一，基本概念

（1）振幅：振幅表示振動(dòng)或動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)的幅度，它是表示設(shè)備振動(dòng)嚴(yán)重程度或烈度的一個(gè)重要指標(biāo)。振幅可用峰-峰值（雙振幅）Xp-p，單位是μm；均方根值（烈度）vrms，單位是mm/s。

峰-峰值和均方根值在我們衡量振動(dòng)大小時(shí)都常用到，比如：某廠主機(jī)軸瓦振動(dòng)為兩個(gè)測(cè)點(diǎn)，采用均方根值，單位mm/s，并有保護(hù)值11.8mm/s（汽輪機(jī)）、14.8mm/s（發(fā)電機(jī)）。在我們常用手持測(cè)振儀上，我們也可以選擇測(cè)量峰-峰值和均方根值。

（2）頻率：振動(dòng)頻率是指振動(dòng)物體在單位時(shí)間（1s）內(nèi)振動(dòng)周期數(shù)，為周期的倒數(shù)。它反映振動(dòng)發(fā)生的快慢，是分析振動(dòng)原因的重要依據(jù)。

      通頻振動(dòng)：實(shí)際的振動(dòng)中往往同時(shí)存在多個(gè)不同頻率成分的振動(dòng)分量，即呈現(xiàn)由各種頻率的正弦波振動(dòng)分量迭加在一起的波形，該波形正峰值與負(fù)峰值之間的最大偏差值就是通頻振動(dòng)，它是振動(dòng)測(cè)試頻段內(nèi)總的振動(dòng)。

      基頻振動(dòng)：一倍頻（基頻）振動(dòng)幅值表示轉(zhuǎn)速頻率相同的正弦波正峰值與負(fù)峰值之間的偏差值。

（3）相位：振動(dòng)相位（角）是由鍵相信號(hào)與選頻振動(dòng)信號(hào)構(gòu)成的相對(duì)關(guān)系，它是轉(zhuǎn)子或軸承座某一瞬間的振動(dòng)選頻信號(hào)與軸上某一固定標(biāo)志的相位差。相位的度量單位為度（°），通常振動(dòng)相位在0～360度范圍之間變化。

        一倍頻（基頻）相位振動(dòng)的相位在振動(dòng)分析中十分重要，它不僅反映了不平衡質(zhì)量的相對(duì)位置，在動(dòng)平衡中必不可少，而且在故障診斷中也很重要。

二，輔機(jī)常見振動(dòng)故障及處理

常見故障可以分為三大類：機(jī)械類、基礎(chǔ)類、電氣類。

第一類，機(jī)械類：這是我們研究的重點(diǎn)，具體可分為轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡、軸承故障、聯(lián)軸器故障、共振、連接剛度不足。

（1）轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡。

振動(dòng)特征：振動(dòng)主振頻率為基頻，基頻振動(dòng)幅值、相位均較穩(wěn)定，振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速升高而增大，轉(zhuǎn)速越高振動(dòng)爬升的速度越快，振動(dòng)有很好的再現(xiàn)性。

 汽機(jī)側(cè)輔機(jī)單純的質(zhì)量不平衡故障不多，鍋爐側(cè)引風(fēng)機(jī)、排粉機(jī)（中間儲(chǔ)倉式制粉系統(tǒng)）等設(shè)備由于工作環(huán)境較惡劣，葉片經(jīng)常發(fā)生磨損和葉輪積灰等，所以此類設(shè)備經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量不平衡。

處理方法：轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡試驗(yàn)。

案例1，某廠#1A汽動(dòng)給水泵#3、4軸承振動(dòng)

