在设备维修、设备故障诊断和设备管理工作中，对于在大型机械旋转类设备进行状态监测是走向设备数字化、智能化的第一步，而在状态监测中，我们必须要先了解一些基本机械设备部位相关振动及相关参数变化形成的趋势图来协助判断确定故障源头，每一种基本的图谱都有自己的特征和作用，在设备故障诊断中活学活用，综合分析则可达到加快设备诊断效率，实现即时定性、定位设备故障类型和损伤部件。下面我们就讲讲状态监测常用的基本图谱：一、波德图波德图是反映机器振动幅值、相位随转速变化的关系曲线。如下图：波德图上图横坐标为转速；纵坐标，上层是振幅的峰－峰值，下层是相位。从图上我们可以得到：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=A max ／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。由这些数据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。二、极坐标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。如下图：极坐标图上图中用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。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要得到扣除原始晃度后的振动曲线也很容易做到，为此，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，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。三、频谱瀑布图用某一测点在启停机（或正常运行中）时连续测得的一组频谱图按时间顺序组成的三维谱图就是频谱瀑布图，如下图：频谱瀑布图上图中 Z 轴是时间轴相同阶次频率的谱线集和 Z 轴是平行的。从图中可以清楚地看出各种频率的振幅随时间是如何变化的。四、极联图极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。极联图它的 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 点为原点相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。五、轴心位置图轴心位置图用来显示轴颈中心相对于轴承中心位置，提供了转子在轴承中稳态位置变化的观测方法，用以判别轴颈是否处于正常位置。轴心位置图当轴心位置超出一定范围时，说明轴承处于不正常的工作状态，从中可以判断转子的对中好坏、轴承的标高是否正常，轴瓦是否磨损或变形等等。如果轴心位置上移，则预示着转子不稳定的开始。通过对轴颈中心位置变化的监测和分析，可以预测到某些故障的来临，为故障的防治提供早期预报。一般来说轴心位置的偏位角应该在 20°～50°之间。六、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其与轴线垂直的平面内的运动轨迹。通常，转子振动信号中除了包含由不平衡引起的基频振动分量之外，还存在由于油膜涡动、油膜振荡、气体激振、摩擦、不对中、啮合等等原因引起的分数谐波振动、亚异步振动、高次谐波振动等等各种复杂的振动分量，使得轴心轨迹的形状表现出各种不同的特征，其形状变得十分复杂，有时甚至是非常地混乱。轴心轨迹图七、振动趋势图在机组运行时，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。振动趋势图这种图形以不同长度的时间为横坐标，以振幅、相位或其它参数为纵坐标。在分析机组振动随时间、负荷、轴位移或其它工艺参数的变化时，这种图给出的曲线十分直观，对于运行管理人员来说，用它来监视机组的运行状况是非常有用的。八、波形频谱图在对振动信号进行分析时，在时域波形图上可以得到一些相关的信息，如振幅、周期（即频率）、相位和波形的形状及其变化。这些数据有助于对振动起因的分析及振动机理的研究。波形频谱图但由于从波形图上不能直接得到我们所需要的精确数据，现在已经很少有人用它来确定振动参数。但它可以在实时监测中作为示波器用来观察振动的形态和变化。对于一个复杂的非谐和的周期性的振动信号，可以用傅立叶级数展开的方法得到一系列的频率成分。频谱分析的示意图对振动波形进行 FFT 处理则得到振动的频谱分布，即频谱图，该图反映了振动的频率结构。因联科技的iPHM系统内部集成故障诊断算法，根据采集到的设备状态数据，实时自动生成各项频谱图，利于设备故障诊断专家进行人工诊断，在设备预测性维护过程中，形成设备故障机理模型+人工智能诊断+专家诊断，为设备故障的正确率增加了三重保障，从而可实现提前1-3个月预知设备故障。

