機械設備振動故障的診斷流程

       在長時間、高負荷運行下，機械設備極易出現各類故障，機械振動故障的診斷是利用檢測儀器對機械設備的原始振動信號進行采集，對檢測到的數據進行分析，對振動信號進行降噪處理，去除信號中夾雜的噪音雜質，提取關鍵的故障信息。然后參考機械振動故障的判斷標準，并與正常振動數據相互對比，*終形成數據報告，診斷出機械設備的故障發生原因。只有對故障進行清晰明確的判斷，才能提高機械振動故障判斷的準確性。應針對故障原因采取相應的處理措施，對機械設備進行科學合理的維修與維護，避免發生故障誤判問題，減少機械設備在使用過程中對機械產品生產帶來的損失。

      在實際的機械設備使用過程中，設備的管理人員和操作人員在面對設備工作狀態、檢測裝置、實際運轉、軸承類型等問題時，通常需要根據機械設備的工況，結合自己的工作經驗與專業技能，參考以往機械設備的維修標準，制定出適合自身工廠的故障判斷標準。該標準包括機械設備振動故障的頻率、幅度等物理參數標準，可作為后續故障診斷的標準參考。

 常見的故障振動診斷方法

       機械設備的振動伴隨著機械設備的運行而產生。可以說，只要機械設備在運行，就會產生機械振動。一般只要機械振動量（位移、速度及加速度）符合標準，未超過允許范圍，機械設備所受傷害可以忽略。但是一旦機械設備出現不正常的振動或者振動的幅度超過了允許范圍，機械設備將會產生較大的動載荷和噪聲。某些零部件由于受到附加載荷，磨損、疲勞、破裂等問題會加劇，會對機械設備的工作壽命和工作性能產生影響，嚴重的會導致機械設備零部件出現故障或者提前失效。因此需要對機械振動信號中蘊藏的故障信息進行深挖掘，及時診斷并準確判別出故障發生的原因，降低以振動加劇為征兆的故障事件發生的概率。

       機械設備振動診斷實際上是通過對采集的振動信號在三維圖上的時域、幅域、頻域進行信號處理與分析，以判斷出故障發生的原因，并找到故障發生的部位。目前，在國際上普遍使用的振動診斷方法主要包括[3]：

       1 波形分析法

       波形分析法是在時域與幅域上對振動信號進行分析，通過對信號波譜曲線的形態進行分析，提取表征曲線形態的參量，并以這些參量的相似性作為波譜相似性的測度。將這些參量與機械振動故障的判斷標準進行比照，從而判別出振動信號中隱含的故障原因，并對故障發生部位進行定位。

       波形分析法在振動診斷中的使用流程如下：（1）利用檢測儀器對機械設備的原始振動信號進行采集。（2）確定振動信號波形參量在時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）計算振動信號波形的相位滯后與時間滯后。（5）根據波形的畸變狀況進行反演，計算得到真實的波形。（6）計算自由振動波形衰減系數與振動系統的阻尼值。（7）構建波形與實際物理現象二者之間的關聯關系網，構建機械設備在正常作用狀態的振動波與波形特征的關聯關系網。（8）通過相關分析，計算振動波形與機械設備在正常作用狀態的振動波形二者之間的相似度。

       2 頻譜分析法

       頻譜分析法是將時域信號變換至頻域，在頻率域內對動態信號加以分析的方法。其通過將復雜的時間歷程波形，經過傅里葉變換分解為若干單一的諧波分量，以獲得信號的頻率結構以及各諧波和相位信息，其分析的結果是以頻率為坐標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，幫助判別出振動信號中隱含的故障原因，并對故障發生部位進行定位。

       頻譜分析法在振動診斷中的使用流程如下：（1）計算動態振動信號中的各個頻率分布范圍。（2）計算動態振動信號的各個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）對測試波形進行分析，計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，以解決消振、幅振等問題。