事故經(jīng)過：2010年3月14日2：33時(shí)，冷油器出口油溫為25.2℃，泵的流量為706m3/h，轉(zhuǎn)速為4585r/min時(shí)#4軸承振動(dòng)開始爬升，6：11時(shí)，冷油器出口油溫為36.9℃，泵的流量為655m3/h，轉(zhuǎn)速為4478r/min時(shí)#3、#4軸承振動(dòng)同時(shí)出現(xiàn)瞬間跳變，運(yùn)行人員開始降轉(zhuǎn)速，#3、#4軸承振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速降低先是瞬間減小，之后隨轉(zhuǎn)速降低緩慢減小。之后又進(jìn)行了兩次沖車，但都因#3軸承振動(dòng)超標(biāo)而打閘停機(jī)。

處理過程：停機(jī)后檢修人員對(duì)聯(lián)軸器、#3軸承進(jìn)行了檢查。檢查發(fā)現(xiàn)問題如下：1、聯(lián)軸器有多條螺栓松動(dòng)，2、#3軸承頂隙偏大、側(cè)隙偏小，3、#3軸承瓦枕與瓦沒有緊力。由于短時(shí)間無法對(duì)#3軸承頂隙、側(cè)隙、軸承緊力進(jìn)行處理，檢修人員處理了聯(lián)軸器螺栓。

檢查處理后再次啟動(dòng)，啟動(dòng)過程#3、#4軸承振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速的升高緩慢爬升，振動(dòng)的主振頻率為基頻，并且基頻振動(dòng)的幅值、相位較穩(wěn)定。鑒于以上振動(dòng)特征，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢修情況，認(rèn)為造成#1A給水泵#3、#4軸承振動(dòng)異常的原因如下：1、對(duì)輪聯(lián)軸器存在缺陷，2、#3、#4軸承油膜振蕩產(chǎn)生的大振動(dòng)使得泵的中心發(fā)生了變化。

由于現(xiàn)場(chǎng)暫時(shí)不具備停泵復(fù)查中心的條件，經(jīng)研究決定現(xiàn)場(chǎng)采取了用動(dòng)平衡來彌補(bǔ)中心偏差產(chǎn)生的不平衡，具體加重部位為聯(lián)軸器。加重方案為：聯(lián)軸器加重188g∠260度。加重后#3、4軸承振動(dòng)不超過35μm。

后續(xù)：在小修時(shí)發(fā)現(xiàn)泵側(cè)聯(lián)軸器鍵有裂紋。

案例2，某廠#4A引風(fēng)機(jī)振動(dòng)

事故經(jīng)過：2011年9月12日，該引風(fēng)機(jī)更換了葉輪，更換葉輪后啟動(dòng)振動(dòng)超標(biāo)，水平方向振動(dòng)大小為101μm，經(jīng)過對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡，振動(dòng)降為33μm。但隨著運(yùn)行時(shí)間的延長，振動(dòng)出現(xiàn)爬升，2011年10月11日，振動(dòng)爬升至88μm。

處理過程：測(cè)得振動(dòng)主振頻率為基頻，基頻振動(dòng)幅值、相位均較穩(wěn)定。由此可見振動(dòng)表現(xiàn)出的是不平衡特征，但考慮到該引風(fēng)機(jī)剛進(jìn)行過動(dòng)平衡不到一個(gè)月的時(shí)間，葉片不會(huì)這么快磨損。所以沒有直接進(jìn)行動(dòng)平衡，先對(duì)風(fēng)機(jī)內(nèi)部的葉輪積灰情況、焊口、連接部件等進(jìn)行檢查，只發(fā)現(xiàn)葉輪上均勻的積了一層較厚的灰，其它未見異常。

考慮到葉輪是均勻積灰，又由于當(dāng)時(shí)是搶修工期較緊，就沒有對(duì)積灰進(jìn)行處理，采取了對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡。第一次加重730g∠ 70度，振動(dòng)降為63μm，經(jīng)計(jì)算應(yīng)再加重430g ∠10度，第二次加重時(shí)在第二次加重的位置處有積灰脫落，由于無法計(jì)算脫落灰的質(zhì)量，所以將全部積灰處理掉。但第二次加重后振動(dòng)增大至95μm。經(jīng)計(jì)算確定第三次加重方案為：920g ∠240度。（第一次和第二次加重合成是：1038 g ∠45度。）

