旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)檢測(cè)的關(guān)鍵項(xiàng)目與技術(shù)解析

一、振動(dòng)檢測(cè)的核心項(xiàng)目

1. 振動(dòng)幅值檢測(cè)

• 檢測(cè)參數(shù)：位移（μm）、速度（mm/s）、加速度（m/s²）
• 原理：振動(dòng)幅值反映機(jī)械振動(dòng)的整體能量水平。通常根據(jù)ISO 10816或API標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定報(bào)警閾值。
• 檢測(cè)意義：
  • 峰值/有效值（RMS）：判斷振動(dòng)是否超標(biāo)，評(píng)估設(shè)備整體健康狀況。
  • 峰峰值（P-P）：識(shí)別軸承磨損、松動(dòng)等機(jī)械故障的早期征兆。

2. 振動(dòng)頻率分析

• 檢測(cè)參數(shù)：頻譜圖（頻率-幅值分布）
• 原理：通過(guò)傅里葉變換（FFT）將時(shí)域振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào)，識(shí)別特征頻率分量。
• 關(guān)鍵頻率與故障對(duì)應(yīng)關(guān)系：
  • 轉(zhuǎn)頻（1×RPM）：不平衡、軸彎曲。
  • 2×轉(zhuǎn)頻：不對(duì)中。
  • 高頻段（軸承缺陷頻率）：滾動(dòng)軸承剝落、裂紋。
  • 葉片通過(guò)頻率：離心泵或風(fēng)機(jī)葉輪故障。

3. 相位分析

• 檢測(cè)參數(shù)：振動(dòng)信號(hào)相位角（°）
• 原理：通過(guò)多傳感器同步測(cè)量，分析振動(dòng)波形的時(shí)間差。
• 應(yīng)用場(chǎng)景：
  • 動(dòng)平衡校正時(shí)確定不平衡質(zhì)量的位置。
  • 區(qū)分不對(duì)中與不平衡故障（不對(duì)中故障相位差接近180°）。

4. 軸心軌跡分析

• 檢測(cè)參數(shù)：二維/三維軸心運(yùn)動(dòng)軌跡圖
• 原理：利用正交安裝的位移傳感器，監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)軸截面中心的運(yùn)動(dòng)路徑。
• 故障診斷：
  • 橢圓形軌跡：正常運(yùn)行的常見形態(tài)。
  • “8”字形軌跡：可能由油膜渦動(dòng)或不對(duì)中引起。
  • 雜亂軌跡：預(yù)示軸承松動(dòng)或摩擦。

5. 動(dòng)平衡檢測(cè)

• 檢測(cè)參數(shù)：不平衡量（g·mm/kg·mm）
• 方法：
  • 單面平衡：適用于轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度與直徑比小于1/2的剛性轉(zhuǎn)子。
  • 雙面平衡：用于長(zhǎng)軸柔性轉(zhuǎn)子，需在兩個(gè)校正平面調(diào)整。
• 標(biāo)準(zhǔn)：參照ISO 1940平衡等級(jí)（如G6.3適用于通用電機(jī)）。

6. 瞬態(tài)過(guò)程監(jiān)測(cè)

• 檢測(cè)參數(shù)：?jiǎn)⑼C(jī)過(guò)程的振動(dòng)變化（Bode圖、Nyquist圖）
• 分析重點(diǎn)：
  • 臨界轉(zhuǎn)速識(shí)別：通過(guò)振動(dòng)峰值確定共振點(diǎn)。
  • 摩擦監(jiān)測(cè)：?jiǎn)⑼ｋA段摩擦?xí)?dǎo)致振動(dòng)幅值突變。

二、進(jìn)階檢測(cè)技術(shù)

1. 階次分析（Order Analysis）

• 針對(duì)變速設(shè)備，將頻譜與轉(zhuǎn)速關(guān)聯(lián)，消除轉(zhuǎn)速波動(dòng)對(duì)分析的干擾。

2. 包絡(luò)解調(diào)分析

• 提取高頻沖擊信號(hào)（如軸承缺陷）的調(diào)制包絡(luò)，增強(qiáng)故障特征識(shí)別能力。

3. 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

• 配置振動(dòng)傳感器（加速度計(jì)、電渦流探頭）、數(shù)據(jù)采集模塊及AI診斷平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)預(yù)警與趨勢(shì)分析。

三、檢測(cè)方案制定要點(diǎn)

1. 測(cè)點(diǎn)選擇：優(yōu)先靠近軸承座、聯(lián)軸器等關(guān)鍵部位，軸向/徑向均需覆蓋。
2. 傳感器類型：
   • 加速度計(jì)：高頻振動(dòng)檢測(cè)（>1 kHz）。
   • 電渦流傳感器：軸位移、鍵相測(cè)量。
3. 數(shù)據(jù)融合：結(jié)合溫度、噪聲等多參數(shù)綜合診斷。

四、工程應(yīng)用案例

• 現(xiàn)象：振動(dòng)速度有效值從2.1 mm/s升至4.5 mm/s（超標(biāo)）。
• 頻譜分析：發(fā)現(xiàn)軸承外圈故障頻率（BPFO）及其諧波。
• 包絡(luò)分析：確認(rèn)周期性沖擊信號(hào)。
• 處理：更換軸承后振動(dòng)值恢復(fù)至1.8 mm/s。

五、