熟料斜拉链是一种用沿轨道运行的料斗来水平或倾斜输送物料的设备，广泛应用于电站、矿山、煤炭等行业，主要用于输送各种松散物料，如锅炉灰渣、水泥熟料、矿渣、焦炭、碎石等，特别是一些温度高、容重大、块度大、具有锋利锐角和磨琢性强的物料。熟料斜拉链具有布置灵活、输送能力大、使用寿命长、维护量小、运行成本低、输送角度大等优点，因而深受广大用户欢迎。今天因大师给大家分享的是国内某大型水泥集团旗下一个水泥厂的熟料斜拉链电机轴承故障案例。01 设备告警 该水泥厂于2019年12月部署了因联智能设备健康管理云平台，用于实时监测工厂立磨、辊压机、篦冷机、高温风机等关键机组的运行情况，及时发现设备故障并预警，避免因突发性故障引起的非计划停机，保障工厂正常产能。2019年12月25日，因联科技诊断工程师郝工收到微信小程序推送报警，提示该水泥厂熟料斜拉链电机发生高高报预警。事不宜迟，郝工立刻通过智能设备健康管理云平台查看详细情况，发现电机各测点速度振动值较大，电机驱动端速度有效值达到8.76mm/s，电机非驱动端速度有效值达到5.16mm/s，均超过 ISO10816 振动标准报警值，郝工判断此次报警是由于电机驱动端轴承配合间隙过大导致，并将情况告知工厂人员。02 故障诊断 2020年1月4日，工厂补加润滑脂，之后电机振动值下降，电机驱动端速度有效值降至5.42mm/s，加速度峰值降至10.48m/s2，电机非驱动端速度有效值降至3.99mm/s，加速度峰值降至9.25m/s2。运行29天后电机驱动端速度有效值上升至8.85mm/s（图1），振动值上升后振动趋势平稳，郝工建议关注设备运行至下次停机检修，巡检时关注机组温度和振动趋势变化情况，择机检查电机驱动端轴承配合间隙和联轴器弹性垫圈磨损情况。图1 电机振动趋势图以下是详细分析呈现。设备基础信息：设备名称：熟料斜拉链；设备结构：电机+减速箱+负载；电机型号：Y2-250M-4；电机转速：1500rpm；功率：55KW；减速箱型号：M4PSF80；功率：89.5KW；速比：251.3657；联轴器形式：液力耦合器；输送介质：熟料；图2 熟料斜拉链电机驱动端水平速度频谱图（图3）显示，电机端振动值较大，电机驱动端水平速度频谱图中以1X及其倍频为主，并且现场检查发现电机驱动端轴承存在异响，综合分析为电机驱动端轴承配合间隙大。图3 电机驱动端水平速度频谱图03 拆机验证 2020年2月6日，工厂进行大停机检修。拆机后现场检查发现电机驱动端端盖有磨损，检修人员更换电机两端轴承以及电机驱动端端盖并重新对中。现场维修后重新开机运行，从速度趋势图（图4）可以看出，电机端速度有效值下降明显，符合 ISO10816振动标准，机组数据恢复正常。图4 槽式输送机速度趋势图客户表示，因联智能设备健康管理云平台不仅帮助工厂实现对设备分级分类巡检，降低巡检工作量；同时，设备管理人员可以实时掌握设备状态，有效避免突发性故障引起非计划停机，提高关键设备的运转率和完好率，延长设备使用寿命，降低设备运维成本。

减速机其实是一种动力传达设备，其原理是利用齿轮大小不同、模数不一样而组装起来的速度转换器，将电机（马达）的回转数减速到自己所要的回转数并得到较大转矩的设备。在工业应用上，减速机具有减速及增加转矩功能，一般用于低转速大扭矩的传动设备，如电动机、内燃机等高速运转的动力设备。在目前用于传递动力与运动的机构中，减速机的应用范围相当广泛。今天因大师给大家分享的是国内某大型钢铁集团旗下一个轧钢厂的高线减速机轴承故障诊断案例。01 微信告警 该轧钢厂于2019年12月上旬安装了因联智能设备健康管理云平台，用于监测工厂轧机减速机、加热炉电机、风机等关键机组的运行状态，及时发现设备问题避免突发性停机。2020年2月3日下午，因联科技设备诊断杨工程师接连收到3条小程序告警，该轧钢厂的高线5#减速机短时间内故障情况急剧恶化，从一级告警到三级告警，情况紧急，杨工立即查看该设备详细情况。图1 5#减速机微信小程序多级预警02 故障诊断 设备基础信息如下：设备名称：5#减速机；设备型号：H型轧机/；输入转速：1450 RPM；输出转速：450 RPM；传动级数：4；一轴驱动端轴承型号：22326CA/ W33 ；一轴非驱动端轴承型号：22326CA/W33；二轴驱动端轴承型号：24130CC/W33；二轴非驱动端轴承型号：24130CC/W33；通过查看因联智能设备健康管理云平台的数据，杨工发现高线5#减速机振动值已超过现场设置报警阈值，振动趋势急剧上升，由正常情况下振动值（1.5-2.5mm/s）快速增长到（7-9mm/s）（图2）。于是杨工立即联系轧钢厂现场设备负责人，了解到现场1月18日更换减速机后，5#减速机仍旧以之前工况运行，转速及轧制力均未发生改变。图2 5#减速机2轴非驱动端振动趋势图查看包络图谱，未发现轴承相关故障频率（图3）。经过分析杨工判断，该频率为输入轴与二轴啮合频率，齿轮啮合存在磨损，导致振动值过大。杨工立刻电话向客户反馈设备情况。图3 5#减速机2轴非驱动端频谱图03 故障验证 2月5日10点，轧钢厂现场人员对齿轮箱进行拆解，发现输入轴齿轮存在轻微磨损，验证了之前诊断结论。后续对齿轮进行修复，修复时间持续8小时，修复完成后，设备振值有所降低。图4 现场人员反馈检修完成后重新开机，减速机振动趋势趋于平缓，各测点数值恢复正常（图5），设备状态良好。图5 减速机振动趋势图 在故障初发阶段，因联智能设备健康管理云平台通过预设阈值，构建多级预警体系，并通过微信小程序预警系统能够及时的将情况发送给现场设备负责人及诊断工程师，客户根据告警等级，采取不同的应对措施；同时多级预警能够帮助设备管理人员提前掌握设备故障发展趋势，为提早预防和修复故障提供依据。