所以引起該引風(fēng)機(jī)振動(dòng)異常的原因是葉輪積灰。

注意：引風(fēng)機(jī)動(dòng)平衡時(shí)一定先檢查葉輪積灰情況，如果有積灰一定先將積灰清理后再進(jìn)行動(dòng)平衡。

（2）軸承故障。

振動(dòng)特征：1、振動(dòng)隨著運(yùn)行時(shí)間的延長而爬升。

2、振動(dòng)不穩(wěn)定，存在一定幅度波動(dòng)。

3、振動(dòng)主振頻率為2X、3X等高頻。

（在振幅和振速差值很大時(shí)為高頻振動(dòng)，一般首先想到軸承故障和動(dòng)靜摩擦。）

案例3：某廠一臺(tái)引風(fēng)機(jī)振動(dòng)

事故經(jīng)過：該引風(fēng)機(jī)為離心式風(fēng)機(jī)，變頻運(yùn)行，轉(zhuǎn)速在540r/min之前振動(dòng)未見異常，當(dāng)轉(zhuǎn)速升高至541r/min時(shí)，#2、3、4軸承振動(dòng)出現(xiàn)跳變，其中#4軸承振動(dòng)最為突出，振動(dòng)由8μm跳至88μm，并且此時(shí)現(xiàn)場(chǎng)噪音變的非常大，轉(zhuǎn)速降至498 r/min時(shí)振動(dòng)恢復(fù)至正常值，降轉(zhuǎn)速降至481 r/min，在481 r/min運(yùn)行不到20分鐘，#4軸承振動(dòng)出現(xiàn)大幅跳變，降低轉(zhuǎn)速后振動(dòng)有所減小，但振動(dòng)仍大幅波動(dòng)。為了進(jìn)一步確定振動(dòng)與轉(zhuǎn)速的關(guān)系又將轉(zhuǎn)速升至540r/min，此時(shí)振動(dòng)最大已超量程（傳感器最大值設(shè)為500μm），并且波動(dòng)幅度更大。

處理過程：經(jīng)過振動(dòng)頻譜分析，發(fā)現(xiàn)振動(dòng)頻譜凌亂，振動(dòng)主振頻率15Hz，當(dāng)時(shí)工作頻率為：8.98Hz（轉(zhuǎn)速539r/min），15Hz約為1.7倍頻。鑒于以上情況，分析認(rèn)為造成該引風(fēng)機(jī)振動(dòng)異常的原因是：1、存在動(dòng)靜碰摩；2、#4軸承存在故障。停機(jī)后檢查發(fā)現(xiàn)#4軸承滾珠體已經(jīng)和軸頸黏合在一起，軸頸發(fā)生嚴(yán)重碰摩。

案例4：某廠一臺(tái)排粉機(jī)振動(dòng)

事故經(jīng)過：該排粉機(jī)振動(dòng)超標(biāo)，2011年2月26日，準(zhǔn)備對(duì)該排粉機(jī)進(jìn)行動(dòng)平衡時(shí)，發(fā)現(xiàn)振動(dòng)呈現(xiàn)大幅波動(dòng)，振幅在32～136μm之間波動(dòng)，引起振動(dòng)波動(dòng)的主振頻率為基頻，基頻振動(dòng)幅值在20～121μm 之間波動(dòng)。

處理過程：鑒于以上情況，認(rèn)為造成該排粉機(jī)振動(dòng)異常的原因是：1、轉(zhuǎn)子上存在松動(dòng)部件；2、軸承存在故障。但由于現(xiàn)場(chǎng)不具備檢查軸承和葉輪鎖母的條件，多次嘗試靠動(dòng)平衡解決，但都沒有達(dá)到預(yù)期的目的。2011年10月小修時(shí)，對(duì)軸承進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)軸承內(nèi)環(huán)有裂紋。更換軸承后啟動(dòng)，振動(dòng)還是超標(biāo)，但這次振動(dòng)主振頻率為基頻，并且基頻振動(dòng)幅值、相位均較穩(wěn)定，這說明轉(zhuǎn)子存在不平衡質(zhì)量。通過在葉輪上加重，振動(dòng)超標(biāo)得以解決，振動(dòng)由115μm將為26μm。

