子不平衡故障診療轉(zhuǎn)子不對(duì)中故障診療滑動(dòng)軸承故障診療轉(zhuǎn)子摩擦故障診療浮動(dòng)環(huán)密封故障診療……旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第27頁(yè)283.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療3.1.1轉(zhuǎn)子不平衡概念定義：轉(zhuǎn)子受材料質(zhì)量、加工、裝配以及運(yùn)行中各種原因影響，其質(zhì)量中心和旋轉(zhuǎn)中心線之間存在一定量偏心距，使得轉(zhuǎn)子在工作時(shí)形成周期性離心力干擾，在軸承上產(chǎn)生動(dòng)載荷，從而引發(fā)機(jī)器振動(dòng)現(xiàn)象把產(chǎn)生離心力原因—旋轉(zhuǎn)體質(zhì)量沿旋轉(zhuǎn)中心線不均勻分布叫做不平衡由此引發(fā)機(jī)器振動(dòng)或運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生其它問(wèn)題稱為不平衡故障。實(shí)際上一個(gè)平衡良好轉(zhuǎn)子也不能做到“絕對(duì)平衡”，總是存在微量不平衡，所以在轉(zhuǎn)子振動(dòng)信號(hào)頻譜上總會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速頻率成份(或稱工頻)，但不發(fā)生不平衡振動(dòng)。只有當(dāng)不平衡量超出一定值后，離心力才會(huì)引發(fā)機(jī)器顯著振動(dòng)

旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第28頁(yè)293.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療一個(gè)帶有薄圓盤剛性轉(zhuǎn)子支承在跨度為1兩個(gè)軸承上。假定轉(zhuǎn)子系統(tǒng)沒(méi)有阻尼，轉(zhuǎn)子質(zhì)量為m，質(zhì)心M距旋轉(zhuǎn)中心O距離為e(稱為偏心距)，旋轉(zhuǎn)角速度為，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生離心力為旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第29頁(yè)303.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療圓盤質(zhì)量為10kg.盤子質(zhì)量偏心距為0.2rnm.當(dāng)轉(zhuǎn)速為6000時(shí).不平衡質(zhì)量所產(chǎn)生離心力大小為該力在軸承上每轉(zhuǎn)改變一次，足以引發(fā)轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)振動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第30頁(yè)313.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療3.1.2臨界轉(zhuǎn)速對(duì)不平衡振動(dòng)影響一、臨界轉(zhuǎn)速動(dòng)力特征臨界轉(zhuǎn)速是一個(gè)由不平衡離心力引發(fā)共振現(xiàn)象在臨界轉(zhuǎn)速下.轉(zhuǎn)子出現(xiàn)很大彎曲變形，而且作弓狀盤旋運(yùn)動(dòng)〔又稱“渦動(dòng)”或“進(jìn)動(dòng)”)。彎曲變形后轉(zhuǎn)子質(zhì)量中心遠(yuǎn)離軸承中心線.離心力將大大增加，增大離心力又將促使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生更大變形，如此相互加劇.不平衡離心力得到了極大放大。機(jī)器產(chǎn)生猛烈振動(dòng)。工作轉(zhuǎn)速范圍:（i為臨界轉(zhuǎn)速階數(shù))。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第31頁(yè)323.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)力學(xué)模型O為軸承中心，C為圓盤旋轉(zhuǎn)中心，G為質(zhì)量中心，動(dòng)撓度OC=,偏心距CG=e。轉(zhuǎn)子在低速時(shí)，G在C外側(cè)，且O,C.G三點(diǎn)成一直線。當(dāng)不計(jì)圓盤重力影響和系統(tǒng)阻尼時(shí)，轉(zhuǎn)子受到離心力與彈性恢復(fù)力相平衡旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第32頁(yè)333.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療即可得到圓盤處動(dòng)撓度公式式中k——軸在中點(diǎn)剛度系數(shù)，可由材料力學(xué)求得;

——轉(zhuǎn)子無(wú)阻尼時(shí)橫向振動(dòng)固有頻率，當(dāng)轉(zhuǎn)速時(shí)，軸撓度理論上為無(wú)限大，這個(gè)角速度就稱為軸臨界轉(zhuǎn)速。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第33頁(yè)343.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療二、阻尼對(duì)臨界轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)子振動(dòng)影響實(shí)際轉(zhuǎn)子總是存在阻尼對(duì)于線性系統(tǒng)，阻尼力與速度成正比，力方向與速度方向相反。有阻尼轉(zhuǎn)子，O、C、G三點(diǎn)就不在同一直線上，OC和CG成角升速時(shí)，轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速略高于其橫向固有頻率；在降速時(shí)，測(cè)量所得到臨界轉(zhuǎn)速略小于橫向固有頻率；旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第34頁(yè)353.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療正常高速旋轉(zhuǎn)機(jī)器，在開(kāi)啟過(guò)程中必須確保初值在某一限定值以內(nèi)，井且升速時(shí)應(yīng)快速經(jīng)過(guò)臨界轉(zhuǎn)速。為了有效地利用軸承油膜產(chǎn)生阻尼，使轉(zhuǎn)子經(jīng)過(guò)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)不致振幅過(guò)大.在設(shè)計(jì)階段就應(yīng)注意，不耍把軸承放在轉(zhuǎn)子振型節(jié)點(diǎn)位置上，不然軸承阻尼作用將會(huì)大大減弱。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第35頁(yè)363.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療3.1.3轉(zhuǎn)子不平衡振動(dòng)故障特征轉(zhuǎn)子不平衡振動(dòng)是在周期性離心力干擾下產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)，轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周，離心力經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)子或軸承上某一測(cè)點(diǎn)處產(chǎn)生一次擾動(dòng)，在測(cè)點(diǎn)處就有一次振動(dòng)響應(yīng)，所以它振動(dòng)頻率就是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速頻率，即式中f——振動(dòng)頻率，