如今，随着工业生产技术的不断发展，人们提出了越来越高的要求，比如生产过程连续不中断，将故障控制再小且可控的范围内，对于生产过程、结果和安全的高度可控等，随着工业物联的发展和传感器的普及，预测性维护成为了有利的帮助技术，助理工业生产达到以上要求。       预测性维护将为工业制造带来一下的改变：设备维护优化；   在设备投入测试使用时，可以通过使用预测性维护技术，分析找出关键机器或零件，使技术人员能够有针对性的准备维护工具与备件。更进一步，能够提前采购备件或部署维修工具。节约工厂时间、金钱及空间成本，提高效率。硬件故障预防；   在设备投入使用中，透过预测性维护技术，可以使用基于数据的分析，在故障发生初期找到源头，聚焦故障点，做到及时修复。例如在齿轮箱中，可以及时找出故障齿轮，影响其他部件，做到避免故障范围扩大。 加强生产安全；   设备若缺少正确维护，处于不良状态导致故障。若设备突发故障，常见有转轴断裂，压力容器开裂等。容易对工人的健康和安全将造成严重的风险。生产过程可控；   在高要求的生产标准下，往往对设备运行状态有着极高的要求。了解设备的运行状况，排除预防性维护的猜测。对于不可中断、需要连续生产的工艺，便于针对性安排维修时间，以免打断生产，造成浪费。如在某些喷涂工艺中，就对环境温度湿度有着高要求，需要提前对设备及其所处的运行状态进行感知，避免可能出现喷头堵塞、漆面颗粒、漆面流挂、漆面不均等工艺问题。

01 故障诊断突发的疫情对流程行业复工产生了巨大的影响。为确保客户设备正常运转，为了保障其生产连续性，作为因联科技一名普通的设备诊断师，疫情期间一直远程办公，通过因联智能设备健康管理云平台“7*24小时”实时监控关键设备，在设备监测数据异常时及时与客户沟通处理。1月29日半夜11点45分，某水泥厂3线8#辊压机收尘风机发生高高报预警，于是我立刻通过因联智能设备健康管理云平台查看机组数据，发现电机加速度和加速度包络峰值分别达到了131m/s2和489m/s2，风机V速度较前期偏大，振动存在突发性变化，综合各种数据判断，此次报警可能是由于电机驱动端轴承故障加剧引起的。设备基本信息设备名称—3线8#辊压机收尘风机设备结构—电机+悬臂风机风机参数—风量：110000m3/h；全压：4700Pa；功率：N=220kW工况—转速1450RPM   图1  辊压机收尘风机以下是机组数据分析呈现。从图2电机驱动端H速度频谱图可以看出，1X占主导，说明存在基础松动或基础刚性不足。图2  电机驱动端H速度频谱图图3风机驱动端V速度频谱图显示，1X占主导，说明基础存在严重松动。图3  风机驱动端V速度频谱图图4加速度时域频谱图显示，在3000~6000Hz之间存在大段“稻草堆”。说明轴承存在故障，疑似润滑不良。 图4  电机驱动端H加速度时域频谱图从图5可以看出，频谱中底部噪声较大。图5 电机驱动端H加速度包络时域图频谱图02 拆机验证事不宜迟，我当即通知了水泥厂工作人员，告知他们详细情况，并建议对电机驱动端加强润滑，检修基础。1月31日，水泥厂停机检修，检修人员在检查了电机驱动端轴承后，更换了电机驱动端轴承，并对风机轴承座基础连接螺栓进行了紧固。更换轴承后，加速度高频区域“稻草堆”消失，包络频谱中底噪消失，幅值明显减小，出现转频的倍频。（图6、图7对比图）图6 检修前后加速度频谱对比图图7  检修前后包络频谱对比图客户表示，我们的智能设备健康管理云平台帮助他们解决了疫情期间现场管理人员无法及时到岗但需实时掌握设备状态的难题；同时，通过对设备状态的实时监测，实现设备预测性维护，大大降低了非计划性停机发生概率，保障了连续生产。