（3）聯(lián)軸器故障。

振動(dòng)特征：振動(dòng)主要發(fā)生在聯(lián)軸器兩側(cè)的軸承。如果電機(jī)轉(zhuǎn)子質(zhì)量和機(jī)械部分轉(zhuǎn)子質(zhì)量相當(dāng)，聯(lián)軸器兩側(cè)軸承振動(dòng)均會(huì)存在異常，如果電機(jī)轉(zhuǎn)子質(zhì)量遠(yuǎn)小于機(jī)械部分轉(zhuǎn)子質(zhì)量，只有電機(jī)側(cè)靠近聯(lián)軸器軸承振動(dòng)會(huì)出現(xiàn)異常，振動(dòng)主振頻率為基頻，并伴隨2x成分。

案例5，某廠一次風(fēng)機(jī)振動(dòng)

事故經(jīng)過：該一次風(fēng)機(jī)為離心式風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速為1488r/min，電機(jī)轉(zhuǎn)子與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子之間的聯(lián)軸器為蛇形彈簧聯(lián)軸器，由于聯(lián)軸器罩殼磨損嚴(yán)重，委托某加工單位仿制。檢修后啟動(dòng)，電機(jī)后軸承和風(fēng)機(jī)前軸承垂直、水平、軸向三個(gè)方向振動(dòng)均出現(xiàn)異常，垂直方向振動(dòng)分別為102μm、104μm。由于振動(dòng)超標(biāo)，檢修人員重新復(fù)測(cè)了中心，未見異常。

處理過程：經(jīng)檢測(cè)這兩個(gè)軸承三個(gè)方向振動(dòng)主振頻率均為基頻，并有一定量2x，未見明顯的軸承故障頻率，這表明各軸承不存在故障且安裝、潤滑良好；也沒有發(fā)現(xiàn)明顯的葉片通過頻率，另外，通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，風(fēng)機(jī)振動(dòng)與擋板開度沒有關(guān)系，這表明風(fēng)機(jī)通流部分正常。

通過以上分析排除了風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡、軸承損壞、安裝潤滑不良及風(fēng)機(jī)通流部分損壞等故障。但風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端軸承振動(dòng)大于非驅(qū)動(dòng)軸承振動(dòng)，風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端軸承振動(dòng)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)端軸承振動(dòng)大小接近，相位相反，各軸承水平、垂直、軸向振動(dòng)均較大，且頻譜中2倍頻成分比較明顯，這些現(xiàn)象表明，風(fēng)機(jī)可能存在風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子與電機(jī)轉(zhuǎn)子不對(duì)中的問題。由于中心復(fù)測(cè)過，沒有發(fā)現(xiàn)問題，另外，考慮到檢修時(shí)更換了聯(lián)軸器罩殼，所以決定拆下聯(lián)軸器罩殼，通過測(cè)量發(fā)現(xiàn)，新更換的聯(lián)軸器罩殼內(nèi)徑與更換下來的舊罩殼比較小2mm。

將新的罩殼內(nèi)徑加大了2mm回裝，回裝后啟動(dòng)，這兩個(gè)軸承的異常振動(dòng)消失，三個(gè)方向振動(dòng)最大不超過50μm。這說明造成振動(dòng)異常的原因是新的罩殼內(nèi)徑過小，運(yùn)行中罩殼限制了轉(zhuǎn)子的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，引起轉(zhuǎn)子不對(duì)中。

案例6，某廠排粉機(jī)振動(dòng)