w——角頻率，

n——轉(zhuǎn)速，旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第36頁(yè)373.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療轉(zhuǎn)速頻率也稱為工頻(工作頻率)，因?yàn)檗D(zhuǎn)子在運(yùn)行時(shí)總是殘留一定不平衡量，所以這種頻率成份很輕易在頻譜圖上觀察到。當(dāng)發(fā)生不平衡振動(dòng)時(shí)，其故障特征主要表現(xiàn)在以下幾方面。不平衡故障主要引發(fā)轉(zhuǎn)子或軸承徑向振動(dòng)，在轉(zhuǎn)子徑向測(cè)點(diǎn)上得到頻譜圖，轉(zhuǎn)速頻率成份含有突出峰值。單純不平衡振動(dòng)，轉(zhuǎn)速頻率高次諧波幅值很低，所以在時(shí)域上波形是一個(gè)正弦波。轉(zhuǎn)子軸心軌跡形狀基本上為一個(gè)圓或橢圓，這意味著置于轉(zhuǎn)軸同一截面上相互垂直兩個(gè)探頭，其信號(hào)相位差靠近90。轉(zhuǎn)子進(jìn)動(dòng)方向?yàn)橥瑫r(shí)正進(jìn)動(dòng)。除了懸臂轉(zhuǎn)子之外，對(duì)于普通兩端支承轉(zhuǎn)子，不平衡在軸向上振幅普通不顯著。轉(zhuǎn)子振幅對(duì)轉(zhuǎn)速改變很敏感，轉(zhuǎn)速下降，振幅將顯著下降。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第37頁(yè)383.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療經(jīng)典不平衡振動(dòng)頻譜和軸心軌跡圖中轉(zhuǎn)速頻率成份幅值在總振值中占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，這是不平衡振動(dòng)一個(gè)顯著特征。圖中還出現(xiàn)一些幅值較小一些高次諧波，主要是受非線性振動(dòng)影響。因?yàn)閷?shí)際轉(zhuǎn)子軸承并非是完全線性振動(dòng)系統(tǒng)，非線性振動(dòng)特點(diǎn)是會(huì)產(chǎn)生激勵(lì)頻率超諧波響應(yīng)。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第38頁(yè)393.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療3.1.4不平衡振動(dòng)故障原因和防治辦法固有質(zhì)量不平衡設(shè)計(jì)錯(cuò)誤材料缺點(diǎn)加工與裝配誤差動(dòng)平衡方法不對(duì)轉(zhuǎn)子運(yùn)行中不平衡轉(zhuǎn)子彎曲原始平衡狀態(tài)破壞旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第39頁(yè)40一、固有質(zhì)量不平衡固有質(zhì)量不平衡是指轉(zhuǎn)子在原始狀態(tài)下已經(jīng)存在不平衡，而與操作運(yùn)行情況無(wú)關(guān)。引發(fā)固有質(zhì)量不平衡原因主要是設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、材料缺點(diǎn)、加工與裝配誤差、動(dòng)平衡方法不正確等問(wèn)題現(xiàn)象：固有質(zhì)量不平衡將在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生穩(wěn)定每轉(zhuǎn)一次轉(zhuǎn)速頻率振動(dòng)，在給定轉(zhuǎn)速下其幅值和相位在短時(shí)間內(nèi)普通不隨時(shí)間改變。但假如溫度，負(fù)荷等條件改變，振動(dòng)也可能會(huì)發(fā)生改變。最普通防治方法是改進(jìn)轉(zhuǎn)子平衡狀態(tài)來(lái)降低轉(zhuǎn)子激振力。很多高速大型機(jī)組，聯(lián)軸節(jié)與轉(zhuǎn)子之間正確平衡方法是很主要。聯(lián)軸節(jié)制造廠在出廠前普通都做了整體動(dòng)平衡，半聯(lián)軸節(jié)應(yīng)該緊緊配合軸上與轉(zhuǎn)子一開(kāi)啟平衡，不過(guò)轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡時(shí)不允許在聯(lián)軸節(jié)中間套或半聯(lián)軸節(jié)上再去重或配重，不然將破壞整個(gè)軸系平衡狀態(tài)，產(chǎn)生新不平衡振動(dòng)。

旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第40頁(yè)413.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療--設(shè)計(jì)錯(cuò)誤1不平衡原因：旋轉(zhuǎn)體幾何形狀設(shè)計(jì)不對(duì)稱，重心不在旋轉(zhuǎn)軸線上防治辦法：用動(dòng)平衡方法迸行去重或配重、對(duì)于撓性轉(zhuǎn)子需按振型曲錢校直標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行平衡圖示：旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第41頁(yè)423.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療--設(shè)計(jì)錯(cuò)誤2不平衡原因：轉(zhuǎn)子上有未加工表面防治辦法：對(duì)于主要轉(zhuǎn)子，表面需全部加工后進(jìn)行平衡圖示：旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第42頁(yè)433.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療--設(shè)計(jì)錯(cuò)誤3不平衡原因：軸上零件配合面粗糙，配合面過(guò)松，高速下零件內(nèi)孔擴(kuò)大.造成旋轉(zhuǎn)偏心防治辦法：配合面需要精加工。高速轉(zhuǎn)子要進(jìn)行松動(dòng)轉(zhuǎn)速計(jì)算，確保在工樣轉(zhuǎn)速下不發(fā)生松動(dòng)圖示：旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第43頁(yè)44例：氣壓機(jī)不平衡振動(dòng)某煉油廠催化車間氣壓機(jī)組，由汽輪機(jī)、同時(shí)離合器、氣壓機(jī)、齒輪箱、電動(dòng)機(jī)幾部分串聯(lián)而成，如圖所表示。氣壓機(jī)型號(hào)為2MCL-456,壓縮氣體為瓦斯氣，人口壓力0.102MPa,出口壓力l.35MPa。，轉(zhuǎn)速10700r/min.軸承型式為5塊可傾瓦，聯(lián)軸節(jié)均為膜片式。該機(jī)運(yùn)行多年后為增大氣量，更換了轉(zhuǎn)子，擴(kuò)大了轉(zhuǎn)子隔板，而且對(duì)轉(zhuǎn)子做了高速動(dòng)平衡。改造后轉(zhuǎn)子出現(xiàn)了振動(dòng)超標(biāo)，靠近齒輪箱一側(cè)振動(dòng)測(cè)點(diǎn)VI375,VI376振幅到達(dá)60um，今后又上升至90um左右。氣壓機(jī)組布置圖1-汽輪機(jī)；2-同時(shí)離合器:3-氣壓機(jī)4-聯(lián)軸節(jié)5-齒輪箱.6-電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第44頁(yè)45例：氣壓機(jī)不平衡振動(dòng)信號(hào)分析顯示振動(dòng)頻率中工頻成份占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，VI375,VI376軸心軌跡為橢圓，確認(rèn)是轉(zhuǎn)子不平衡引發(fā)振動(dòng)。另外又從轉(zhuǎn)子升速過(guò)程極坐標(biāo)圖上看出轉(zhuǎn)子在抵達(dá)工作轉(zhuǎn)速時(shí)，振幅快速增加，相位也有顯著改變。該轉(zhuǎn)子在做高速動(dòng)平衡時(shí)，也曾顯示9700-1000r/min之間含有顯著峰值所以分析認(rèn)為，該轉(zhuǎn)子工作轉(zhuǎn)速就在它二階臨界轉(zhuǎn)速附近，對(duì)于不平衡振動(dòng)含有較強(qiáng)敏感性?？紤]到氣壓機(jī)靠齒輪箱一側(cè)VI375,VI376測(cè)點(diǎn)振幅最高，決定在這一側(cè)聯(lián)軸節(jié)上做現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第45頁(yè)46例：氣壓機(jī)不平衡振動(dòng)動(dòng)平衡前后相位穩(wěn)定，動(dòng)平衡后對(duì)降低VI375,VI376測(cè)點(diǎn)處通頻振幅和工頻振幅方面效果十分顯著，其原因以下。氣壓機(jī)和齒輪箱之間聯(lián)軸節(jié)長(zhǎng)度較長(zhǎng)，達(dá)302mm，氣壓機(jī)轉(zhuǎn)子在這一端含有較長(zhǎng)外伸端，所以該聯(lián)軸節(jié)上不平衡量對(duì)于引發(fā)轉(zhuǎn)子振動(dòng)十分敏感。轉(zhuǎn)子工作轉(zhuǎn)速靠近第二臨界轉(zhuǎn)速，微量不平衡將在工作轉(zhuǎn)速下引發(fā)顯著轉(zhuǎn)子振動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速下降至10000r/min以下，轉(zhuǎn)子脫離了二階臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，振幅下降程度就十分顯著。聯(lián)軸節(jié)本身可能存在不平衡，因?yàn)槁?lián)軸節(jié)出廠時(shí)單獨(dú)做動(dòng)平衡和轉(zhuǎn)子加聯(lián)軸節(jié)一起做動(dòng)平衡時(shí)，兩種動(dòng)平衡操作在聯(lián)軸節(jié)上重復(fù)去重，造成聯(lián)軸節(jié)新不平衡。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第46頁(yè)473.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療二、轉(zhuǎn)子運(yùn)行中不平衡（1）轉(zhuǎn)子彎曲a.暫時(shí)性彎曲是指轉(zhuǎn)子因外部環(huán)境影響或外力作用而產(chǎn)生彎曲變形，這種變形不需經(jīng)過(guò)動(dòng)平衡，而是只需采取一些簡(jiǎn)單辦法(如經(jīng)過(guò)低速長(zhǎng)時(shí)間盤車方式)或改變操作方式即可減緩或消除不平衡振動(dòng)。常見(jiàn)暫時(shí)性彎曲主要有以下幾個(gè)情況①轉(zhuǎn)子不均勻受熱引發(fā)暫時(shí)性彎曲。汽輪機(jī)、高溫氣體透平機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)等機(jī)器，需要引人高溫、高壓氣體將整個(gè)缸體或殼體加熱，不過(guò)缸體溫度分布是不均勻，上缸溫度大于下缸，反應(yīng)在轉(zhuǎn)子上是上半側(cè)熱傳導(dǎo)大，下半側(cè)熱傳導(dǎo)小，假如轉(zhuǎn)子在熱態(tài)下靜止不動(dòng)，則很快會(huì)發(fā)生彎曲變形。所以對(duì)于這種轉(zhuǎn)子在開(kāi)啟之前必須充分盤車，防止開(kāi)啟后引發(fā)過(guò)大振動(dòng)。一些裝配式轉(zhuǎn)子，套在軸上各個(gè)葉輪、軸套、平衡盤、止推盤和密封組件等零部件，在轉(zhuǎn)子受熱過(guò)程中這些零部件先于轉(zhuǎn)軸受熱膨脹，假如零部件彼此接觸端面不平行，熱膨脹后則會(huì)迫使軸發(fā)生彎曲變形。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第47頁(yè)483.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療【實(shí)例】轉(zhuǎn)子熱膨脹階段彎曲振動(dòng)現(xiàn)象：某煉油廠催化車間一臺(tái)離心式空壓機(jī)，開(kāi)車后軸振幅逐步上升，開(kāi)啟約40mizi，振幅抵達(dá)90m，往后在操作參數(shù)不變狀態(tài)下，振幅會(huì)自動(dòng)逐步下降，最終軸振幅穩(wěn)定在35m左右，這是該機(jī)每次開(kāi)車振動(dòng)規(guī)律。機(jī)器在開(kāi)車階段振幅增大原因，是因?yàn)榭諌簷C(jī)抵達(dá)額定壓力后溫度上升，轉(zhuǎn)子裝配零件首先受熱膨脹，因?yàn)檩S上零件(葉輪、軸套、平衡盤、密封套和止推盤等)軸向接觸端面彼此不平行，熱膨脹時(shí)迫使轉(zhuǎn)軸強(qiáng)制彎曲，產(chǎn)生不停增大不平衡振動(dòng)。辦法：往后伴隨轉(zhuǎn)子溫度逐步趨于均勻，軸也取得充分伸長(zhǎng)，消除了軸上裝配零件對(duì)軸施加熱彎曲應(yīng)力，所以轉(zhuǎn)子因彎曲產(chǎn)生不平衡振動(dòng)就慢慢自動(dòng)消失。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第48頁(yè)493.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療②轉(zhuǎn)子自重引發(fā)暫時(shí)性彎曲自重彎曲現(xiàn)象在臥式柔性轉(zhuǎn)子上經(jīng)常會(huì)碰到。比如轉(zhuǎn)子因?yàn)閿R置己久，在自重作用下發(fā)生彎曲變形。這種類型彎曲，表現(xiàn)振動(dòng)頻率也是轉(zhuǎn)速頻率，而且轉(zhuǎn)速頻率幅值是伴隨轉(zhuǎn)速上升而增大，伴隨轉(zhuǎn)速下降而減小，彎曲校直能夠經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間慢轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子來(lái)到達(dá)。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第49頁(yè)503.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療【實(shí)例】空壓機(jī)轉(zhuǎn)子自重彎曲振動(dòng)?，F(xiàn)象：某大型化肥廠一臺(tái)A1Z150-8V-2型空壓機(jī)，它由8級(jí)軸流式和2級(jí)離心式組合成一根轉(zhuǎn)子。該機(jī)開(kāi)車時(shí)，軸振動(dòng)幅值在50um以下，中間停機(jī)8個(gè)月后再次開(kāi)車，軸振動(dòng)幅值增加到60um。振動(dòng)頻率主要是轉(zhuǎn)速頻率成份，工頻幅值隨轉(zhuǎn)速和負(fù)荷增加而加大，其余頻率成份幅值則不隨負(fù)荷變動(dòng)。分析判斷是轉(zhuǎn)子微量彎曲產(chǎn)生不平衡振動(dòng)。因?yàn)樵撧D(zhuǎn)子重達(dá)4t，長(zhǎng)時(shí)期停車期間即使每隔一定時(shí)間盤車一次，但盤車后靜止位置并不與原位置反相，振動(dòng)原因預(yù)計(jì)是轉(zhuǎn)子自重引發(fā)暫時(shí)性彎曲。隨即采取延長(zhǎng)盤車時(shí)間和遲緩升速辦法，終于在滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)把軸振動(dòng)控制在48um以下，以后該機(jī)運(yùn)行沒(méi)有發(fā)生更大振動(dòng)。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第50頁(yè)513.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療③氣流沖擊、溫度突變、負(fù)荷改變過(guò)快引發(fā)轉(zhuǎn)子暫時(shí)性彎曲壓縮機(jī)發(fā)生喘振時(shí)轉(zhuǎn)子受到強(qiáng)烈氣流沖擊，輕易使轉(zhuǎn)子發(fā)生彎曲變形輕度喘振，轉(zhuǎn)子彎曲量不大，能夠經(jīng)過(guò)慢轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子加以消除。不過(guò)重度喘振。轉(zhuǎn)子彎曲量可能很大，以至發(fā)生轉(zhuǎn)子與靜止元件之間碰撞摩擦。出現(xiàn)這種情況，就需要對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行熱處理校直，并重新進(jìn)行動(dòng)平衡。溫度突變或負(fù)荷改變過(guò)快引發(fā)機(jī)器振動(dòng)主要原因也是轉(zhuǎn)子發(fā)生暫時(shí)性彎曲，所以對(duì)于汽輪發(fā)電機(jī)組和汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)離心壓縮機(jī)組。啟停過(guò)程中一定要按操作規(guī)程進(jìn)行，開(kāi)車前和停機(jī)后均需要有一定時(shí)間盤車過(guò)程。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第51頁(yè)523.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療【實(shí)例】喘振引發(fā)空壓機(jī)轉(zhuǎn)子暫時(shí)性彎曲現(xiàn)象：某石化企業(yè)乙烯裝置上使用一臺(tái)德國(guó)制造GA1000型離心式空壓機(jī)，該機(jī)在制造廠做喘振試驗(yàn)時(shí)，因?yàn)榉趴障羝髡窳讯淙牍軆?nèi)，阻塞了放空管，使壓縮機(jī)出日壓力升高，機(jī)器提前發(fā)生喘振。因?yàn)槲醇邦A(yù)料。延遲了關(guān)閉進(jìn)口閥時(shí)間，引發(fā)機(jī)器強(qiáng)烈喘振。事后中方要求開(kāi)蓋檢驗(yàn)，發(fā)覺(jué)轉(zhuǎn)子徑向跳動(dòng)里偏了0.12mm,即轉(zhuǎn)子發(fā)生了彎曲。該廠采取校正辦法，是在1000r/min轉(zhuǎn)速下開(kāi)蓋慢轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)予約lh,重新測(cè)量徑向跳動(dòng)量，結(jié)果下降到0.01mm，在允許范圍之內(nèi)，以后投產(chǎn)運(yùn)行也很正常。這種用低速慢轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子校正暫時(shí)性彎曲辦法十分有效。因?yàn)樵诼D(zhuǎn)過(guò)程中因?yàn)檗D(zhuǎn)子重力作用，軸不一樣側(cè)面受到交變應(yīng)力作用，將轉(zhuǎn)軸內(nèi)暫時(shí)性彎曲形成應(yīng)力釋放.使軸變形取得了矯正。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第52頁(yè)533.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療b.永久性彎曲