监测发现该水泥厂1#生产线入窑斗提左减速机自2018年9月更换完齿轮箱后，出现每次停机后重新开机，振动幅值上涨的现象。斗式提升机是利用均匀固接于无端奉引构件上的一系列料斗,竖向提升物料的连续输送机械。分为环链、板链和皮带三种。今天因大师将给大家分享一个水泥厂的入窑斗提减速机不对中故障的诊断案例。1.设备概况设备基本信息：设备位置：1#产线入窑斗提（左）电机型号：Y315S-4（防护等级：IP54）；功率：110kW；转速：1500r/min；减速机型号：B3DH10-50x2；速比：i=502.故障描述某合作水泥厂于2018年6月下旬安装了因联科技的在线监测系统，监测设备运行状态。监测发现该水泥厂1#生产线入窑斗提左减速机自2018年9月更换完齿轮箱后，出现每次停机后重新开机，振动幅值上涨的现象。2019年2月26日现场停机检修的时候，振动值已从原来的1.6左右上涨到13.4mm/s。3.诊断分析从左驱动侧电机驱动H速度有效值趋势图（图2）来看，振动幅值有缓慢上升趋势，最大幅值为2mm/s，对于电机而言，这个振动值在良好范围内。图2 左驱动侧电机驱动H速度有效值趋势图左驱动侧电机驱动H速度频谱图（图3）中，主要为2X幅值较高，说明机组对中存在偏差。图3 左驱动侧电机驱动H速度频谱图左驱动侧减速机输入轴V速度趋势图（图4）显示，振动幅值很大，速度有效值达到13mm/s左右，超过高高报阈值。图4 左驱动侧减速机输入轴V速度趋势图左驱动侧减速机输入轴V速度频谱图（图5）显示（减速机其它测点频谱图类似），主要为2X转频，分析为对中不良。图5 左驱动侧减速机输入轴V速度频谱图结论：报警等级属于高高报警，机组存在对中不良。建议：机组需停机检修。停机检查对中情况，检查地脚螺栓是否松动。4.后续验证检修期间，客户对该设备重新进行了对中，之后监测的整体振动幅值下降到正常水平（图6）。图6 左输入轴V速度有效值趋势检修前后对比从图7看来，检修前后速度谱虽然都是2X突出，但是幅值从13降到了1左右，回归正常。图7 左输入轴V速度有效值检修前后对比【小课堂】设备状态评价说明运转正常——指设备的各振动参数符合振动标准ISO10816要求，或者由于结构因素等影响某些参数振动值较高，但故障潜在值不大，经综合分析可以继续运行；高值报警——指设备振动幅值超过高报门限值或存在某些潜在故障，应引起重点关注或进行必要的检查；高高报警——指设备振动幅值超过高高报门限值或已经存在严重故障，应及时安排检修；未分析——指设备处于停机状态未进行采集费分析。参数说明速 度——表征振动烈度，反映振动大小，单位：mm/s加速度——表征设备冲击，反映冲击对设备的破坏，单位：m/s2包 络——由加速度细化而来，专门表征轴承类、水力冲击类冲击大小，单位：m/s2​评判标准

循环水泵是输送流体或使其增压的机械，包括某些输送气体的机械。其作用是向汽轮机凝汽器供给冷却水，用以冷却凝汽轮机排汽，被广泛用于各种需要循环提供冷却介质的场合。今天因大师给大家分享的是国内一个大型水泥集团旗下某水泥厂的循环水泵轴承故障案例。1. 设备告警2020年4月17日, 因联科技诊断工程师王工收到手机小程序告警信息，提示该水泥厂循环水泵非驱动端轴承出现异常情况，处于三级报警状态。图1 微信小程序报警通知2. 故障诊断王工点开“智慧设备”小程序，查看该设备的详细数据情况，发现在监测周期内，循环水泵2#各测点速度振动值均未超过ISO10816振动报警标准，泵驱动端速度振动值为2.577mm/s，泵非驱动端速度振动值为2.903mm/s，但泵非驱动端测点加速度包络幅值较高，达到435.417m/s2，处于高值报警状态。图2 泵端振动趋势图以下是详细分析呈现。设备基础信息：电机型号：Y2-355L1-6 ；转速：980r/min；轴承型号：6322、NU322泵型号：500S-35A ；轴承型号：/2020年4月17日，循环水泵非驱动端振动值由1.3mm/s增至2.903mm/s，加速度包络值也由30m/s2上升至120m/s2以上，泵非驱动端包络频谱图中均以80Hz及其倍频为主，趋势增幅明显，触发三级报警，情况持续恶化。图3 泵非驱动端包络频谱图经综合分析，王工认为该循环水泵非驱动端轴承存在缺陷，并向水泥厂工作人员建议及时补充润滑脂，缩短轴承润滑周期，延长轴承使用寿命。同时关注循环水泵振动、温度趋势变化，适时更换循环水泵非驱动端轴承。3. 拆机验证2020年4月18日，该水泥厂停机检修。现场利用停机时间对该循环水泵拆解检查，发现轴承外圈滚道磨损，检修情况与告警情况一致。图4 现场检修图片更换轴承后，设备于4月20日重新开机运行。运行后该循环水泵非驱动端水平加速度包络峰值下降至21 m/s2，幅值正常，趋势稳定，设备运行状态恢复良好。图5 泵非驱动端水平包络趋势图该水泥厂与因联科技于2019年7月开始合作， iPHM智能监测系统上线以后，现场设备负责人及诊断工程师能够通过“智慧设备”小程序预警系统随时随地了解设备运行状况。此外，该系统具有多级预警功能，客户根据告警等级，对设备故障采取不同的应对措施，保障安全生产，避免因突发性故障引起的非计划停机。