事故經(jīng)過：該排粉機(jī)為離心式風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速為1500r/min。大修時(shí)將尼龍棒式鏈接的聯(lián)軸器更換為螺栓套膠圈鏈接的聯(lián)軸器。大修后啟動(dòng)，電機(jī)靠近聯(lián)軸器側(cè)軸承振動(dòng)出現(xiàn)異常。具體振動(dòng)情況如下：振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速升高而增大，由振動(dòng)趨勢(shì)圖測(cè)定，剛定速1500r/min時(shí)水平方向振動(dòng)為76μm，振動(dòng)較穩(wěn)定，但是隨著再循環(huán)門開度增大，振動(dòng)出現(xiàn)跳變，只要門的開度不變，振動(dòng)就一直很穩(wěn)定，門全開時(shí)振動(dòng)最大到240μm，隨著門開度的減小，振動(dòng)也減小。并且降速的振動(dòng)明顯小于升速時(shí)的振動(dòng)。

處理過程：引起振動(dòng)變化的主振頻率為基頻，并有一定量的2x，振動(dòng)每次跳變時(shí)基頻相位也跳變約20度，振動(dòng)穩(wěn)定時(shí)基頻振動(dòng)相位也穩(wěn)定；振動(dòng)與門的開度有關(guān)，門的開度增大，會(huì)出現(xiàn)兩種情況：1、電機(jī)電流增大；2、轉(zhuǎn)子所承受的扭矩增大；另外，降速振動(dòng)明顯小于升速的振動(dòng)，這也說明有兩種情況：1、降速時(shí)轉(zhuǎn)子不受電磁力；2、降速時(shí)轉(zhuǎn)子不承受扭矩。

經(jīng)過以上分析，認(rèn)為造成振動(dòng)異常的原因是：1、轉(zhuǎn)子承受大扭矩時(shí)聯(lián)軸器發(fā)生錯(cuò)位（可能性最大）；2、電機(jī)轉(zhuǎn)子受到不均勻電磁力。由于無法排除上述兩個(gè)原因，但考慮到檢修更換了聯(lián)軸器，所以決定更換聯(lián)軸器，使用原來尼龍棒鏈接的聯(lián)軸器。更換聯(lián)軸器后啟動(dòng)，振動(dòng)異常問題得以解決。

這說明造成振動(dòng)異常的原因就是聯(lián)軸器發(fā)生了錯(cuò)位。造成聯(lián)軸器錯(cuò)位的原因是套在螺栓上的膠圈強(qiáng)度不夠，大扭矩時(shí)發(fā)生變形，由于膠圈有定彈性，扭矩小時(shí)就自動(dòng)恢復(fù)。

2006年3月17日，某廠#1機(jī)負(fù)荷660MW，1A汽動(dòng)給水泵主泵軸承振動(dòng)大，DCS顯示9mm/s，就地測(cè)振動(dòng)10mm/s。其振動(dòng)特征和案例1、案例5相似。夜間降負(fù)荷后對(duì)主泵對(duì)輪和中心檢查,發(fā)現(xiàn)對(duì)輪齒個(gè)別損壞造成振動(dòng),隨后制作了對(duì)輪拆裝專用工具更換新對(duì)輪，振動(dòng)消除。

（4）共振

共振可分為支撐系統(tǒng)共振、基礎(chǔ)共振、定子共振。

支撐系統(tǒng)、基礎(chǔ)共振：都是由其固有頻率與該設(shè)備工作轉(zhuǎn)速頻率避開不夠，一般要求支撐系統(tǒng)、基礎(chǔ)等設(shè)備的固有頻率要避開工作轉(zhuǎn)速頻率±15%的范圍。這兩種共振的振動(dòng)特點(diǎn)是振動(dòng)主振頻率為基頻。解決這類問題的方案是：1、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行加固，提高其固有頻率；2、對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡，降低激振力。