是指經(jīng)過(guò)慢轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子方式依然無(wú)法恢復(fù)轉(zhuǎn)子彎曲狀態(tài).轉(zhuǎn)子在盤車過(guò)程中僅僅依靠本身重量施加在軸上產(chǎn)生交變力，不足以釋放轉(zhuǎn)軸內(nèi)部已形成彎曲應(yīng)力。所以變成永久性彎曲變形。上述影響轉(zhuǎn)子彎曲一些因索，假如程度嚴(yán)重，也可能成為水久性彎曲。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第53頁(yè)3.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療轉(zhuǎn)子發(fā)生永久性彎曲和暫時(shí)性彎曲現(xiàn)象相同。將引發(fā)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)每轉(zhuǎn)一次激勵(lì).經(jīng)過(guò)振動(dòng)測(cè)量并不能把轉(zhuǎn)子幾類不平衡情況區(qū)分開(kāi)來(lái)，當(dāng)前對(duì)永久性彎曲普通是經(jīng)過(guò)慢轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子時(shí)測(cè)量軸向各個(gè)位置上徑向跳動(dòng)量來(lái)確診。含有很大彎曲變形轉(zhuǎn)子，不能用動(dòng)平衡方法校正，必須用熱處理方法把轉(zhuǎn)子校正，或者用精加工方法來(lái)捎除彎曲。

旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第54頁(yè)3.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療一些在高溫狀態(tài)下工作轉(zhuǎn)子(比如高壓汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子).因?yàn)椴牧喜灰粯樱l(fā)生蠕變作用，形成逐步增大彎曲。判別材料蠕變和永久性彎曲只能經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)，觀察振動(dòng)是否逐步改變。對(duì)于發(fā)生蠕變彎曲轉(zhuǎn)子，用熱處理方法校直效果并不十分滿意，因?yàn)槿渥冇袀€(gè)加速發(fā)展階段，經(jīng)過(guò)熱處理轉(zhuǎn)子，在運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)階段后又會(huì)恢復(fù)到原始產(chǎn)生蠕變彎曲。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第55頁(yè)563.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療(2)轉(zhuǎn)子平衡狀態(tài)破壞轉(zhuǎn)子在運(yùn)行過(guò)程中，因?yàn)槠茐脑计胶鉅顟B(tài)而引發(fā)機(jī)器振動(dòng)，在生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)碰到對(duì)于這類故障必須掌握機(jī)器工作特點(diǎn)、振動(dòng)改變規(guī)律，注意觀察分析.相對(duì)于其它故障類型來(lái)說(shuō)，尋找故障原因難度要小些旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第56頁(yè)573.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療a.轉(zhuǎn)子上零件碎裂或飛離轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，如發(fā)生軸上零件碎裂或飛離，將產(chǎn)生階躍式不平衡，引發(fā)振幅和相位突然改變。對(duì)這類故障進(jìn)行診療，最好在監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)子振幅同時(shí)也能監(jiān)測(cè)相位。高速轉(zhuǎn)子零件碎裂或飛離是一個(gè)較大質(zhì)量不平衡，往往對(duì)轉(zhuǎn)速度改變非常敏感，降低轉(zhuǎn)速，振幅就會(huì)顯著下降。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第57頁(yè)583.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療b.固體雜質(zhì)在葉輪上沉積此情況屢見(jiàn)不鮮，比如一些高溫并帶有粘性催化劑微粒進(jìn)入機(jī)器流道，就粘結(jié)在葉輪上，因?yàn)橘|(zhì)量分布不均勻，引發(fā)轉(zhuǎn)子不平衡。除此之外，管道中銹蝕、氣源中粉塵在葉輪番道內(nèi)沉積，均會(huì)引發(fā)轉(zhuǎn)子不平衡。這種因固體雜質(zhì)沉積引發(fā)不平衡所表現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象，往往是振幅逐步加大，轉(zhuǎn)速頻率成份占有突出地位，而且伴隨轉(zhuǎn)速增加振幅呈拋物線狀態(tài)增大。有時(shí)結(jié)垢能夠到達(dá)非常嚴(yán)重程度，并產(chǎn)生轉(zhuǎn)子與靜子之間摩擦與磨損。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第58頁(yè)593.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療ｃ.葉輪除銹后產(chǎn)生不平衡有些壓縮機(jī)在運(yùn)行中常會(huì)碰到工藝氣體和固體雜質(zhì)對(duì)葉輪基體金屬?zèng)_蝕，設(shè)備維修中不恰當(dāng)辦法就可能給機(jī)器帶來(lái)振動(dòng)問(wèn)題，必須引發(fā)注意。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第59頁(yè)603.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療轉(zhuǎn)子彎曲不平衡和質(zhì)量不平衡從振動(dòng)頻率上分析，二者極難區(qū)分，不過(guò)能夠從幅值，相位和負(fù)荷改變上進(jìn)行判別。①振幅隨轉(zhuǎn)速改變。質(zhì)量不平衡振動(dòng)在臨界轉(zhuǎn)速之前，振幅隨轉(zhuǎn)速升高而升高，臨界轉(zhuǎn)速之后振幅有所下降。而轉(zhuǎn)子彎曲振動(dòng)屬于恒力幅激振，即使振幅也隨轉(zhuǎn)速上升而升高，但不按上述規(guī)律改變，無(wú)確定關(guān)系。②相位隨轉(zhuǎn)速改變。轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡，按照它振型特點(diǎn)，在支承轉(zhuǎn)子兩端軸承上，同一徑向方向振動(dòng)相位可能相同.也可能相差很大，伴隨轉(zhuǎn)速改變，二者相位往往處于變動(dòng)之中。而轉(zhuǎn)子彎曲不平衡通常是在同一平面內(nèi)發(fā)生。彎曲振動(dòng)只能激起一階振型，所以它在兩端軸承上振動(dòng)相位相同或很靠近，伴隨轉(zhuǎn)速改變。因?yàn)檗D(zhuǎn)子彎曲變形方向不變，因而相位改變很小。從兩端軸承相位測(cè)定上能夠把上述兩類不平衡現(xiàn)象區(qū)分開(kāi)來(lái)。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第60頁(yè)3.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療③振幅隨負(fù)荷改變。質(zhì)量不平衡引發(fā)振動(dòng)普通不隨負(fù)荷改變而改變，不過(guò)轉(zhuǎn)子彎曲振動(dòng)則伴隨負(fù)荷升高而加大.因?yàn)樨?fù)荷增大，作用在彎曲轉(zhuǎn)子上不平衡流體徑向力也增加。轉(zhuǎn)子振動(dòng)與負(fù)荷這二者關(guān)系對(duì)不一樣結(jié)構(gòu)型式機(jī)器表現(xiàn)是不一樣，轉(zhuǎn)子上背向排列葉輪組比單方向排列葉輪組對(duì)負(fù)荷改變更為敏感些。大型汽輪發(fā)電機(jī)組大軸彎曲還有以下特征:機(jī)器停機(jī)后，轉(zhuǎn)子惰走時(shí)間顯著縮短;盤車時(shí)盤車馬達(dá)電流增大.旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第61頁(yè)623.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療d.軸上零件松動(dòng)帶有各種零件轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)中可能發(fā)生松動(dòng)，比如葉輪、平衡盤、止推盤在軸上配合過(guò)盈量不足，或者鍵槽配合太松，使轉(zhuǎn)子在高轉(zhuǎn)速下發(fā)生松動(dòng);還有材料選擇不良或是工作介質(zhì)腐蝕性嚴(yán)重，引發(fā)軸套和輪殼內(nèi)部發(fā)生腐蝕而松動(dòng)。另外，滾動(dòng)軸承外圈配合間涼過(guò)大，釉在旋轉(zhuǎn)時(shí)外圈也跟著作不一樣時(shí)旋轉(zhuǎn)，也會(huì)發(fā)生類似松動(dòng)故障。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第62頁(yè)633.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療軸上零件松動(dòng)在振動(dòng)頻率和相位上可能表現(xiàn)以下一些特征。①松動(dòng)零件伴隨轉(zhuǎn)速升高離心力快速增大.零件內(nèi)孔擴(kuò)大，與轉(zhuǎn)軸之間發(fā)生松動(dòng)，并偏置于零件熏心一側(cè)或軸中心線弓狀盤旋外側(cè)，所以產(chǎn)生轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速頻率成份幅值很快增大現(xiàn)象。②因?yàn)榇嬖谒蓜?dòng)間隙，振動(dòng)將出理顯著非線性影響因來(lái)，在頻譜圖上出現(xiàn)大量轉(zhuǎn)速頻率諧波，偶然也可能出現(xiàn)1/2、1/3轉(zhuǎn)速頻率次諧波成份。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第63頁(yè)3.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診療③假如松動(dòng)間隙較大，則零件不平衡矢量可能會(huì)隨機(jī)地繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。所以在振動(dòng)信號(hào)上表現(xiàn)為振幅不穩(wěn)定，相位隨時(shí)間變動(dòng)，而且頻譜圖上會(huì)出現(xiàn)許多連續(xù)噪聲譜線。這種現(xiàn)象表明轉(zhuǎn)子振動(dòng)帶有一定程度不穩(wěn)定隨機(jī)沖擊。④假如轉(zhuǎn)子在穩(wěn)態(tài)下產(chǎn)生零部件松動(dòng)，則在不平衡力作用下可能會(huì)產(chǎn)生“拍振”現(xiàn)象，拍振頻率一個(gè)是軸轉(zhuǎn)速頻率，另一個(gè)是稍低于軸速度松動(dòng)零件轉(zhuǎn)速頻率。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第64頁(yè)不平衡振動(dòng)一些特征旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第65頁(yè)質(zhì)量不平衡

A工頻占主導(dǎo)，相位穩(wěn)定。假如只有不平衡，1X幅值大于等于通頻幅值80％，且按轉(zhuǎn)速平方增大。通常水平方向幅值大于垂直向幅值，但通常不應(yīng)超出兩倍。水平方向和垂直方向相位相差靠近90度

經(jīng)典頻譜

相位關(guān)系力不平衡旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第66頁(yè)質(zhì)量不平衡

B

經(jīng)典頻譜

相位關(guān)系力偶不平衡工頻占主導(dǎo)，相位穩(wěn)定。振幅按轉(zhuǎn)速平方增大。偶不平衡在機(jī)器兩端支承處均產(chǎn)生振動(dòng)，有時(shí)一側(cè)比另一側(cè)大較大偶不平衡有時(shí)可產(chǎn)生較大軸向振動(dòng)。兩支承徑向同方向振動(dòng)相位相差180。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第67頁(yè)質(zhì)量不平衡

C動(dòng)不平衡是前兩種不平衡合成結(jié)果。仍是工頻占主導(dǎo)，相位穩(wěn)定。兩支承處同方向振動(dòng)相位差靠近。

經(jīng)典頻譜

相位關(guān)系動(dòng)不平衡旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第68頁(yè)懸臂轉(zhuǎn)子不平衡懸臂轉(zhuǎn)子不平衡在軸向和徑向都會(huì)引發(fā)較大1X振動(dòng)。懸臂式轉(zhuǎn)子可產(chǎn)生較大軸向振動(dòng)，軸向振動(dòng)有時(shí)甚至超出徑向振動(dòng)。兩支承處軸向振動(dòng)相位靠近。往往是力不平衡和力偶不平衡同時(shí)出現(xiàn)。