经拆机发现，该设备的减速机高速端轴承存在轴承缺陷，与我们的诊断结果一致。1. 故障诊断作为一个诊断师，常年穿梭于全国各地工厂的众多设备之间。2018年6月底，某水泥厂无线监测系统安装竣工后，我们发现该厂关键设备生料立磨B减速机输入轴的振动似乎有些异常。该设备基本信息如下：设备名称：生料立磨设备位号：B电机转速：990r/min减速机：南高齿MLX250-10-00我们立刻查看生料立磨B的在线监测频谱。频谱图显示，该立磨减速机输入轴驱动端H、V方向振动加速度值偏大，振动速度、加速度、加速度包络频谱图均以181.25Hz频率及其多倍谐波为主导，幅值较大，该频率为输入轴驱动端轴承（外圈）特征频率，如下图。振动加速度值偏大，表明轴承有缺陷，冲击较大，对轴承使用寿命有一定影响。同时，立磨B减速机多个测点频谱图均有输入轴与中间1轴齿轮啮合频率448Hz并伴有16.88Hz转频，表明齿轮箱输入轴与2轴齿轮啮合不畅（驱动端轴承存在缺陷，使输入轴定位存在偏差），输入轴齿轮齿面有磨损现象，如下图。经过分析，我们诊断出的结论是输入轴驱动端轴承存在故障，建议最好尽快停机检查减速机轴承，重点检查减速机输入轴驱动端，在适当的时候更换减速机轴承。由于18年下半年生产任务繁重，近期客户没有办法停机把设备送回原厂维修。综合考虑之后，我们建议客户在不影响生产的情况下使用我们的无线监测系统密切关注设备的运行状态，实时掌握设备运行信息，一旦有更严重的趋势要立刻停机，以免发生意外造成人员伤亡和财产损失。8月份的时候，该水泥厂请来第三方减速机维修厂家使用手持仪器测量该立磨的运行数据，再次得出结论：轴承晚末期故障，2个月内必须更换。于是客户当时立刻和我们进行了紧急沟通，希望我们能够加强对该设备的监控以保证生产正常运行。8月份和6月份的频谱图对比显示，该轴承加速度和包络的数值变化不大，趋势平稳，我们同意该立磨可以在密切观察的前提下继续运行。2. 拆机验证2019年3月，利用该水泥厂水泥篦冷机改造停窑期间，客户对生料立磨B进行返厂维修，更换了输入轴轴承。经拆机发现，该设备的减速机高速端轴承存在轴承缺陷，与我们的诊断结果一致。经更换轴承之后开机运行，该立磨减速机输入轴运行的数据恢复正常，如下图。客户表示，我们的无线监测系统在设备故障的前提下保证其稳定运行9个月，使得设备零部件得到了最大化寿命利用，保障了他们生产任务的按时完成。

今天因大师给大家分享一个案例，是国内某大型水泥集团旗下一水泥工厂的篦冷风机电机轴承故障案例。01 设备告警该水泥厂于2019年7月安装因联iPHM智能监测系统，用于对水泥厂篦冷机、立磨、辊压机、回转窑等关键机组的在线状态监测与预测性维护。2020年2月16日，因联科技诊断工程师收到设备告警信息，提示该水泥厂篦冷风机F7发生异常情况，电机非驱动端振动为4.448mm/s，电机驱动端水平振动值达到7.133mm/s，超过ISO10816振动标准报警值，处于高报警状态。图1 微信小程序报警通知02 故障诊断诊断师查看该设备2020年2月运行情况，发现系统多测点振动值偏大，电机端各测点速度振动值均超过ISO10816振动标准，属于高高报警状态。图2 机组振动趋势图以下是详细分析呈现。设备基础信息：电机型号：PCF1349；   额定转速：1460r/min；   轴承型号：6319； 风机型号：YPTZ 315-4；  轴承型号:NU318EC、6318；   叶片数：12；电机驱动端水平速度频谱中以电机转频24.3Hz及其倍频为主，其中1X幅值较大（如图3）。电机驱动水平加速度频谱高频段主要以电机转频24.3Hz频率为间隔的边频簇，并伴有高次谐波（如图4）。图3 电机驱动端水平速度频谱图4  电机驱动水平加速度频谱图风机驱动端加速度包络频谱图主要以76.25Hz频率及其多倍谐波为主导（图5），通过查看因联优感轴承库小程序，该频率为6318轴承外圈特征频率（图6）。图5  风机驱动水平加速度包络频谱图图6  轴承故障频率综上分析，诊断师得出结论：电机端存在转子不平衡和轴承松动情况；风机驱动端轴承存在早期缺陷。并给出了建议：关注电机、风机各测点振动、温度趋势变化，择机检查电机驱动端轴承与轴承座之间间隙是否超差；同时，缩短风机轴承润滑周期，延长轴承使用寿命。2020年3月28日与29日，因联iPHM设备在线智能监测系统基于机理的诊断算法库得出智能诊断结论：轴承配合间隙较大或轴承蠕动，并进行了实时推送。图7 iPHM设备在线智能监测系统智能诊断​03 拆机验证5月24日，该水泥厂篦冷风机F7停机检修。现场对该篦冷风机拆解检查，发现电机端盖轴承座与轴承外圈松动明显，间隙量超差严重，轴承存在跑外圈，与iPHM系统智能诊断推送的结论一致。图8 现场检修照片5月25日检修后开机运行， 电机驱动端水平速度振动值由7.133mm/s下降至4.855mm/s，加速度峰值由137.556m/s2下降至10.552 m/s2，包络峰值由183.218m/s2下降到12.992m/s2，幅值正常，整体趋势稳定，设备运行状态恢复良好。图9 机组振动趋势图（检修后）因联智能机器iPHM系统，是基于认知计算系统为机器健康提供预警、诊断和分析的工业智能运维平台。对于各类工业现场，iPHM从边缘网络的数据采集到云端传送，打造稳定可靠的数据通道；对于工厂设备的海量数据处理，iPHM通过原始信号处理、数据特征提取、数字过滤、数字分析建模实现自动化智能诊断，通过自适应阈值预警和趋势预警算法实现设备精准化智能预警，进一步帮助企业进行设备的性能分析。

