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轉(zhuǎn)動(dòng)檢測

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-10 02:28:47 更新時(shí)間：2025-08-09 02:28:47

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

轉(zhuǎn)動(dòng)檢測

在工業(yè)生產(chǎn)和設(shè)備維護(hù)領(lǐng)域，轉(zhuǎn)動(dòng)檢測是一項(xiàng)至關(guān)重要的技術(shù)活動(dòng)。它主要針對(duì)各類旋轉(zhuǎn)機(jī)械或部件（如電機(jī)轉(zhuǎn)子、發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸、齒輪箱、風(fēng)機(jī)葉輪、泵軸、傳動(dòng)軸等）進(jìn)行系統(tǒng)性檢查和評(píng)估，旨在確保其運(yùn)行狀態(tài)良好、性能穩(wěn)定、安全可靠。轉(zhuǎn)動(dòng)檢測的核心目標(biāo)是及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能存在的缺陷、失衡、磨損、變形或安裝誤差等問題，這些問題往往會(huì)導(dǎo)致設(shè)備振動(dòng)加劇、噪音增大、能耗升高，甚至引發(fā)嚴(yán)重的機(jī)械故障、意外停機(jī)乃至安全事故，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，實(shí)施科學(xué)、精準(zhǔn)的轉(zhuǎn)動(dòng)檢測，是保障設(shè)備長周期平穩(wěn)運(yùn)行、優(yōu)化生產(chǎn)效率、降低維護(hù)成本不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

主要檢測項(xiàng)目

轉(zhuǎn)動(dòng)檢測涵蓋多個(gè)維度的評(píng)估項(xiàng)目，主要包括：

1. 動(dòng)平衡檢測： 檢測旋轉(zhuǎn)體質(zhì)量分布的不均勻程度，確定不平衡量的大小和相位角（通常以g·mm/kg或g·mm為單位），是減少振動(dòng)和噪音的最根本措施。

2. 振動(dòng)檢測與分析： 測量旋轉(zhuǎn)機(jī)械在運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)幅值（位移、速度、加速度）、頻率和相位。通過頻譜分析、時(shí)域波形分析、軸心軌跡分析等手段，診斷振動(dòng)源（如不平衡、不對(duì)中、松動(dòng)、軸承故障、齒輪嚙合問題、共振等）。

3. 轉(zhuǎn)速與相位檢測： 精確測量旋轉(zhuǎn)部件的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速（RPM）以及關(guān)鍵點(diǎn)（如鍵相信號(hào)）的相位角，這對(duì)于動(dòng)平衡校正、階次分析和故障診斷至關(guān)重要。

4. 徑向與軸向跳動(dòng)檢測： 使用精密量具測量旋轉(zhuǎn)軸或安裝面的徑向圓跳動(dòng)和軸向（端面）跳動(dòng)誤差，評(píng)估軸的彎曲度、安裝面與軸線的垂直度或同軸度偏差。

5. 同軸度/對(duì)中檢測： 對(duì)于由聯(lián)軸器連接的兩根或多根軸，檢測其旋轉(zhuǎn)軸線的重合度（平行偏移和角度偏差）。良好的對(duì)中是減少振動(dòng)和部件過早損壞的關(guān)鍵。

6. 軸承狀態(tài)檢測： 通過振動(dòng)分析（特別是高頻加速度包絡(luò)分析）、溫度監(jiān)測、聲音分析等手段，評(píng)估滾動(dòng)軸承或滑動(dòng)軸承的磨損、疲勞、潤滑不良等缺陷狀態(tài)。

核心檢測儀器

實(shí)施專業(yè)的轉(zhuǎn)動(dòng)檢測需要依賴一系列高精度儀器：

1. 動(dòng)平衡機(jī)： 分為臥式和立式，用于測量和校正旋轉(zhuǎn)部件的動(dòng)/靜不平衡量。核心部件包括支撐架、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、傳感器（振動(dòng)/光電）和智能測量系統(tǒng)。

2. 振動(dòng)分析儀/數(shù)據(jù)采集器： 集成了加速度傳感器（振動(dòng)探頭）、轉(zhuǎn)速計(jì)（光電或激光）、鍵相傳感器。具備數(shù)據(jù)采集、FFT頻譜分析、時(shí)域分析、包絡(luò)解調(diào)、階次跟蹤等功能。

3. 激光對(duì)中儀： 利用激光發(fā)射器和接收器，非接觸、高精度地測量兩軸之間的平行偏移和角度偏差，大幅提升對(duì)中效率和精度。

4. 激光干涉儀/位移傳感器： 用于超高精度的徑向/軸向跳動(dòng)及形狀誤差（如圓度、圓柱度）的非接觸測量。

5. 千分表/百分表： 傳統(tǒng)但可靠的機(jī)械式測量工具，用于測量徑向跳動(dòng)、軸向跳動(dòng)和相對(duì)位置偏差。

6. 紅外熱像儀： 監(jiān)測軸承、電機(jī)繞組、聯(lián)軸器等關(guān)鍵部位的溫度異常，輔助診斷過載、摩擦、潤滑不良等問題。

7. 聲學(xué)照相機(jī)/噪聲分析儀： 通過麥克風(fēng)陣列定位和識(shí)別由轉(zhuǎn)動(dòng)部件（如軸承、齒輪）故障產(chǎn)生的異響源。

