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趋势分析 机组运行时，可利用趋势图来显示、记录机器的通频振动、各频率分量的振动、相位或其它过程参数是如何随时间变化的。 图1 振动趋势图 瀑布图分析 按时间序，将某测点在启停机（或正常运行）时连续测得的一组频谱图组成三维图谱，就是频谱瀑布图。它能清晰显示各种频率的振幅变化情况。 图2 瀑布图 轴心轨迹图 轴心轨迹一般是指转子上的轴心一点相对于轴承座，在它与轴线垂直的平面内的运动轨迹，如图3。轴心轨迹将来自两个垂直且共面的传感器的时域波形数据合并在一起，以创建显示轴心线二维动态运动的单图，只要传感器相互垂直，任何方向均可。 轴心轨迹主要包括：原始轴心轨迹、提纯轴心轨迹、平均轴心轨迹、一倍频轴心轨迹、二倍频轴心轨迹、0.5倍频轴心轨迹等多种轴心轨迹，一般主要考察提纯轴心轨迹、一倍频轴心轨迹和二倍频轴心轨迹。 原始轴心轨迹是指：采集到的X、Y传感器的模拟信号，进行高通模拟滤波去掉直流量后的信号，经过采样后直接绘制轴心轨迹。 由于转子振动信号中不可避免地包含了噪声、电磁信号干扰等超高次谐波分量，使得轴心轨迹的形状变得十分复杂，有时甚至非常混乱。提纯轴心轨迹排除了噪声和电磁干扰等超高次谐波信号的干扰，突出了工频、0.5倍频、二倍频等主要因素。 图3轴心轨迹图 轴心位置图 轴心轨迹由两个正交传感器的振动信号的交流部分组成，而轴心位置则是由振动信号的直流部分组成，如图3。轴心位置图用来显示轴颈中心相对于下轴瓦最低点的位置。这种图形提供了转子在轴瓦中稳态位置变化的观测结果，用以判别轴颈是否处于正常位置。 图4 轴心位置图 Bode图、极坐标图 极坐标图和Bode图是专为启停机数据显示设计的。Bode图是反映机器 振动幅值、相位随转速变化的关系曲线。如图5，横坐标是转速，纵坐标 有振幅的峰峰值和相位。从Bode图上我们可以得到以下信息： 1） 转子系统在各种转速下的振幅和相位； 2） 转子系统的临界转速； 3） 转子系统的共振放大系数（Q=Amax／ε）；一般小型机组Q在3-5甚至更小，而大型机组在5-7；超过上述数值，很可能是不安全的； 4） 转子的振型； 5） 系统的阻尼大小； 6） 转子上机械偏差和电气偏差的大小； 7） 转子是否发生了热弯曲。 通过这些信息，可以获得有关转子的动平衡状况和振动体的刚度、阻尼特性等动态数据。 图5 Bode图 极坐标图是把振幅和相位随转速变化的关系用极坐标的形式表示出来，下图中，一旋转矢量的点代表转子的轴心，该点在各个转速下所处位置的极半径就代表了轴的径向振幅，该点在极坐标上的角度就是此时振动的相位角。这种极坐标表示方法在作用上与Bode图相同，但它比Bode图更为直观。 振幅－转速曲线在极坐标图中是呈环状出现的，临界转速处在环状振幅最大处，且此时从弧段上标记的转速应该显示出变化率为最大。用电涡流传感器测试轴的振动时，在极坐标图中可以很容易得到轴的原始晃度矢量，即与低转速所对应的矢量。从带有原始晃度的图形得到扣除原始晃度后的振动曲线也容易做到，只要将极坐标系的坐标原点平移到与需要扣除的原始晃度矢量相对应的转速点，原图的曲线形状保持不变。这样，原曲线在新坐标系中的坐标即是扣除原始晃度后的振动响应。 图6 极坐标图 级联图 级联图是在启停机转速连续变化时，不同转速下得到的频谱图依次组成的三维谱图。它的Z轴是转速，工频和各个倍频及分频的轴线在图中是都以0点为原点向外发射的倾斜的直线，在分析振动与转速有关的故障时是很直观的。该图常用来了解各转速下振动频谱变化情况，可以确定转子临界转速及其振动幅值、半速涡动或油膜振荡的发生和发展过程等。 图7 级联图 |
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