經(jīng)典頻譜

相位關(guān)系旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第69頁(yè)軸

彎

曲

振動(dòng)特征類似動(dòng)不平衡，振動(dòng)以1X為主，假如彎曲靠近聯(lián)軸節(jié)，也可產(chǎn)生2X振動(dòng)。類似不對(duì)中、通常振幅穩(wěn)定。軸向振動(dòng)可能較大，兩支承處相位相差180。振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速增加快速增加，過(guò)了臨界轉(zhuǎn)速也一樣。

經(jīng)典頻譜

相位關(guān)系旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第70頁(yè)轉(zhuǎn)子不平衡故障頻譜波形為簡(jiǎn)諧波，少毛刺。軸心軌跡為圓或橢圓。1X頻率為主。軸向振動(dòng)不大。振幅隨轉(zhuǎn)速升高而增大。過(guò)臨界轉(zhuǎn)速有共振峰。透平風(fēng)機(jī)TOTI齒輪箱旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第71頁(yè)

例：某大型離心式壓縮機(jī)組蒸汽透平經(jīng)檢修更換轉(zhuǎn)子后，機(jī)組開(kāi)啟時(shí)發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)。壓縮機(jī)兩端軸承處徑向振幅到達(dá)報(bào)警值。主要振動(dòng)特征如圖所表示由圖可見(jiàn)：①振動(dòng)大小隨轉(zhuǎn)速升降改變顯著；②時(shí)域波形為正弦波；③軸心軌跡為橢圓；④振動(dòng)相位穩(wěn)定，為同時(shí)正進(jìn)動(dòng)；⑤頻譜中能量集中于1×頻，有突出峰值，高次諧波分量較小。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第72頁(yè)原因分析：檢驗(yàn)該轉(zhuǎn)子庫(kù)存統(tǒng)計(jì)，庫(kù)存時(shí)間較長(zhǎng)，因轉(zhuǎn)子較重，保管員未按要求周期盤轉(zhuǎn)，初步斷定是轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡不良造成。處理辦法：機(jī)組故障原因是轉(zhuǎn)子不平衡，短期內(nèi)不會(huì)快速惡化?？紤]到化工生產(chǎn)工藝流程生產(chǎn)不能中止，經(jīng)研究決定，監(jiān)護(hù)運(yùn)行。生產(chǎn)驗(yàn)證：在加強(qiáng)監(jiān)測(cè)前提下維持運(yùn)行，其振動(dòng)趨勢(shì)穩(wěn)定，沒(méi)有增大趨勢(shì)。維持運(yùn)行一個(gè)大修周期（18個(gè)月）后，下次大修時(shí)更換轉(zhuǎn)子并送專業(yè)廠檢驗(yàn)，發(fā)覺(jué)動(dòng)平衡嚴(yán)重超標(biāo)。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第73頁(yè)例：某52萬(wàn)噸／年尿素裝置CO2壓縮機(jī)組低壓缸轉(zhuǎn)子，大修后開(kāi)車振動(dòng)值正常，但在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)覺(jué)其振動(dòng)值有逐步增大趨勢(shì)。其時(shí)域波形為正弦波，分析其頻譜，以1×頻為主，分析其矢量域圖，相位有一個(gè)遲緩改變。如圖所表示。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第74頁(yè)診療意見(jiàn)：經(jīng)過(guò)兩個(gè)月連續(xù)觀察，依據(jù)其振動(dòng)特征，對(duì)照不平衡故障甄別方法，判定其故障原因?yàn)闈u變不平衡，是因?yàn)檗D(zhuǎn)子流道結(jié)垢或局部腐蝕造成。處理辦法：漸變不平衡短期內(nèi)不會(huì)快速惡化，同時(shí)正常生產(chǎn)一旦中止將會(huì)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，所以決定利用在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)護(hù)其運(yùn)行，待大修時(shí)再做處理。生產(chǎn)驗(yàn)證：6個(gè)月后工廠年度大修，更換轉(zhuǎn)子后在機(jī)修車間檢驗(yàn)，轉(zhuǎn)子并不彎曲；目測(cè)檢驗(yàn)，無(wú)結(jié)垢和腐蝕現(xiàn)象。但送專業(yè)廠拆卸檢驗(yàn)后發(fā)覺(jué)，一軸套內(nèi)側(cè)（不拆卸轉(zhuǎn)子時(shí)看不到部分）發(fā)生局部嚴(yán)重腐蝕，造成轉(zhuǎn)子不平衡質(zhì)量逐步增大。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第75頁(yè)763.2轉(zhuǎn)子不對(duì)中故障診療旋轉(zhuǎn)機(jī)器多數(shù)是由多個(gè)轉(zhuǎn)子和軸承組成一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)。轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間用聯(lián)軸節(jié)連接，轉(zhuǎn)子本身由軸承支承。定義：轉(zhuǎn)子不對(duì)中故障是指機(jī)器在運(yùn)行狀態(tài)下，轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間連接對(duì)中超出正常范圍，或者轉(zhuǎn)子軸頸在袖承中相對(duì)位置不良，不能形成良好油膜和適當(dāng)軸承負(fù)荷，從而引發(fā)機(jī)器振動(dòng)或聯(lián)軸節(jié)、軸承損壞現(xiàn)象。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第76頁(yè)3.2轉(zhuǎn)子不對(duì)中故障診療引發(fā)轉(zhuǎn)子不對(duì)中故障原因有:初始安裝對(duì)中超差‘冷態(tài)對(duì)中時(shí)沒(méi)有正確預(yù)計(jì)各小轉(zhuǎn)子中心線熱態(tài)升高最。工作時(shí)出現(xiàn)主動(dòng)轉(zhuǎn)子與從動(dòng)轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)對(duì)中不良;軸承架熱膨脹不均勻;管道力作用;機(jī)殼變形或移位;地基不均勻下沉;基礎(chǔ)變形;轉(zhuǎn)子彎曲，同時(shí)產(chǎn)生不平衡和不對(duì)中故障旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第77頁(yè)3.2轉(zhuǎn)子不對(duì)中故障診療當(dāng)轉(zhuǎn)子存在不對(duì)中故障時(shí)，不但機(jī)器振動(dòng)加大，還會(huì)發(fā)生軸承偏磨，聯(lián)軸節(jié)過(guò)分發(fā)燒，齒式聯(lián)軸節(jié)齒面磨損，與半聯(lián)軸節(jié)配合軸端鍵槽產(chǎn)生裂紋，膜片聯(lián)軸節(jié)疲勞損壞。據(jù)美國(guó)孟山都(MONSANTO〕石油化工企業(yè)統(tǒng)計(jì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障60%是由轉(zhuǎn)子不對(duì)中引發(fā)。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第78頁(yè)793.2轉(zhuǎn)子不對(duì)中故障診療3.2.1轉(zhuǎn)子不對(duì)中故障特征圖聯(lián)軸節(jié)連接轉(zhuǎn)子時(shí)出現(xiàn)不對(duì)中類型１，２，３，４－軸承編號(hào)旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第79頁(yè)803.2.2聯(lián)軸節(jié)不對(duì)中振動(dòng)頻率一、剛性聯(lián)軸節(jié)