风机非驱动端水平加速度包络谱可以看出，主要存在253.13Hz（约为转频的6.33倍，与轴承内圈故障频率接近）及其倍频，且存在转频的边频带。 综合分析之后，我认为风机非驱动端轴承存在故障，重点是内圈故障。微信告警2018年12月20日，在出差途中的火车上我突然收到一条微信，内容是某能源新材料公司的上部风机非驱动端轴承包络提示高高报预警。事态紧急，我立刻联系了该公司现场的工作人员并告知其情况。提示告警的风机在10月初的时候经我司的手持诊断仪器诊断出存在轴承故障，但是由于正在生产运行中设备无法停机，客户想坚持到大修，于是10月20日我们为该客户的机组设备安装了无线监测系统，密切关注风机情况。远程诊断 下了火车之后，我立刻对告警的风机进行诊断分析。设备基本信息： 电机转速：3000rpm，变频； 功率：315KW; 风机转速：2755rpm； 风机端轴承型号：SKF_6236M/C3。 根据无线监测系统采集到的数据显示，机组各测点速度有效值振动幅值正常，运行趋势平稳；风机端测点包络峰值和轴承状态较大且上升趋势明显，达到高高报。 图3 风机非驱动端水平速度趋势图和包络趋势图 从风机非驱动端水平速度趋势图和包络趋势图可以看出，从2018年10月20日无线监测系统安装部署到2018年12月20日，速度有效值一直呈上升趋势。图4 风机非驱动端水平速度频谱图 风机非驱动端水平速度频谱图显示，除1x和2x转频外，还存在以转频为边频的边频带。图5 风机非驱动端水平加速度时域图 从风机非驱动端水平加速度时域图很明显的可以看出，存在以246.15Hz为间隔的冲击。图6 风机非驱动端水平包络时域图 风机非驱动端水平包络时域图则显示存在以转频为间隔的冲击。图7 风机非驱动端水平加速度包络谱 风机非驱动端水平加速度包络谱可以看出，主要存在253.13Hz（约为转频的6.33倍，与轴承内圈故障频率接近）及其倍频，且存在转频的边频带。 综合分析之后，我认为风机非驱动端轴承存在故障，重点是内圈故障。 据此，我给出了诊断建议：设备可关注运行。如有停机检查轴承润滑油，若振动幅值持续上升，则停机检查风机非驱动端轴承，重点检查风机非驱动端轴承内圈。 停机验证 2018年12月26日，该风机停机大修。工作人拆机发现，风机非驱动端轴承内圈存在剥落，验证结果与诊断结果一致。                            图8 轴承内圈剥落图9 风机非驱动端速度趋势图（检修前后） 图10 风机非驱动端加速度趋势图（检修前后）图11 风机非驱动端包络趋势图（检修前后） 从风机非驱动端检修前后振动趋势图可以看出，检修开机后振动幅值降到正常标准。 诊断小课堂设备状态评价说明运转正常——指设备的各振动参数符合振动标准ISO10816要求，或者由于结构因素等影响某些参数振动值较高，但故障潜在值不大，经综合分析可以继续运行； 高值报警——指设备振动幅值超过高报门限值或存在某些潜在故障，应引起重点关注或进行必要的检查； 高高报警——指设备振动幅值超过高高报门限值或已经存在严重故障，应及时安排检修； 未 分 析——指设备处于停机状态未进行采集费分析 参数说明速 度——表征振动烈度，反映振动大小，单位：mm/s 加速度——表征设备冲击，反映冲击对设备的破坏，单位：m/s2 包 络——由加速度细化而来，专门表征轴承类、水力冲击类冲击大小，单位：m/s2 评判标准

综合分析之后，我认为电机轴承存在故障，虽然振动幅值整体不大，但鉴于短时间内幅值大幅增加，且趋势上升明显，结合现场反馈异响越来越大，建议尽快停机，检查电机两端轴承，重点检查电机非驱动端。微信告警作为一名诊断师，长年穿梭于各个项目的各种设备之间。2018年8月29日上午十一点多，我正在某个项目上为设备做体检，突然收到一条微信，内容是XX输油站的2#输油泵的电机非驱动端的包络提示高报预警。 这个输油站是公司18年年初合作的客户，我们为其中的4台设备部署了无线状态监测系统。随即，我拿起电话联系输油站现场工作人员，让其注意设备是否有异常并告知结果。客户随即在现场查看电机运行情况，检测发现有异音。听了客户的反馈，我心里已经有了初步的判断。于是跟客户约定等我晚上回到酒店详细分析后再出具诊断报告。远程诊断晚上7点多，我回到酒店，根据我们部署的无线智能传感器采集的数据对发生告警的输油泵进行远程诊断分析。 发现异常的电机设备基本信息：转速（变频）：2970rpm，功率：802KW，联轴器形式：直联，输送介质：成品油。电机侧轴承型号：6220C3图2 输油泵根据无线智能传感器采集到的数据显示，电机非驱动端水平速度有效值自28日开始振动幅值逐渐增大，上升趋势明显。 图3 电机非驱动端水平速度有效值趋势图电机非驱动端水平速度谱中，除转频及倍频外，还存在198.75Hz（约为转频的4.08倍，与轴承外圈故障频率接近）,223.75Hz（约为转频的4.59倍）及其倍频。 