♦机械设备中大部分都是旋转机械，它覆盖了动力、电力、化工、冶金、机械制造等重要工程领域。♦旋转机械转速一般都较高，因此对故障诊断技术的要求就特别迫切。如：汽轮发电机、压缩机、风机、大型轧钢机等，其工况状态不仅影响该机器设备本身的运行，而且还会对后续生产造成损失，严重时还会对国民经济造成重大损失，甚至导致机毁人亡事故。为保证机组安全运行，降低机组维修费用和提高机组利用率，大型旋转机械的状态监视与故障诊断的研究就越来越受到研究者和工业部门的重视。1、机械故障的主要原因􀂾设计原因①设计不当，动态特性不良，运行时发生强迫振动或自激振动②结构不合理，应力集中③设计工作转速接近或落人临界转速区④热膨胀量计算不准，导致热态对中不良􀂾制造原因①零部件加工制造不良，精度不够②零件材质不良，强度不够，制造缺陷③转子动平衡不符合技术要求􀂾安装、维修①机械安装不当，零部件错位，预负荷大②轴系对中不良③机器几何参数（如配合间隙、过盈量及相对位置）调整不当④管道应力大，机器在工作状态下改变了动态特性和安装精度⑤转子长期放置不当，改变了动平衡精度⑥未按规程检修，破坏了机器原有的配合性质和精度􀂾操作运行①过程/工艺参数（如介质的温度、压力、流量、负荷等）偏离设计值，机器运行工况不正常②机器在超转速、超负荷下运行，改变了机器的工作特性③运行点接近或落入临界转速区2、周期振动的定义：周期函数可以展开为傅里叶级数第1项为均值或直流分量第2项为基本振动（基频振动、工频振动）或基波，记为1x第3项以下总称为高次谐波振动，2x，3x，…，nx3、监测参数及分析方法振幅：表示振动的严重程度，可用位移、速度或加速度表示分频振动：机器特征频率下的振幅和相位。旋转机械主要有工频（1X）、半倍频（0.5X）和二倍频（2X）等频率：描述机器振动状态的十分重要的特征量相位：动态特性、故障特性及转子的动平衡等具有重要意义轴心位置：稳定情况轴承中心相对于转轴轴颈中心的位置轴向位置（差胀）：转子与静子之间轴向间隙的变化值对中度：轴系转子之间的连接对中程度温度：轴瓦温度反映轴承运行情况润滑油压：反映滑动轴承油膜的建立情况涡流传感器的安装随机振动时历曲线波特图（Bodeplot)基频(1X)幅值的测量--------通常由一台具有滤波功能的仪器完成转子系统的异常振动类型及其特征频谱比较利用FFT频谱分析仪，将旋转机械的升速过程做阶次分析(OrderTracking)，以便进一步了解振动的构成原因。趋势分析特征数据值和预报值按一定的时间顺序排列起来进行分析。可以是通频振动、1X振幅、2X振幅、0.5X振幅、轴心位置等，时间顺序可以按前后各次采样、按小时、按天等。不平衡振动的某些特征转子不平衡的轴心轨迹转子不平衡故障谱图转子不平衡故障的Bode图例：某大型离心式压缩机组蒸汽透平经检修更换转子后，机组启动时发生强烈振动。压缩机两端轴承处径向振幅达到报警值，机器不能正常运行。主要振动特征，如图所示：原因分析：检查该转子的库存记录，库存时间较长，因转子较重，保管员未按规定周期盘转，初步断定是转子动平衡不良造成的。处理措施：机组故障原因是转子不平衡，短期内不会迅速恶化。考虑到化工生产工艺流程生产不能中断，经研究决定，监护运行。生产验证：在加强监测的前提下维持运行，其振动趋势稳定，没有增大的趋势。维持运行一个大修周期（18个月）后，下次大修时更换转子并送专业厂检查，发现动平衡严重超标。例：某52万吨／年尿素装置CO2压缩机组低压缸转子，大修后开车振动值正常，但在线监测系统发现其振动值有逐步增大的趋势。其时域波形为正弦波，分析其频谱，以1×频为主，分析其矢量域图，相位有一个缓慢的变化。如图所示：诊断意见：经过两个月的连续观测，根据其振动特征，对照不平衡故障的甄别方法，判定其故障原因为渐变不平衡，是由于转子流道结垢或局部腐蚀造成的。处理措施：渐变不平衡短期内不会迅速恶化，同时正常生产一旦中断将会导致巨大的经济损失，因此决定利用在线监测系统监护其运行，待大修时再做处理。生产验证：6个月后工厂年度大修，更换转子后在机修车间检查，转子并不弯曲；目测检查，无结垢和腐蚀现象。但送专业厂拆卸检查后发现，一轴套内侧（不拆卸转子时看不到部分）发生局部严重腐蚀，导致转子不平衡质量逐渐增大。例：质量不平衡初步判断：(１)在现场安装发动机侧靠背轮时，靠背轮采用冷装方法安装，紧力不够，当转速升高时，紧力消失，在靠背轮处产生不平衡力，两转子的对中性也产生变化，随着转速升高及负荷增大,该处轴振动幅值明显增大。(２)3#轴瓦瓦枕与轴承间配合为间隙配合，没有紧力，对振动起放大作用为逐步排除可能原因，按设备