振動檢測是針對旋轉設備的各種預測性維修技術中的核心部分，振動檢測具有直（zhí）接、實時和故障類型覆蓋範圍廣的特點。其它預測性維（wéi）修技術：如紅外熱像、油液分析、電（diàn）氣診斷（duàn）等則是振動檢測技術的有效補充。

一台設計合理的機器，其固有振級也很低。但（dàn）當機器磨（mó）損、基礎下沉（chén）、部件變形、連接鬆（sōng）動時，機器的動（dòng）態性能開（kāi）始出現各種細微的變化，如軸不對中、部件磨損、轉子不平衡、配合間隙增大等。所有這些因素都（dōu）會在振動能量的增加上反映出來。因此（cǐ），振動加劇常常（cháng）是機器要出故障的一種標誌，而振動是可以從機器的外表麵檢測到的（de）。

過去，設備工程師根據經驗靠手摸（mō）、耳聽來判斷機器是否正常或其故障是否在發展。但如今機器（qì）的（de）轉速較高（gāo），許多起警告性的振動出現（xiàn）在高頻段，因此（cǐ），隻有（yǒu）用儀器才能檢測出來。

振動監測方法

1、常規監測

設備正常運轉時，使用筆式（shì）測振儀檢測設備（bèi）旋轉部位（wèi）的振動值，主要是振動（dòng）速度，測量軸向、垂直（zhí）方向（xiàng）和水平方（fāng）向的振速並記錄作為參（cān）考值。

崗位巡檢（jiǎn）人員在日常檢測發現測量值（zhí）發生變化時，通常先檢（jiǎn）查連接部件是否鬆動，能停機的設備可檢查軸對中、軸（zhóu）承遊隙或軸（zhóu）承與軸和軸承座的（de）配（pèi）合間隙等，不能停機的（de）設備則使（shǐ）用振動頻譜（pǔ）儀進行精密檢（jiǎn）測，分析（xī）振動頻譜，找出是否為動平衡原因或其他原因。

據有關資料統計，利用簡易診斷（duàn）儀器可以解決設備運行中50%的故障。由此可見，簡易（yì）診斷在設備管理與（yǔ）維修中具有重要作用。

2、精密監測

精密（mì）監測是通過振動頻譜儀（yí）檢測設備（bèi）振動頻譜圖，分析（xī）各頻（pín）率對應的（de）振動速度分量（liàng），如某一頻率的振動速度分量超限，可對比常見振動故障識別（bié）表判斷故障點。

振動頻率的計算：設備運轉部位的工頻振動頻率(Hz)=轉速(r/min)/60，如某風機的轉（zhuǎn）速為960r/min，則其工頻（pín）振動頻率為16Hz。工（gōng）頻振動頻率通常稱為轉動頻率。

振動監測技（jì）術

常用的振動監測方法有波形、頻譜、相位分析及解（jiě）調分析法。

頻譜圖（tú）顯示振動信號中的各種（zhǒng）頻率成分及其幅值，不同的頻率成分往往與一定的故障類（lèi）別相關。波形圖是（shì）對振動信號在時域內（nèi）進行的處理，可從（cóng）波形圖上觀察振動的形（xíng）態和變化，波形圖對於不平衡、鬆動、碰摩（mó）類故障的診斷非常重要。

雙通道相位分析通過同時采集兩個部位的振動信號，從相位差異中可以對相關故障進行有效的鑒別。解（jiě）解是提取低幅值、高頻率的（de）衝擊信（xìn）號，通過包絡分析（xī），給出高頻衝擊信號及其諧頻，此技術在監測滾動軸承故障信號方麵較為有效。

1、不平衡

轉子小（xiǎo）平衡是由於轉子部（bù）件質量偏心（xīn）或轉子部（bù）件（jiàn）出現缺（quē）損造成的故（gù）障，它是旋轉機械Z常見的故（gù）障（zhàng）。結構設計不合理，製造和安裝誤差，材質不均勻造成（chéng）的（de）質量偏心，以及轉子運行（háng）過程中由於腐蝕、結垢、交變（biàn）應力作用等造（zào）成的零部件局部損壞、脫落等，都會使轉（zhuǎn）子在轉動過程（chéng）中受到旋轉離心力的作用，發生異常振動（dòng）。