图4 电机非驱动端水平速度谱 电机非驱动端加速度峰值趋势图：振动幅值变大，短时间内上升明显。 图5 电机非驱动端加速度峰值趋势图 电机非驱动端包络趋势图：振动幅值增大，有上升趋势。 图6 电机非驱动端包络趋势图 电机非驱动端包络谱：主要存在223.75Hz及其倍频。  图7 电机非驱动端包络谱 综合分析之后，我认为电机轴承存在故障，虽然振动幅值整体不大，但鉴于短时间内幅值大幅增加，且趋势上升明显，结合现场反馈异响越来越大，建议尽快停机，检查电机两端轴承，重点检查电机非驱动端。 后续验证 8月30日，输油站对该输油泵电机进行停机检修。停机后，工作人员对电机非驱动端轴承进行了详细的检查，发现轴承外圈点蚀剥落。验证结果与诊断结果一致。 经更换轴承之后开机运行，无线智能传感器采集的数据显示，该设备振动已趋于正常，机组恢复正常。 图9   检修前后水平包络数值对比 轴承故障是电机常见故障的一种，虽然此次故障诊断与检修结果一致，但我仍然有个小疑问：电机非驱动端速度谱和包络谱中占主导的频率成分是223.75Hz（约为转频的4.59倍），此频率成分与轴承故障频率对不上，与最接近的滚动体故障频率259.84Hz差了36Hz，此频率成分该怎么解释？有哪些可能的原因会导致223.75Hz？希望各位同行大拿不吝指导！ 【优感小课堂】设备状态评价说明运转正常——指设备的各振动参数符合振动标准ISO10816要求，或者由于结构因素等影响某些参数振动值较高，但故障潜在值不大，经综合分析可以继续运行；高值报警——指设备振动幅值超过高报门限值或存在某些潜在故障，应引起重点关注或进行必要的检查；高高报警——指设备振动幅值超过高高报门限值或已经存在严重故障，应及时安排检修；未 分 析——指设备处于停机状态未进行采集分析。

煤磨机是水泥厂的主要设备，用于粉磨兼烘干各种硬度的煤炭，是将煤块破碎并磨成煤粉的机械，是煤粉炉的重要辅助设备。该设备运行可靠，可连续作业，生产能力大，能量损耗小。今天因大师给大家分享的是国内一个大型水泥集团旗下某水泥工厂的煤磨排风机故障诊断案例。因联iPHM智能监测系统于2019年7月在该水泥厂正式上线，用于对水泥厂煤磨、篦冷机、立磨、回转窑等关键机组的在线状态监测与预测性维护。1.设备告警2020年7月16日，因联科技诊断工程师郝工微信弹出一条告警信息，显示该水泥厂煤磨排风机出现异常情况，个别测点振动值达到12.965mm/s，超过ISO10816振动标准报警值，处于高高报状态。图1 微信小程序报警通知2.故障诊断以下是详细分析呈现。该煤磨排风机基础信息：电机：YRKK450-4，功率：315kw，转速：1479r/min，轴承：6326C3、NU326C3；风机：流量：92000m3/h，全压：7500Pa，转速：1467r/min  轴承：6326C3郝工查看了该煤磨排风机的数据，发现个别测点超过ISO10816振动标准报警值，最高达12.97mm/s，属于高高报状态。从电机驱动端水平速度频谱图（图2）可以看出，水平速度以1X及其倍频为主，并伴有1.25Hz（分析为电机极通过频率）边带。图2 电机驱动端水平速度频谱图风机非驱端水平速度频谱图（图3）显示，非驱端水平速度以转频的倍频为主，1倍频幅值较大。图3 风机非驱动端水平速度频谱图综上分析，郝工认为该煤磨排风机存在以下问题：一是风机叶轮存在不平衡，二是电机转子故障，电机端轴承存在松动现象。建议密切关注设备运行，近期如有停机对风机叶轮做动平衡；长时间停机时需将这台电机进行维修，检查电机转子是否有异常，以及轴承配合间隙。3.拆机验证2019年9月10日至15日厂区停机检修，此次停机时间较短，因此只是对风机叶轮做动平衡，电机未检修。做完动平衡后风机端振动值下降明显，风机非驱动端速度振动值由12.97mm/s下降至2.98mm/s，如图4。图4 9月15日检修后机组振动趋势图2019年12月6日至2020年2月16日，工厂进行大停机检修，对电机进行以下维修：（1）定转子绕组重新侵漆加强绝缘；（2）滑环打磨车光，清理污垢，更换老化的绝缘管；（3）修复前后端盖轴承室，更换前后端轴承。维修后电机端振动值下降明显，尤其电机非驱动端速度振动值由5.12mm/s下降至1.77mm/s。图5 2月16日检修后电机振动趋势图2020年2月26日，工厂对风机叶轮再次做动平衡，维修后重新开机，机组整体振动值下降，电机非驱动端速度振动值下降至1.22mm/s，电机驱动端速度值振动值下降至4.31mm/s，风机驱动端速度振动值下降至2.55mm/s，风机非驱动端速度值振动值下降至1.84mm/s，机组所有测点振动值均在ISO10816标准阈值范围内。图6 2月26日检修后机组振动趋势图