常用檢測方法

轉(zhuǎn)動(dòng)檢測的具體實(shí)施方法根據(jù)檢測目的和現(xiàn)場條件選擇：

1. 在線檢測： 在設(shè)備正常運(yùn)行狀態(tài)下，使用便攜式儀器或安裝固定傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)或周期性監(jiān)測（如狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)）。優(yōu)點(diǎn)是不影響生產(chǎn)，能捕捉運(yùn)行工況下的真實(shí)狀態(tài)。

2. 離線檢測： 設(shè)備停機(jī)后，在檢修工位或平衡機(jī)上進(jìn)行的檢測（如動(dòng)平衡校正、精密跳動(dòng)測量、解體檢查軸承）。檢測環(huán)境更可控，精度通常更高。

3. 接觸式測量： 如使用千分表測量跳動(dòng)，需要在被測表面接觸。需注意測力影響。

4. 非接觸式測量： 如激光對(duì)中、激光測振、激光干涉測量、光電測速等。無接觸力，適用于高速、精密或易損表面。

5. 單/雙面動(dòng)平衡： 根據(jù)轉(zhuǎn)子的長徑比和平衡要求選擇。長轉(zhuǎn)子（如電機(jī)轉(zhuǎn)子）通常需要雙面（兩個(gè)校正平面）平衡。

6. 影響系數(shù)法平衡： 一種高效的現(xiàn)場動(dòng)平衡方法，通過在已知角度試加重，測量振動(dòng)變化來計(jì)算影響系數(shù)和最終配重。

7. 頻譜分析： 將振動(dòng)時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào)，識(shí)別與轉(zhuǎn)速相關(guān)的特征頻率（基頻、倍頻、齒輪嚙合頻率、軸承故障頻率等）及其諧波、邊帶。

8. 包絡(luò)解調(diào)分析： 針對(duì)軸承早期故障產(chǎn)生的高頻沖擊信號(hào)，通過濾波和解調(diào)提取出低頻的故障特征頻率，提高診斷靈敏度。

相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)

轉(zhuǎn)動(dòng)檢測活動(dòng)需要遵循一系列國際、國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性、可比性和有效性：

1. 平衡標(biāo)準(zhǔn)： * ISO 1940-1: 機(jī)械振動(dòng) 剛性轉(zhuǎn)子的平衡品質(zhì)要求第1部分：規(guī)范與平衡允差的確定 (核心標(biāo)準(zhǔn)，定義了平衡品質(zhì)等級(jí)G) * ISO 21940 (系列)：機(jī)械振動(dòng) 轉(zhuǎn)子平衡 (取代了部分舊的ISO 1940, 1941等標(biāo)準(zhǔn)) * API 610 / 682 (石油、化工和天然氣工業(yè)用離心泵) / API 617 (煉油廠用離心壓縮機(jī))：包含對(duì)旋轉(zhuǎn)設(shè)備（泵、壓縮機(jī)）平衡和振動(dòng)的嚴(yán)格要求。 * GB/T 9239.1：機(jī)械振動(dòng) 恒態(tài)（剛性）轉(zhuǎn)子平衡品質(zhì)要求第1部分：規(guī)范與平衡允差的確定 (等同采用ISO 1940-1) * GB/T 6444：機(jī)械振動(dòng) 平衡術(shù)語

2. 振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)： * ISO 10816 (系列)：機(jī)械振動(dòng) 在非旋轉(zhuǎn)部件上測量評(píng)價(jià)機(jī)器的振動(dòng) (提供不同功率、支撐類型機(jī)器的振動(dòng)烈度評(píng)價(jià)指南) * ISO 7919 (系列)：機(jī)械振動(dòng) 在旋轉(zhuǎn)軸上測量評(píng)價(jià)機(jī)器的振動(dòng) (適用于測量軸振動(dòng)的場合) * GB/T 6075 (系列)：在非旋轉(zhuǎn)部件上測量和評(píng)價(jià)機(jī)器的機(jī)械振動(dòng) (等同采用ISO 10816) * GB/T 11348 (系列)：旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)軸徑向振動(dòng)的測量和評(píng)定 (等同采用ISO 7919) * API 670：機(jī)械保護(hù)系統(tǒng) (規(guī)定了用于保護(hù)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動(dòng)、位移和轉(zhuǎn)速監(jiān)測系統(tǒng)的要求)

3. 對(duì)中標(biāo)準(zhǔn)： * ISO/TR 17847：旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸對(duì)中一般原則 (提供指南) * API 686：Recommended Practice for Machinery Installation and Installation Design (包含詳細(xì)的軸對(duì)中方法和允差要求) * 各設(shè)備制造商（如泵、壓縮機(jī)、電機(jī)廠）通常也會(huì)提供具體的對(duì)中允差要求。

4. 跳動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)： * ISO 1101：產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS) 幾何公差形狀、方向、位置和跳動(dòng)公差 (基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)) * GB/T 1958：產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范(GPS) 形狀和位置公差檢測規(guī)定 * 具體部件的跳動(dòng)允差通常在零件圖紙的技術(shù)要求中明確規(guī)定。

遵循這些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)檢測，是確保設(shè)備性能、可靠性和安全性的重要基礎(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)設(shè)備精益管理和預(yù)知性維護(hù)的關(guān)鍵步驟。