汽轮机振动故障诊断与分析 - 图文

包络频谱

假设下面的信号是由啮合齿轮的振动引起的。这个信号是传送力引起的。它从一个齿轮牙传到另一个齿轮牙。如果牙与牙的传送力是一样，那么整个周期的振动值就是想同的。

正常振动的频谱只会有一种频率，那就是啮合频率。

啮合频率(F)=转频(T)*牙数(N)

如果齿轮节径和轴的中心不在同一位置。那么牙与牙之间的距离就会改变，相应的传送力也会改变。

波德图

波德图（Bode）是振动的幅值（尤指工频分量或二阶分量）和相位随转速而变化的图。从波德图上可以清楚的看出转子过临界转速的振动状况。

随转速变化的关系曲线。图形的横坐标是转速，纵坐标有两个，一个是振幅的峰－峰值，另一个是相位。从波德图上我们可以得到以下信息：

a. 转子系统在各种转速下的振幅和相位； b. 转子系统的临界转速；

c. 转子系统的共振放大系数(Q=Amax/ε)；一般小型机组Q在3～5甚

至更小，而大型机组在5～7；超过上述数值，很可能是不安全的； d. 转子的振型； e. 系统的阻尼大小； f. 转子是否发生了热弯曲。

轴心轨迹图

当转轴旋转时，它会绕转轴中心点振动，运动的轨迹就是轴心轨迹。

正常的轴心轨迹应该是一个较为稳定的、长短轴相差不大的椭圆。

不对中时，轴心轨迹为月牙状、香蕉状，严重时为8字形；发生摩擦时，会出现多处锯齿状尖角或小环；轴承间隙或刚度差异过大时，为一个很扁的椭圆；可倾瓦瓦块安装间隙相互偏差较大时，会出现明显的凹凸状。

如果轴心轨迹的形状及大小的重复性好，则表明转子的涡动是稳定的；否则，就是不稳定的。转子发生亚异步自激振动时，其轴心轨迹往往很不稳定，不仅形状及大小时刻在发生较大的变化，而且还会出现大圈套小圈的情况。

轴心轨迹图有原始、提纯、平均、一倍频、二倍频、0.5倍频等多种轴心轨迹，主要看提纯、一倍频、二倍频的轴心轨迹图。这是因为转子振动信号中不可避免地包含了噪声、电磁信号干扰等超高次谐波分量，使得轴心轨迹的形状变得十分复杂，有时甚至是非常地混乱。而提纯的轴心轨迹排除了噪声和电磁干扰等超高次谐波信号的影响，突出了工频、0.5倍频、二倍频等主要因素，便于清晰地看到问题的本质；一倍频轴心轨迹则可以更合理地看出轴承的间隙及刚度是否存在问题，因为不平衡量引起的工频振动是一个弓状回转涡动，工频的轴心轨迹就应该是一个圆或长短轴相差不大的椭圆，而如果轴承间隙