振动分析服务之设备*常见故障的识别（4）

松动引起的振动

关于松动故障，我们要了解的*重要的事情是：松动不是激振力。换句话说，振动分析服务由于松动，设备可能存在振动超标的情况，但是，松动不是激发振动的根源。

不平衡或不对中这样的激振力，才是引起振动的根本原因。

松动只是设备或系统的刚度降低或消失。导致松动的可能原因是安装螺栓松动、基础开裂、灌浆不实、焊缝开裂、罩壳松动或轴上的衔铁、转动部件松动。由设备内部激振力振动分析服务产生的振动，在松动状态下比不松动时表现出更高的振幅。如果主激振力是1倍频不平衡力，松动状态下的振动主频就是1倍频；如果主激振力是偏心不对中产生的2倍频力，松动状态下的振动频率将是2倍频。但是，许多已公布的振动故障诊断图表都显示，松动不一定会产生2倍频振动。

松动的定义非常广泛，振动分析服务涉及一个很宽的可能范围。这里将讨论两种类型的松动，并且分析它们的振动特征。

 1. 与转动系统相关的松动，包括轴上回转件松动、轴上或轴承座中的轴承松动、滑动轴承间隙超标。

 2. 设备支撑系统松动，例如安装螺栓松动、灌浆不实或结构开裂。

转动系统的松动

与转动系统相关的松动，通常会发出“咔哒”声或产生冲击力。例如轴上的松动旋转部件与轴之间的“咔哒”撞击声。轴上的轴承松动时，轴与轴承间发出咔哒声，振动分析服务这有可能是锁紧卡圈松动造成的。如前所述，只要有冲击或尖锋能量出现，不管它的原因是什么，频谱上都会出现谐波频率。

支撑系统松动

不同于转动系统部件的松动，设备支撑系统松动不会反映出谐波振动频率，谐波频率的产生不但与松动的严重程度有关而且与设备内部的激振力有关。例如平衡良好的电机，仅仅放在台板上并不锁紧，也能平稳运行。然而，当电机存在质量不平衡时，电机振动就会很剧烈，由于没有约束，电机会在台板上移动。

对于设备支撑系统的松动，振动分析服务例如安装螺栓松动，灌浆不实或结构开裂，可以依据下列振动特征进行识别。

 1. 结构松动，并伴有平缓的激振力，例如轻度不平衡和不对中，则振动频率成分只有主激振力的频率，不包含谐波频率。如果设备处于松动状态，径向振动是高度方向相关性的，可能显示出非常高的垂直振动。正常情况下，对于刚性安装的设备，垂直振幅等于或大于水平振幅，可能预示结构松动或薄弱。

 2. 如果存在结构松动，并且伴有很强的激振力，例如大不平衡力，这两个条件联合作用下将导致设备弹跳。图4－25给出了相关解释，如图中所示，设备的轴承安装螺栓松动，振动分析服务同时设备存在大不平衡力，当不平衡力垂直向下时，轴承被强制向下压向基础；当不平衡力垂直向上时，轴承又被迫抬起到松动的容许量位置，轴承一直被保持在这一位置，直到不平衡力旋转到某一位置，向上的分力不能再托起轴承，这时轴承会下落、反弹压向基础。*终结果是不平衡的正弦波失真，如前所述，振动信号正弦波形失真，在频谱分析时一定能看到谐波频率成分。

另外一个辨识结构松动的明显证据是垂直振动比水平振动的幅值大很多，这是高度方向相关性振动的典型特征。

应用前面提到的简单探测研究技术，可以很容易检查结构松动。对比不同安装面的振动幅值，如果振幅值差别很大，说明存在结构松动。