振动分析服务振动频率的重要性

振动频率的重要性

许多机械和运行故障都能使设备表现出强烈振动。显而易见，一旦存在振动 问题，振动分析服务就应该进行详细的振动分析来诊断故障原因。这时振动频谱是至关重要的。 振动频谱是故障分析和诊断的工具。

 产生振动的激振力通常来自设备零部件的旋转运动。激振力的大小和方向随 旋转部件的转速（RPM）变化，大部分振动故障的频率与转速直接相关。

以下例说明振动频率的重要性。假设鼓风机的工作转速为2400RPM，振动分析服务由3600RPM 的电机通过皮带轮驱动，鼓风机在工作转速时振动超标。测试发现振动的主要频率成分为2400CPM(1×RPM)，这明显地表明了鼓风机是造成振动的原因并可以排除电机或皮带轮的影响。掌握这样一个基本的事实，就可以排除许多其它引起振动的原因。

表 1 汇总了*常见的与转速振动分析服务（RPM）相关的振动频率以及对应的故障原因。仍用上例说明如何使用这张图表，振动的主要频率成分是2400CPM(1×RPM)，即皮带轮驱的鼓风机的工作频率，根据表1 列出如下可能的故障：

􀂊 不平衡

􀂊 皮带轮偏心

􀂊 不对中     可能是鼓风机轴承不对中或者鼓风机皮带轮不对中

􀂊 大轴弯曲

􀂊 松动

􀂊 变形   塑性基础或管网应力

􀂊 皮带损坏      如果振动频率等于皮带转速

􀂊 共振

􀂊 往复力

􀂊 电气故障

使用这个简单的图表，将使 2400CPM 振动频率的故障从数百种降低到十种。

依靠经验常识可以进一步减少故障原因的数量。振动分析服务**，因为振动频率与驱动皮带轮转速（RPM）无关，可以排除皮带轮故障。**，因为设备不是往复式压缩机或发动机等这类往复机械，往复力导致故障的可能也可以排除。第三，因为故障频率与驱动电机转速毫无关联，电气问题的可能性也可排除。仅仅依据振动频率成分是一倍频2400CPM(1×RPM)，就可将振动的可能原因减少到七个。

振动分析实际是一个排除法的过程。第四章振动分析将介绍其它可用的测试和实验方法来进一步减少可能的故障原因数量。了解振动频率以及频率与设备转速的关系只是振动分析的**步。

并不是所有的机械故障的振动频率等于工作转速(1×RPM)。表1 所示，振动分析服务诸如松动、不对中、共振、往复力也能产生两倍（2×）、三倍（3×）频率成分甚至更高倍频。通常齿轮故障引起的振动频率与齿轮的啮合频率有关，等于齿轮的齿数乘以齿轮转速。风扇或泵的空气动力学和水动力学故障诱发的振动频率等于风扇叶片或叶轮叶片乘以转速。此外，不是所有的故障表现出的振动频率与转速相关。轴承滚动体的裂纹或缺陷产生的振动频率就证明了这一点。

总之，认识到不同的机械故障表现出不同的振动频率特征，并了解振动频率的意义是非常重要的。

表 1

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