機(jī)械設(shè)備振動(dòng)故障的診斷流程

       在長時(shí)間、高負(fù)荷運(yùn)行下，機(jī)械設(shè)備極易出現(xiàn)各類故障，機(jī)械振動(dòng)故障的診斷是利用檢測儀器對(duì)機(jī)械設(shè)備的原始振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行采集，對(duì)檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行降噪處理，去除信號(hào)中夾雜的噪音雜質(zhì)，提取關(guān)鍵的故障信息。然后參考機(jī)械振動(dòng)故障的判斷標(biāo)準(zhǔn)，并與正常振動(dòng)數(shù)據(jù)相互對(duì)比，*終形成數(shù)據(jù)報(bào)告，診斷出機(jī)械設(shè)備的故障發(fā)生原因。只有對(duì)故障進(jìn)行清晰明確的判斷，才能提高機(jī)械振動(dòng)故障判斷的準(zhǔn)確性。應(yīng)針對(duì)故障原因采取相應(yīng)的處理措施，對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行科學(xué)合理的維修與維護(hù)，避免發(fā)生故障誤判問題，減少機(jī)械設(shè)備在使用過程中對(duì)機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)帶來的損失。

      在實(shí)際的機(jī)械設(shè)備使用過程中，設(shè)備的管理人員和操作人員在面對(duì)設(shè)備工作狀態(tài)、檢測裝置、實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)、軸承類型等問題時(shí)，通常需要根據(jù)機(jī)械設(shè)備的工況，結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)與專業(yè)技能，參考以往機(jī)械設(shè)備的維修標(biāo)準(zhǔn)，制定出適合自身工廠的故障判斷標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)包括機(jī)械設(shè)備振動(dòng)故障的頻率、幅度等物理參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，可作為后續(xù)故障診斷的標(biāo)準(zhǔn)參考。

 常見的故障振動(dòng)診斷方法

       機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)伴隨著機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行而產(chǎn)生?？梢哉f，只要機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行，就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)。一般只要機(jī)械振動(dòng)量（位移、速度及加速度）符合標(biāo)準(zhǔn)，未超過允許范圍，機(jī)械設(shè)備所受傷害可以忽略。但是一旦機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)不正常的振動(dòng)或者振動(dòng)的幅度超過了允許范圍，機(jī)械設(shè)備將會(huì)產(chǎn)生較大的動(dòng)載荷和噪聲。某些零部件由于受到附加載荷，磨損、疲勞、破裂等問題會(huì)加劇，會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備的工作壽命和工作性能產(chǎn)生影響，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備零部件出現(xiàn)故障或者提前失效。因此需要對(duì)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)中蘊(yùn)藏的故障信息進(jìn)行深挖掘，及時(shí)診斷并準(zhǔn)確判別出故障發(fā)生的原因，降低以振動(dòng)加劇為征兆的故障事件發(fā)生的概率。

       機(jī)械設(shè)備振動(dòng)診斷實(shí)際上是通過對(duì)采集的振動(dòng)信號(hào)在三維圖上的時(shí)域、幅域、頻域進(jìn)行信號(hào)處理與分析，以判斷出故障發(fā)生的原因，并找到故障發(fā)生的部位。目前，在國際上普遍使用的振動(dòng)診斷方法主要包括[3]：

       1 波形分析法

       波形分析法是在時(shí)域與幅域上對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析，通過對(duì)信號(hào)波譜曲線的形態(tài)進(jìn)行分析，提取表征曲線形態(tài)的參量，并以這些參量的相似性作為波譜相似性的測度。將這些參量與機(jī)械振動(dòng)故障的判斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比照，從而判別出振動(dòng)信號(hào)中隱含的故障原因，并對(duì)故障發(fā)生部位進(jìn)行定位。

       波形分析法在振動(dòng)診斷中的使用流程如下：（1）利用檢測儀器對(duì)機(jī)械設(shè)備的原始振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行采集。（2）確定振動(dòng)信號(hào)波形參量在時(shí)間域與幅值域上的分布，找到*大幅值。（3）分析并確定各諧波分量的頻率值。（4）計(jì)算振動(dòng)信號(hào)波形的相位滯后與時(shí)間滯后。（5）根據(jù)波形的畸變狀況進(jìn)行反演，計(jì)算得到真實(shí)的波形。（6）計(jì)算自由振動(dòng)波形衰減系數(shù)與振動(dòng)系統(tǒng)的阻尼值。（7）構(gòu)建波形與實(shí)際物理現(xiàn)象二者之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系網(wǎng)，構(gòu)建機(jī)械設(shè)備在正常作用狀態(tài)的振動(dòng)波與波形特征的關(guān)聯(lián)關(guān)系網(wǎng)。（8）通過相關(guān)分析，計(jì)算振動(dòng)波形與機(jī)械設(shè)備在正常作用狀態(tài)的振動(dòng)波形二者之間的相似度。

       2 頻譜分析法

       頻譜分析法是將時(shí)域信號(hào)變換至頻域，在頻率域內(nèi)對(duì)動(dòng)態(tài)信號(hào)加以分析的方法。其通過將復(fù)雜的時(shí)間歷程波形，經(jīng)過傅里葉變換分解為若干單一的諧波分量，以獲得信號(hào)的頻率結(jié)構(gòu)以及各諧波和相位信息，其分析的結(jié)果是以頻率為坐標(biāo)的各物理量的譜線與曲線。目的是為解決消振、幅振等問題提供條件，幫助判別出振動(dòng)信號(hào)中隱含的故障原因，并對(duì)故障發(fā)生部位進(jìn)行定位。

       頻譜分析法在振動(dòng)診斷中的使用流程如下：（1）計(jì)算動(dòng)態(tài)振動(dòng)信號(hào)中的各個(gè)頻率分布范圍。（2）計(jì)算動(dòng)態(tài)振動(dòng)信號(hào)的各個(gè)頻率在幅域上的分布情況與能力分布情況，獲得主要幅度與能量分布的頻率值。（3）對(duì)測試波形進(jìn)行分析，計(jì)算其頻率成分與幅值，以校正測試波形。（4）頻譜分析得到頻率值、幅值、相位角以及各種譜密度，作為參數(shù)，以解決消振、幅振等問題。