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相位所包含的故障信息
发布时间:2022-09-19   点击次数:103次

 1. 利用相位可区别不平衡、偏心和弯曲转子的故障
  不平衡转子、偏心转子和弯曲转子都能引起较大的振动,这些故障的频谱图非常相似,以振动幅值和谱图很难区分这3种故障,但是若依据振动相位加以区别,就使问题变得相当简单和轻松。

  对于双支承转子,若同一轴承上水平方向与垂直方向振动相位差约90°(±30°),内侧轴承与外侧轴承水平方向振动的相位差接近垂直方向振动的相位差,则转子为不平衡故障;对于悬臂转子,如果支承转子的两轴承的轴向相位近似相等 (±30°),则说明悬臂转子不平衡。

  偏心转子同一轴承上水平方向与垂直方向振动相位差约为0°或180°。这里所说的偏心转子指的是轴的中心线与转子的中心不重合的转子,也就是说旋转体的几何中心与旋转轴心存在偏心距。

  弯曲轴的两个轴承之间的轴向方向相位变化接近180°,这与弯曲的程度有关。对同一轴承不同点的轴向方向做若干测量,通常会发现在轴承的左侧和右侧测量的相位之间发生接近180°的相位差,在同一轴承的上侧与下侧测量的相位之间也发生接近180°的相位差。

  2. 利用相位可诊断联轴器不对中故障
  判断不对中故障的有效的方法是评定联轴器两侧的振动相位,当联轴器两侧的相位差接近180°(±40°~50°) 时,则说明是联轴器不对中故障,不对中程度愈严重,相位差愈接近180°。为了准确诊断,应该比较联轴器两侧轴承座的水平、垂直和轴向3个方向的相位差,如果两根轴水平方向对中良好,而垂直方向对中不良,则这两个方向的相位差差别较大。

  当联轴器不对中时,支承联轴器任一侧转子的两个轴承径向方向的相位差接近0°或180°(±30°)。在比较水平方向与垂直方向相位差时,大多数联轴器不对中故障则表现为垂直方向与水平方向之间的相位差接近180°,也就是说,如果支承联轴器任一侧转子的两个轴承之间水平方向相位差为50°,则大多数联轴器不对中转子的垂直方向相位差约为230°。这是联轴器不对中故障与不平衡故障在相位方面的最大区别。

  振动变化在故障诊断中有很重要的作用,同样,在诊断不对中故障时,注意相位的变化,可提高诊断的准确率。对于不对中转子,如果设备从室温开始升速,开始时它应该显示不对中的征兆,当设备完全达到运行温度时,不对中征兆便消失,比如,联轴器两侧的相位差开始应该在150°~180°,最后可降到接近0°~30°。

  3. 利用相位可以诊断轴承偏转故障
  当滑动轴承或滚动轴承不对中或是卡住在轴承上时,可引起大的轴向振动。此时,利用振动幅值或频谱进行诊断往往不能凑效。如果在一轴承彼此间隔90°的4个点的轴向方向测量相位,上下或左右的相位差为180°,则说明该轴承偏转或者说是卡住在轴上。

  4. 利用相位可以确定转子的实际临界转速
  转子在升速或者在降速过程中,利用振动幅值可以
确定转子的临界转速,利用振动相位的变化也可以确定转子的临界转速。当机器通过临界转速时,在临界转速处振动相位精确的变化90°,直到没有更大的放大为止,相位变化继续变到180°。

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