01 案例背景磨浆机是造纸厂的重要设备，主要功能是将纸浆纤维切断及分丝帚化。今天因大师给大家分享的是国内某造纸厂的磨浆机轴承故障案例，该造纸厂于2017年10月安装了因联科技的iPHM智能监测系统，该系统以设备健康管理为核心，为造纸厂提供设备状态实时监测、高效的机器健康预警、诊断等服务，有效服务于工厂的整体生产运营、备件计划、集中决策以及应急处置。出现故障的磨浆机基础信息如下。设备名称：磨浆机设备结构：电机+齿轮箱+磨浆机测试工况：电机转速：1420RPM  功率1200KW；磨浆机额定转速：467RPM轴承型号：电机驱动端——SKF 6326；电机非驱动端——SKF 6322齿轮箱输入端——SKF 22328CC/C3W33；齿轮箱输出端——SKF 23238CC/W33磨浆机非驱动端——SKF/FAG 23044 CC/W33；磨浆机驱动端——SKF/FAG 6040图1 磨浆机现场图02 故障诊断10月27日，诊断师为工厂提供诊断报告。在分析该磨浆机时，诊断师查看停机检修前一个月的设备数据，显示iPHM系统在2017年10月13日工厂布点完成时就监测出磨浆机发生异常，当时分析判断为轻微故障，故障部位是非驱动端轴承出现（SKF/FAG 23044 CC/W33）内圈故障频率，磨浆机前、后端振值不高。10月20日开始，故障恶化趋势加快，每天推送5-10条告警信息。分析图谱如下：如图2 所示，该磨浆机在停机检修前一个月的非驱动端水平速度有效值振动幅值逐渐增大，速度有效值超过1.69 mm/s。图2 磨浆机非驱动端水平速度有效值趋势图从图3可以看出，磨浆机非驱动端速度时域波形图存在以2X转频为间隔的冲击，速度有效值最大已经超过4.68 mm/s，处于高高报。图3 磨浆机非驱动端速度时域波形图磨浆机非驱动端水平速度谱（图4）显示，存在7.5Hz的边频带（转频）。图4 磨浆机非驱动端速度频谱图图5磨浆机非驱动端水平包络谱显示，存在106.88Hz及其倍频。图5 磨浆机非驱动端包络频谱图经分析，诊断师给出的结论是磨浆机非驱动端轴承出现（SKF/FAG 23044 CC/W33）内圈故障频率。同时，诊断师给出维修建议：如有停机，检查磨浆机两侧轴承，重点检查非驱动端轴承（内圈），如剥落严重则更换两侧轴承。03 拆机验证11月24日，工厂进行停机检修。现场对磨浆机停机拆检，发现磨浆机非驱动端轴承内圈存在剥落现象，如图6所示，与因联诊断工程师得出的结论一致。图6 磨浆机非驱动端轴承内圈情况12月11日，磨浆机重新开机运行，运行平稳，振动幅值回归正常水平。图7 检修后磨浆机非驱动端水平速度有效值趋势图

因联智能机器iPHM系统可以密切关注设备的运行状态，实时掌握设备运行信息，对设备故障进行智能预警和智能诊断，避免工厂发生意外造成人员伤亡和财产损失。今天因大师给大家分享的是某大型水泥集团旗下一个水泥厂罗茨风机联轴器发生故障诊断案例，通过iPHM系统智能预警，工厂人员及时准确地掌握该罗茨风机的运行状态，保障生产安全顺利进行。01 设备告警2020年4月23日，因联科技诊断工程师郝工微信弹出一条告警信息，显示该水泥厂罗茨风机出现异常情况，电机驱动端振动值开始上升，超过ISO10816振动标准报警值，属于高报状态，其中电机非驱动端垂直速度有效值从3.525mm/s上升至7.225mm/s，电机驱动端垂直速度有效值从2.072mm/s上升至5.028mm/s，罗茨风机主动轴驱动端水平速度有效值从3.082mm/s上升至7.369mm/s。图1 微信小程序报警通知02 故障诊断以下是详细分析呈现。该设备基础信息如下：电机型号：Y160L-4；转速：1500r/min  轴承型号：/ 罗茨风机型号：MJL125b；  轴承型号：/联轴器形式：弹性垫圈；  输送介质：空气；郝工点开详细数据，发现机组各测点速度值均超过设置的报警阈值，最高达7.369mm/s，属于高高报状态。电机驱动端垂直速度波形图中以1X为间距的明显冲击，速度频谱图中以1X及其倍频为主。主动轴驱动端水平速度频谱中以1X及其倍频为主。分析为联轴器弹性垫圈存在磨损。图2 机组速度振动趋势图图3 电机驱动端垂直速度波形图图4 电机驱动端垂直速度频谱图图5 主动轴驱动端水平速度频谱图综上分析，郝工认为该罗茨风机联轴器弹性垫圈存在磨损，于是联系工厂巡检人员检查，现场发现有轻微异响。郝工建议密切关注该设备运行情况，在现场允许停机时建议更换联轴器弹性垫圈并调整联轴器对中。03 拆机验证系统监护运行至2020年5月2日，该设备停机安排检修，拆机后发现联轴器弹性垫圈损坏严重，现场更换弹性垫圈并重新对中。现场检修后开机通过iPHM系统查看监测数据，显示机组各测点振动幅值下降明显，其中电机非驱动端垂直速度有效值下降至2.782mm/s，电机驱动端垂直速度有效值下降至1.268mm/s，罗茨风机主动轴驱动端水平速度有效值下降至2.343mm/s，在ISO10816标准阈值范围内，电机驱动端垂直速度波形图中没有出现明显的冲击，机组运行恢复正常。图6 机组速度振动趋势图（检修后）图7 电机驱动端垂直速度波形图（检修后）