轉子不平衡的主要振動特征：

(1)振動方向以（yǐ）徑向為主，懸臂（bì）式轉子不平衡可（kě）能會表現出軸向振動;

(2)波形為典型的正弦波;

(3)振動頻率（lǜ）為工頻，水（shuǐ）平與垂直方（fāng）向振（zhèn）動的相位差接近90°。

2、不（bú）對中

轉子小對小包括軸（zhóu）係不對中和軸承不對中兩種情況。軸係不對（duì）中是指轉子聯接（jiē）後各轉子的（de）軸線不在（zài）同一條直線上。軸承不（bú）對中是指軸頸在軸承中偏斜，軸頸與軸承孔軸（zhóu）線相互不平行。通常（cháng）所講不對中多（duō）指軸係不對中（zhōng）。

不對中的振動特征：

(1)Z大振動往往存在不對中（zhōng）聯軸器兩側的軸承上，振動值隨負荷的增大而增高;

(2)平行不對中主要引起徑向（xiàng）振動，振動頻率為2倍工頻，同時也（yě）存在工頻和多倍頻，但以工頻和2倍（bèi）工頻為主;

(3)平行（háng）不對中在聯（lián）軸節兩端徑向振動的相（xiàng）位差接近180°;

(4)角度不對（duì）中時，軸向振動較大，振動頻率為工頻，聯軸器兩端軸向振動相位差接近180°。

3、鬆動

機械存在鬆動時，極小的不平衡或不對中都會導致很大的振動（dòng）。通常有三種類型的機械鬆動：

種類型的（de）鬆動是指機器的底（dǐ）座、台（tái）板和基礎存在結構鬆（sōng）動，或水泥灌（guàn）漿不實以及（jí）結構或（huò）基礎的（de）變形，此類鬆動表現出的振（zhèn）動頻譜主要為1X。

第二種類型的鬆動主要?由於機器底座固定螺栓的鬆動或軸（zhóu）承座出現裂（liè）紋引起，其振動頻譜除1X外，還存在相當大的（de）2X分（fèn）量，有時還激發出（chū）1/2X和3X振動分量。

第三?類型（xíng）的鬆動是由下部件間不（bú）合適的配合引起的，產生許（xǔ）多振動諧波分量，如1X、2X、……，nX，有時也（yě）會產生I/2X、1/3X、……等分數諧波分量。這時的鬆動通常是軸承蓋裏軸瓦的鬆動、過大的軸承間隙、或者轉軸上零部件存在鬆動。

4、流體擾動

高速離心泵中的流體，從（cóng）葉輪的流（liú）道中流出，進入擴壓器或蝸殼時，如果流體的流動方向與葉片角度不一致（zhì），流道（dào）中（zhōng）就產（chǎn）生很大的邊界層（céng）分離、混流和逆向流動，流體對擴壓器葉片和蝸殼隔舌的（de）衝擊，將使流體在管道中引起很大的壓力脈動和不穩定流動。

這種壓力波又可能反射到葉輪上，激發轉子振動，振動（dòng）頻率為葉輪葉片數乘以轉速(稱葉（yè）片過流頻率)或其倍數。在工藝流量與泵額定流量偏差較大或葉輪出口和蝸殼對正不良時，過流頻率振動明顯，稱流（liú）體擾動。一般把葉輪外緣和開始卷曲處的距離（lí）拉大，能夠緩和壓力脈（mò）動並（bìng）減小振幅。

5、動（dòng）靜碰摩

在旋轉機械中（zhōng），由於軸彎（wān）曲、轉子（zǐ）不（bú）對中等引起（qǐ）軸心嚴重變形，或非旋轉件彎曲變形，都可能引起轉子與固定件的碰摩（mó）而引起（qǐ）異常振動。動靜碰摩的振動特征（zhēng）：頻潛圖上以工頻分量為主，存在少量低頻或倍（bèi）頻，碰（pèng）摩嚴重時，低頻和倍頻分量（liàng）都有（yǒu）較明顯的反映。波（bō）形（xíng）圖上可出（chū）現單邊削頂（dǐng）現象或在接近Z大（dà）振幅處出現（xiàn）齒（chǐ）形。

