振動(dòng)相位測(cè)量原理

2022年06月16日 10:36:04人氣：2649來(lái)源：北京拓普瑞晟測(cè)控技術(shù)有限公司

　　1. 利用相位可區(qū)別不平衡、偏心和彎曲轉(zhuǎn)子的故障

　　不平衡轉(zhuǎn)子、偏心轉(zhuǎn)子和彎曲轉(zhuǎn)子都能引起較大的振動(dòng)，這些故障的頻譜圖非常相似，以振動(dòng)幅值和譜圖很難區(qū)分這3種故障，但是若依據(jù)振動(dòng)相位加以區(qū)別，就使問(wèn)題變得相當(dāng)簡(jiǎn)單和輕松。

　　對(duì)于雙支承轉(zhuǎn)子，若同一軸承上水平方向與垂直方向振動(dòng)相位差約90°(±30°)，內(nèi)側(cè)軸承與外側(cè)軸承水平方向振動(dòng)的相位差接近垂直方向振動(dòng)的相位差，則轉(zhuǎn)子為不平衡故障;對(duì)于懸臂轉(zhuǎn)子，如果支承轉(zhuǎn)子的兩軸承的軸向相位近似相等 (±30°)，則說(shuō)明懸臂轉(zhuǎn)子不平衡。

　　偏心轉(zhuǎn)子同一軸承上水平方向與垂直方向振動(dòng)相位差約為0°或180°。這里所說(shuō)的偏心轉(zhuǎn)子指的是軸的中心線(xiàn)與轉(zhuǎn)子的中心不重合的轉(zhuǎn)子，也就是說(shuō)旋轉(zhuǎn)體的幾何中心與旋轉(zhuǎn)軸心存在偏心距。

　　彎曲軸的兩個(gè)軸承之間的軸向方向相位變化接近180°，這與彎曲的程度有關(guān)。對(duì)同一軸承不同點(diǎn)的軸向方向做若干測(cè)量，通常會(huì)發(fā)現(xiàn)在軸承的左側(cè)和右側(cè)測(cè)量的相位之間發(fā)生接近180°的相位差，在同一軸承的上側(cè)與下側(cè)測(cè)量的相位之間也發(fā)生接近180°的相位差。

　　2. 利用相位可診斷聯(lián)軸器不對(duì)中故障

　　判斷不對(duì)中故障的有效的方法是評(píng)定聯(lián)軸器兩側(cè)的振動(dòng)相位，當(dāng)聯(lián)軸器兩側(cè)的相位差接近180°(±40°～50°) 時(shí)，則說(shuō)明是聯(lián)軸器不對(duì)中故障，不對(duì)中程度愈嚴(yán)重，相位差愈接近180°。為了準(zhǔn)確診斷，應(yīng)該比較聯(lián)軸器兩側(cè)軸承座的水平、垂直和軸向3個(gè)方向的相位差，如果兩根軸水平方向?qū)χ辛己?，而垂直方向?qū)χ胁涣?，則這兩個(gè)方向的相位差差別較大。

　　當(dāng)聯(lián)軸器不對(duì)中時(shí)，支承聯(lián)軸器任一側(cè)轉(zhuǎn)子的兩個(gè)軸承徑向方向的相位差接近0°或180°(±30°)。在比較水平方向與垂直方向相位差時(shí)，大多數(shù)聯(lián)軸器不對(duì)中故障則表現(xiàn)為垂直方向與水平方向之間的相位差接近180°，也就是說(shuō)，如果支承聯(lián)軸器任一側(cè)轉(zhuǎn)子的兩個(gè)軸承之間水平方向相位差為50°，則大多數(shù)聯(lián)軸器不對(duì)中轉(zhuǎn)子的垂直方向相位差約為230°。這是聯(lián)軸器不對(duì)中故障與不平衡故障在相位方面的最大區(qū)別。

　　振動(dòng)變化在故障診斷中有很重要的作用，同樣，在診斷不對(duì)中故障時(shí)，注意相位的變化，可提高診斷的準(zhǔn)確率。對(duì)于不對(duì)中轉(zhuǎn)子，如果設(shè)備從室溫開(kāi)始升速，開(kāi)始時(shí)它應(yīng)該顯示不對(duì)中的征兆，當(dāng)設(shè)備*達(dá)到運(yùn)行溫度時(shí)，不對(duì)中征兆便消失，比如，聯(lián)軸器兩側(cè)的相位差開(kāi)始應(yīng)該在150°～180°，最后可降到接近0°～30°。

　　3. 利用相位可以診斷軸承偏轉(zhuǎn)故障

　　當(dāng)滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承不對(duì)中或是卡住在軸承上時(shí)，可引起大的軸向振動(dòng)。此時(shí)，利用振動(dòng)幅值或頻譜進(jìn)行診斷往往不能湊效。如果在一軸承彼此間隔90°的4個(gè)點(diǎn)的軸向方向測(cè)量相位，上下或左右的相位差為180°，則說(shuō)明該軸承偏轉(zhuǎn)或者說(shuō)是卡住在軸上。

　　4. 利用相位可以確定轉(zhuǎn)子的實(shí)際臨界轉(zhuǎn)速

　　轉(zhuǎn)子在升速或者在降速過(guò)程中，利用振動(dòng)幅值可以確定轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速，利用振動(dòng)相位的變化也可以確定轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速。當(dāng)機(jī)器通過(guò)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，在臨界轉(zhuǎn)速處振動(dòng)相位精確的變化90°，直到?jīng)]有更大的放大為止，相位變化繼續(xù)變到180°。

　　地腳螺栓松動(dòng)，這種類(lèi)型的松動(dòng)，由于具有與不平衡或不對(duì)中故障幾乎相同的振動(dòng)頻譜，因此，常常被誤診為不平衡或不對(duì)中，只有仔細(xì)觀察相位特性，才能加以區(qū)別。

　　比較每個(gè)軸承座的水平和垂直方向相位時(shí)，如果振動(dòng)非常定向，同時(shí)相位差為 0°或180°，則說(shuō)明是松動(dòng)故障，而不是不平衡。此時(shí)，將測(cè)量從軸承座下移到底腳、基礎(chǔ)平板、混凝土和周?chē)匕迳?，利用大的相位變化，可以確定故障所在。

關(guān)鍵詞：聯(lián)軸器滑動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承

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