定子共振：近年來，為了經(jīng)濟(jì)性，把一些設(shè)備進(jìn)行了變頻改造，但是由于設(shè)備在出廠時(shí)只考慮了工頻運(yùn)行，這要就會(huì)出現(xiàn)在變頻區(qū)某個(gè)轉(zhuǎn)速下發(fā)生共振。振動(dòng)特征：振動(dòng)發(fā)生在某個(gè)轉(zhuǎn)速下，在該轉(zhuǎn)速區(qū)振動(dòng)存在明顯的共振峰值，振動(dòng)主振頻率為基頻，在該區(qū)域基頻振動(dòng)相位變化較大，避開這個(gè)轉(zhuǎn)速區(qū)振動(dòng)就減小。解決這類問題的方案是：1、對(duì)定子支撐狀況進(jìn)行改變，改變其固有頻率；2、對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡，降低激振力。

案例7，某廠取水泵電機(jī)振動(dòng)

事故經(jīng)過：該泵為立式泵，電動(dòng)機(jī)是上海電機(jī)廠生產(chǎn)的異步電動(dòng)機(jī)。電機(jī)上軸承振動(dòng)先是隨轉(zhuǎn)速升高緩慢爬升，轉(zhuǎn)速升至740r/min時(shí)，振動(dòng)達(dá)到最大值，之后振動(dòng)開始減小。另外，在就地對(duì)電機(jī)定子進(jìn)行測(cè)試，測(cè)得其固有頻率為：12Hz

處理過程：振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速升高，呈現(xiàn)出先揚(yáng)后抑的趨勢(shì)，在740r/min（13Hz）附近出現(xiàn)共振峰值，該轉(zhuǎn)速頻率接近電機(jī)定子固有頻率12Hz，并且振動(dòng)主振頻率為基頻，這說明電機(jī)定子在740r/min轉(zhuǎn)速附近發(fā)生了共振。

由于現(xiàn)場(chǎng)對(duì)電機(jī)進(jìn)行加固對(duì)振動(dòng)沒有明顯改善，所以我們采取了對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡，經(jīng)計(jì)算確定在電機(jī)上端風(fēng)扇加重86g∠166度，加重后振動(dòng)得到一定程度改善，740r/min時(shí)東西方向振動(dòng)由380μm降為115 μm。

（5）連接剛度不足

振動(dòng)主要表現(xiàn)為在兩個(gè)連接部件之間存在差別振動(dòng)，如地腳和臺(tái)板之間，臺(tái)板和基礎(chǔ)之間。對(duì)于一般的軸承座來說，測(cè)點(diǎn)上下標(biāo)高在100mm以內(nèi)的兩個(gè)連接部件，在連接被緊固的情況下，其差別振動(dòng)應(yīng)小于2μm。

造成連接剛度不足的原因：

1、連接螺栓松動(dòng)；

由于檢修或安裝時(shí)疏忽，軸承蓋、軸承座、基礎(chǔ)臺(tái)板等連接螺栓部分沒有擰緊或預(yù)緊力不夠。

2、軸承座與臺(tái)板接觸不良；

由于軸承座或臺(tái)板的變形以及修刮不良，軸承座與臺(tái)板之間墊片過多或太厚、不平整等原因，這樣即使在各個(gè)連接螺栓都擰緊的情況下，仍不能達(dá)到要求的連接剛度，在動(dòng)態(tài)下仍存在顯著的差別振動(dòng)。

3、基礎(chǔ)臺(tái)板與基礎(chǔ)接觸不良。

a、二次灌漿質(zhì)量不高

b、基礎(chǔ)臺(tái)板墊鐵走動(dòng)

c、基礎(chǔ)臺(tái)板墊鐵過高——墊鐵高度應(yīng)小于80mm

d、軸承座漏油

e、軸承座振動(dòng)大

f、基礎(chǔ)臺(tái)板墊鐵氧化

其余尚有另兩類振動(dòng)種類和各類標(biāo)準(zhǔn)，明天和大家分享！請(qǐng)保持關(guān)注。