1、平行不對(duì)中振動(dòng)頻率左圖表示兩個(gè)半聯(lián)軸節(jié)存在平行不對(duì)中時(shí)受力情況旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第80頁(yè)81簡(jiǎn)單了解就是:軸1和軸2半聯(lián)軸節(jié)發(fā)生平行不對(duì)中，則在不對(duì)中方向上有上有一對(duì)用螺釘連接螺孔，當(dāng)螺釘拉緊時(shí)，一個(gè)螺孔旋轉(zhuǎn)半徑受拉伸另一個(gè)受壓縮。它們?cè)谳S旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，每轉(zhuǎn)180，各螺孔旋轉(zhuǎn)半徑拉伸和壓縮交變一次，作用在半聯(lián)軸節(jié)上力也交變一次;旋轉(zhuǎn)360，則力交變兩次，使軸在徑向方向上產(chǎn)生兩倍頻振動(dòng)。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第81頁(yè)822、角度不對(duì)中振動(dòng)頻率

角度不對(duì)中意昧著兩連接軸中心線相交成一定角度，在螺栓拉力作用下兩半聯(lián)軸節(jié)中存在一個(gè)彎矩，彎矩作用方向是力圖減小兩軸中心線交角。從聯(lián)軸節(jié)某一點(diǎn)上觀察，軸旋轉(zhuǎn)一周，彎矩作用方向交變一次，彎矩施加于軸彎曲變形也是每七天改變一次，由此引發(fā)工頻振動(dòng)。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第82頁(yè)83對(duì)于角度不對(duì)中引發(fā)軸向振動(dòng)問(wèn)題能夠這么了解對(duì)剛性聯(lián)軸節(jié)，假如聯(lián)軸節(jié)上各螺栓在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)初始拉緊力相同，因?yàn)榻嵌炔粚?duì)中，兩半聯(lián)軸節(jié)上對(duì)應(yīng)一對(duì)螺孔軸向距離不相等，軸在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中螺孔距離將發(fā)生周期性改變，上側(cè)螺孔原始距離最近連接螺栓在旋轉(zhuǎn)下側(cè)時(shí)，因?yàn)槁菘拙嚯x增大，就會(huì)承受很大拉伸力，軸每旋轉(zhuǎn)一周，拉伸力改變一次。假如螺栓不變形，則半聯(lián)軸節(jié)就要帶著軸沿軸向躥動(dòng)一次，引發(fā)轉(zhuǎn)子軸向振動(dòng)，振動(dòng)頻率正是轉(zhuǎn)速頻率。對(duì)于螺孔原始距離最遠(yuǎn)下側(cè)螺栓。當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)到上側(cè)時(shí)，因?yàn)槁菘拙嚯x逐步靠近，螺栓拉緊力也逐步減弱，不存在迫使軸沿軸向躥動(dòng)力。所以，引發(fā)軸向振動(dòng)力主要是來(lái)自原始距離最短螺栓。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第83頁(yè)843、不對(duì)中引發(fā)轉(zhuǎn)子不平衡