6、滾動軸承故障

按有關振動分析理論（lùn），出現滾動軸承損傷或磨（mó）損（sǔn）時，高頻解調值一般會增大，並且往往可見軸承外圈（quān）、內圈等部件的故障特征頻（pín）率。當軸承磨損到後期時（shí），軸承故障特征頻率可能消失，但振動值通常會加大，振動頻譜圖變成一係列譜線。

風電機組振動監測

一、振動監（jiān）測的作（zuò）用

隨著風力發電機組單機容量的增加和在線監測（cè）技術（shù）的日益完善，在線監測（cè）技術（shù）對提高風機設備的可利用率、有計劃地進行設備（bèi）維護、提高風能利用率等起到重要的作用。使用在線監（jiān）測係統以後，能（néng）增（zēng）加（jiā）風電場的正常運行時間、優化設備（bèi）運行工況、降低風力發（fā）電設備的（de）維修費用、提高風力（lì）發電（diàn）機組的運行安全性。具體表現如下：

(1)減少非計劃性軸承和齒輪（lún）的（de）維修工作，可進行基於狀態監測的維修;

(2)為製定維修計劃提供依據，可在無風（fēng）或枯風期安（ān）排維修;

(3)減少現（xiàn）場日常（cháng）巡視次數;

(4)降低生產成本，減少生產損失;

(5)減少故障部件的二次損傷;

(6)延長機組使（shǐ）用壽命;

(7)減少備件數，降低損耗率。

二、振動監測分析

1、主軸承

主軸承加速度包絡頻譜顯示運行時主軸承衝擊能量平緩，未發現有故（gù）障頻率，軸承（chéng）情況（kuàng）良好，但在（zài）包絡時域波形中有很弱的雜亂的（de）衝擊信號，應為潤滑油中的雜質所產（chǎn）生，暫不影（yǐng）響設備的運行，應注意潤滑（huá）維護。

2、齒輪箱

分析振動（dòng）速度頻譜，發現（xiàn）有輕微不對中征兆，徑向與軸向均存在較低1倍（bèi）與2倍峰值，但通過對發電（diàn）機振動的分析，認為高速軸不對中征兆是由發電機振動引起，需要進行後續（xù）跟蹤確（què）認（rèn）。不對中對軸承狀態影響較大，建議跟蹤查看軸承的（de）振動值趨勢。

3、發電機

(1)驅動端振動

從驅動（dòng）端（duān）的振（zhèn）動頻譜來看，1～6倍發電機轉頻處均存在峰值，且峰值相對較高，符合機械鬆動（dòng）的征兆，表明發電機驅動端軸承處存在（zài）一定的磨損，為軸磨損或者（zhě）軸承座磨損。整體振動值處於黃色（sè）預警期，可繼續運行，但要經常跟蹤振動（dòng）變（biàn）化趨勢，需要定期潤滑維護。

(2)非驅動端振動

從非驅動端的振動（dòng）頻譜來看，存在與驅動端相同的征兆，1～6倍發電機轉頻處均存在（zài）峰值，符合機械鬆動（dòng）的（de）征（zhēng）兆，表明發電機驅動端軸承處存在一定的磨損，為軸磨損或者軸（zhóu）承座磨損。

在對風力發電機進行故障沴斷方法的分析中，隻（zhī）是使用了常見的時域分析、頻域分析以及共振解調（diào）分（fèn）析。這些方法需要在（zài）實際的情（qíng）況下相互結合使（shǐ）用，而不（bú）是單純的使用一種，因為通常情況下故障的發生往往伴隨著多個（gè）故障的（de）混合，需要綜合各種信（xìn）息才能對風力發電機的工（gōng）作狀態做出準確的判斷。

（來源：網絡）