石家庄风机厂风机主轴故障振动特性

2.2.2 主轴故障振动特性
1）不平衡故障的振动特性
主轴的不平衡故障很容易识别，一般表现为振动故障频率与转子的旋转频率相同。
当出现不平衡故障时，在对其进行频谱分析后，一般表现为转频处会出现很大的波峰，同时常常伴随这多次倍频的小峰值的出现。在对故障进行分析时，一旦频谱图上的波峰幅度超过设定界限，则可判定出现转子不平衡故障。无故障旋转振动信号的频谱在转频处也有一定的波峰，不平衡故障的严重程度取决于在旋转频率处超出界限的多少。
由于不平衡产生的外力是垂直于主轴轴线的，所以径向的振动幅值会比轴向要大；当产生径向振动时，由于轴承基座的刚度在水平方向小于垂直方向，轴向振动又会加强。在对转轴不平衡进行诊断时，需要研究振动信号的频率，观察转动频率是否有突出的峰值，再综合转速和方向特征的变化，必要时还可对其相位进行测量。
2）不对中故障的振动特性
转子振动频率在出现不对中故障时，由于故障形式的不同也有所差异。当角度出现不对中时，伴随着高倍频率的产生，转速频率尤其突出；当平行不对中故障出现时，其频谱上二倍转频表现为主要频率波峰，同时包含工频和高次频率。不对中故障形式决定其引起的振幅大小，当角度不对中时，轴向上的振动幅值会比较大；而平行不对中出现时，轴径方向的振动值则会变得相对较大。此类故障一般与转速关系不大，但当设备的负载增加时，不对中故障会更加严重，振动幅值也会成倍增加。
3）轴裂纹的振动特征
主轴上出现裂纹故障，其产生的振动特性表现为：频谱图上出现多倍次转动频率的峰值，故障信号含有非平稳性，造成轴各方向刚度的差异，裂纹故障十分严重时，振动波形中会出现大量的梳状波。
在初期裂纹出现时，转轴在运行中振幅变化不大，但其深度进一步的增加将直接加速裂纹的扩展，振动幅值同时也会迅速升高。低阶倍频的相位角此时会出现异常波动，二次倍频的波峰也会迅速上升。如果轴裂纹故障导致幅值持续增长，说明裂纹故障已经十分严重。
4）摩擦的振动特性
摩擦故障引起的振动特性一般表现在频谱图上出现低次谐波和工频及其二倍基频、三倍基频等高次谐波，同时引入非线性振动。在某些特殊情况下，还有可能激起整个系统的固有频率。在幅值上表现不稳定，随着摩擦故障的进一步扩展，旋转频率的幅值会有一定的下降，但是二次、三次的高次谐波会有大幅度的增加，最终造成转动部件失稳。
 

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