聯(lián)軸節(jié)不對(duì)中相當(dāng)于在聯(lián)軸節(jié)上附加一個(gè)不平衡質(zhì)量，會(huì)產(chǎn)生類似于質(zhì)量不平衡一樣振動(dòng)，尤其是轉(zhuǎn)子懸臂端較長(zhǎng)聯(lián)軸節(jié)，因?yàn)椴粚?duì)中引發(fā)像不平衡那樣振動(dòng)現(xiàn)象可能會(huì)表現(xiàn)得十分顯著。左圖表示因?yàn)槁?lián)軸節(jié)角度不對(duì)中或平行不對(duì)中產(chǎn)生在聯(lián)軸節(jié)上不平衡力和轉(zhuǎn)子初始彎曲。這種狀態(tài)將表現(xiàn)出不平衡振動(dòng)特征。聯(lián)軸節(jié)不對(duì)中產(chǎn)生不平衡力和初始彎曲旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第84頁(yè)85二、齒式聯(lián)軸節(jié)齒式聯(lián)軸節(jié)屬于半撓性聯(lián)軸節(jié)，它由半聯(lián)軸節(jié)上帶有外齒齒殼和帶有內(nèi)齒中間連接齒套組成。因?yàn)辇X殼上外齒接觸表面含有圓弧形狀，所以當(dāng)外齒和內(nèi)齒嚙合后，允許齒殼和齒套有一定軸向移動(dòng)最和角度偏擺量，也就是說(shuō)允許裝在兩個(gè)轉(zhuǎn)子上半聯(lián)軸節(jié)在工作時(shí)有微量不對(duì)中這是齒式聯(lián)軸節(jié)工作性能優(yōu)于剛性聯(lián)軸節(jié)原因，因而在大中型機(jī)泵上取得廣泛應(yīng)用。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第85頁(yè)86齒式聯(lián)軸節(jié)存在不對(duì)中時(shí)，齒套與齒殼中心線形成θ角旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第86頁(yè)87用齒式聯(lián)軸節(jié)連接兩個(gè)轉(zhuǎn)子即使是平行不對(duì)中，但在齒套與齒殼之間仍表現(xiàn)為角度不對(duì)中。振動(dòng)特點(diǎn)主要表現(xiàn)以下：①齒式聯(lián)軸節(jié)相鄰2個(gè)轉(zhuǎn)子假如質(zhì)量靠近，則振動(dòng)較大往往是緊靠聯(lián)軸節(jié)兩側(cè)軸承，軸承上負(fù)荷也會(huì)顯著增大。③不對(duì)中引發(fā)軸向振動(dòng)較大，高次諧波豐富。尤其是兩倍頻分量幅值比正常情況增大得更為顯著。③緊靠聯(lián)軸節(jié)兩端軸承處，徑向振動(dòng)相位差靠近。④徑向振動(dòng)頻率成份實(shí)際上受各種原因影響，伴隨不對(duì)中量增加，緊靠軸節(jié)軸承或軸頸振動(dòng)信號(hào)中超諧波響應(yīng)增加比基頻更加快一些。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第87頁(yè)88三、膜片聯(lián)軸節(jié)膜片聯(lián)軸節(jié)是在軸端半聯(lián)軸節(jié)與連接套簡(jiǎn)之間用一組含有撓性膜片來(lái)連接，所以它也屬于半撓性聯(lián)軸節(jié)。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第88頁(yè)89從使用觀點(diǎn)上講，膜片聯(lián)軸節(jié)與齒式聯(lián)軸節(jié)比較，還含有以下優(yōu)點(diǎn)：①允許有較大平行不對(duì)中與角度不對(duì)中量，不會(huì)發(fā)生如齒式聯(lián)軸節(jié)中齒面磨損問(wèn)題②齒式聯(lián)軸節(jié)在不對(duì)中狀態(tài)下，因?yàn)榇嬖邶X頂間隙，還有齒面滑動(dòng)與摩擦.③一樣不對(duì)中角度，彎曲力矩小。④當(dāng)轉(zhuǎn)子發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)時(shí)，齒式聯(lián)軸節(jié)因?yàn)榇嬖邶X隙，將產(chǎn)生齒面沖擊，損壞齒面或斷齒。膜片聯(lián)軸節(jié)缺點(diǎn)是傳遞功率相對(duì)較小，不能承受過(guò)大軸向力旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第89頁(yè)90旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第90頁(yè)91依據(jù)研究，膜片上力矩脈動(dòng)頻率還會(huì)與轉(zhuǎn)子其它激勵(lì)頻率(如不平衡等)產(chǎn)生頻率調(diào)制，形成各種轉(zhuǎn)速頻率高次諧波。但試驗(yàn)研究指出，膜片聯(lián)軸節(jié)發(fā)生平行不對(duì)中或角度不對(duì)中，伴隨不對(duì)中量增大，頻譜中工頻成份幅值改變不大，而二倍頻幅值增加最為顯著，四倍頻幅值也有一定程度增加。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第91頁(yè)92轉(zhuǎn)子不對(duì)中故障主要特征表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。①改變了軸承中油膜壓力。因?yàn)椴粚?duì)中結(jié)果，聯(lián)軸節(jié)兩端軸承支承負(fù)荷將有較大改變，負(fù)荷減小軸承在一些情況下可引發(fā)油膜失穩(wěn)。負(fù)荷增大軸承，油膜非線性表現(xiàn)得更為顯著，在一定條件下產(chǎn)生高次諧波振動(dòng)。所以不對(duì)中所出現(xiàn)最大振動(dòng)往往表現(xiàn)在緊靠聯(lián)軸節(jié)兩端軸承上。②軸承振動(dòng)幅值隨轉(zhuǎn)子負(fù)荷增大而增高，左表示緊靠剛性聯(lián)軸節(jié)兩端軸承，當(dāng)存在平行不對(duì)中時(shí)，伴隨負(fù)荷增加，軸承上振幅呈增高趨勢(shì)。位置低軸承振幅比位置高軸承大，這是因?yàn)檩S頸在低位置軸承內(nèi)被鄰近高位置軸承架空，油膜穩(wěn)定性下降之故。軸承振幅與負(fù)荷關(guān)系旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第92頁(yè)93③平行不對(duì)中主要引發(fā)徑向振動(dòng)，假如軸承架在水平和垂直方向剛度基本相等.則在軸承徑向方向上測(cè)量振動(dòng)，顯示振幅大方向就是原始不對(duì)中方向;角度不對(duì)中主要引發(fā)軸向振動(dòng)，對(duì)于剛性聯(lián)軸節(jié)，軸向振幅要大于徑向振幅。④不對(duì)中使剛性聯(lián)軸節(jié)兩側(cè)轉(zhuǎn)子振動(dòng)產(chǎn)生相位差。圖不對(duì)中軸承振動(dòng)相位旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第93頁(yè)94⑤從振動(dòng)頻率上分析，不一樣類型轉(zhuǎn)子和不一樣形式不對(duì)中情況引發(fā)振動(dòng)頻率是不相同。對(duì)于剛性聯(lián)軸節(jié)，平行不對(duì)中易激起工頻軸向振動(dòng)，同時(shí)也存在多倍頻振動(dòng)。對(duì)于撓性聯(lián)軸節(jié)，按其結(jié)構(gòu)型式、安裝和負(fù)荷不一樣，所表現(xiàn)振動(dòng)頻率是不相同。⑥大型渦輪機(jī)械上多跨轉(zhuǎn)子不對(duì)中，普通因?yàn)榘殡S有其它故障原因，因而振動(dòng)情況更為復(fù)雜。比如，懸臂較長(zhǎng)聯(lián)軸節(jié)，假如懸臂傾斜或聯(lián)軸節(jié)平行不對(duì)中，則可引發(fā)像不平衡一樣工頻振動(dòng)‘⑦轉(zhuǎn)子之間不對(duì)中.因?yàn)樵谳S承不對(duì)中方向上產(chǎn)生了一個(gè)預(yù)加載荷。軸頸運(yùn)動(dòng)軸心軌跡形狀為橢畫形。伴隨預(yù)加載荷增大，軌跡形狀將變?yōu)橄憬缎?、?”

字形或外圈中產(chǎn)生一個(gè)內(nèi)圈等形狀:實(shí)際上軸心軌跡形狀受到軸承形狀、油膜力、轉(zhuǎn)子重力、外加載荷等各種激勵(lì)力影響，情況是復(fù)雜.不能一概而論。假如能作分頻軸心軌跡分析，觀察幾個(gè)主要頻率成份軸心軌跡形狀和方向，可能有利于對(duì)故障類型分析。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第94頁(yè)不對(duì)中軸振動(dòng)一些特征旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第95頁(yè)轉(zhuǎn)子不對(duì)中故障頻譜出現(xiàn)2X頻率成份。軸心軌跡成香蕉形或8字形。軸向振動(dòng)普通較大。本例中，出現(xiàn)葉片經(jīng)過(guò)頻率。電機(jī)水泵POPIMOMI旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第96頁(yè)不對(duì)中軸心軌跡旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第97頁(yè)［例］：某廠一臺(tái)透平壓縮機(jī)組整體布置如圖。機(jī)組年度檢修時(shí)，除正常檢驗(yàn)、調(diào)整工作外，還更換了連接壓縮機(jī)高壓缸和低壓缸之間聯(lián)軸器連接螺栓，對(duì)軸系轉(zhuǎn)子對(duì)中情況進(jìn)行了調(diào)整等。

檢修后開(kāi)啟機(jī)組透平和壓縮機(jī)低壓缸運(yùn)行正常，而壓縮機(jī)高壓缸振動(dòng)較大（在允許范圍內(nèi)）；機(jī)組運(yùn)行一周后壓縮機(jī)高壓缸振動(dòng)突然加劇，測(cè)點(diǎn)4、5徑向振動(dòng)增大，其中測(cè)點(diǎn)5振動(dòng)值增加兩倍，測(cè)點(diǎn)6軸向振動(dòng)加大，透平和壓縮機(jī)低壓缸振動(dòng)無(wú)顯著改變；機(jī)組運(yùn)行兩周后，高壓缸測(cè)點(diǎn)5振動(dòng)值又突然增加一倍，超出設(shè)計(jì)允許值，振動(dòng)猛烈，危及生產(chǎn)。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診療專家講座第98頁(yè)壓縮機(jī)高壓缸主要振動(dòng)特征以下：(1)連接壓縮機(jī)高、低壓缸之間聯(lián)軸器兩端振動(dòng)較大；(2)測(cè)點(diǎn)5