瓦振与轴振:旋转机械的“脉搏”与“心脏”
当巨大的汽轮机轰鸣、风机高速旋转、水泵日夜不息地运转时,你是否思考过:工程师们如何有效捕捉这些庞然大物的健康状态?瓦振与轴振——这两个看似简单的参数,就是守护旋转设备安全运行的关键“哨兵”。它们如同设备的“脉搏”与“心跳”,共同描绘着机器内部的真实运行图景。
瓦振
即轴承座振动,简称轴承振动、绝对振动。它是以支承转子的轴承座振动的峰峰值(双振幅)为评定尺度,评定标准取轴承座的垂直、水平、轴向三个方向的振动中最大数值;轴振则是指转轴振动,特别是转轴的径向振动。
一般由接触式的速度或者加速度传感器获得,直接固定在轴承盖上,故有时也称壳振、盖振。

轴振
转轴振动,转轴的径向振动。轴振分为相对振动和绝对振动,这是两种测量方式,用接触式传感器(如速度传感器)测量转轴相对于地面的振动为绝对振动,接触式传感器(涡流探头)测量转轴相对于轴承座的振动为相对振动,或者用一个非接触式传感器和一个惯性式传感器组成的复合传感器测量转的绝对振动。对于瓦振、轴振都可以带保护,这因各厂要求不同而不同,一般情况是同一个瓦的一个瓦振信号和两个轴振信号3取2保护。
现在,轴振多采用电涡流传感器测得转子相对振动值;用速度,加速度传感器测得的绝对值即瓦振来实现对旋转设备运行状态进行监测。

轴振与瓦振的“三角关系”
1、两者的幅值大小关系。
一般来说,轴振的幅值大于瓦振的幅值。这是因为转轴的振动会通过轴承传递到轴承座,在传递过程中,振动能量会因轴承的阻尼作用而有所衰减。
但在某些特殊情况下,两者的幅值关系可能会发生变化。例如,当轴承座的刚度较低时,其振动幅值可能会著显升高,甚至接近或超过轴振的幅值;而当轴承存在严重故障,如间隙过大时,轴振的幅值会急剧增加,与瓦振的幅值差距也会进一步拉大。
2、相位关系:
瓦振与轴振的相位关系较为复杂,主要取决于振动的传递路径和系统的特性。在正常情况下,两者的相位差相对稳定。
当转子存在不平衡故障时,轴振与瓦振的相位差通常在一定范围内;而当出现不对中故障时,相位关系会发生明显变化。通过分析两者的相位差,有助于判断故障的类型和位置。
3、频率关系:
瓦振与轴振的频率成分基本一致,都包含了转子的旋转频率、谐波频率以及其他故障频率。这是因为它们都是由转子的振动引起的,只是振动的载体不同。
例如,当转子存在不平衡时,两者都会出现旋转频率的振动;当轴承存在磨损时,都会产生相应的故障频率振动。通过对两者频率成分的分析,可以深入了解机械系统的振动特性,为故障诊断提供依据。
相辅相成,缺一不可
瓦振和轴振,一个监测 “外部响应”,一个捕捉 “内部源头”。单独看其中一个,可能会误判设备状态 —— 比如瓦振超标,可能是轴振过大引起,也可能是轴承座自身松动;轴振正常但瓦振异常,则大概率是轴承系统出了问题。
只有将两者结合分析,再结合幅值、相位、频率的联动关系,才能像 “CT 扫描” 一样,勾勒出旋转机械的振动全貌,为设备故障诊断提供可靠依据。
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