1.轉子不平衡的診斷
(1)材質不均勻及加工誤差的影響因素;(2)聯接部件結構的影響因素。
轉子不平衡故障分為轉子質量偏心及部件缺損兩種狀態。轉子質量偏心是由於轉子的製造誤差,裝配誤差,材質不均勻等原因造成,稱此為初始化初始不平衡。轉子部件缺損是指轉子在運行中由於腐蝕,磨損,介質結垢以及轉子受疲勞應力的作用,使其零部件局部損壞,脫落等,造成新的轉子不平衡,發生異常振動。兩者是不同的故障,但是其故障機理確有共同之處。
主要特征如下:基頻,具有突出的峰值;軸心軌跡為橢圓;轉子相位穩定,為同步正進動;改變轉速時,振幅有明顯的變化。而局部脫落發生時,振動瞬間突發性升高,同時,相位也發生了明顯的變化。用便攜式荔枝视频APP下载污污黄色測量水平方向振動*大。
2.轉子長久性彎曲和臨時性彎曲的診斷
轉子長久性彎曲是指轉軸呈長久弓形,它是由於轉軸結構不合理,製造誤差大,材質不均勻,轉子長期存放不當,或是熱態停車時未及時盤車,熱穩定性差,長期運行後軸自然彎曲加大等原因造成。轉子臨時性彎曲是指轉子軸有較大與負荷,起機運行時暖機不足,升速過快,加載太大,轉軸熱變形不均勻等原因造成。兩者是不同的故障,但機理相同。
3.轉子支撐係統聯接鬆動的診斷
轉子支撐係統聯接鬆動是配合間隙誤差過大或是螺栓緊固不牢發生的異常振動。機器的轉子支撐係統,當軸套與殼體配合具有較大間隙時,軸套受轉子離心力的作用而沿圓周方向發生周期性變形,從而改變了軸承的幾何參數,影響油膜的穩定性;當軸承座螺栓緊固不牢時,由於接合麵上有間隙,係統發生不連續的位移。
4.轉子與定子部件碰磨的診斷
在高速旋轉的機械中為了提高效率,往往把密封間隙和軸承間隙做的較小,以減少氣體和潤滑油的泄漏。但是,小間隙除了會引起流體動力激振之外,還會發生轉子與定子部件的磨擦。如,軸的撓曲,轉子不平衡,轉子與定子熱膨脹不一致,氣體動力作用,密封力作用以及機組對中不佳等原因引起的振動,輕者發生密封件的摩擦損傷,重者發生轉子定子之間的摩擦碰撞,引發重大事故。軸承中也會發生幹磨擦或半幹磨擦,這種摩擦有時是不明顯的,因此故障特征不明顯。在沒有拆解機器前找不出異常振動的原因。因此,必須了解機器轉子與定子摩擦激振的故障特性,以便及時做出診斷,防止重大事故發生。
故障特性:
(1)時域波形出現較明顯的削波效應;
(2)轉子的進動方向改變;
(3)在發生摩擦剛接觸時旋轉頻率成分幅值較高,高頻諧波中第2,3次諧波一般不太高(2次諧波幅值大於3次諧波幅值)也會出現1/2,1/3⋯.等次諧波,但隨著摩擦麵積增大,摩擦起到附加支撐作用,旋轉頻率幅值有所下降,而2,3次諧波幅值由於附加的線性作用而有所增大;
(4)轉子在超過臨界轉速時,如果發生了全圓周的摩擦,將會產生一個很強的摩擦切向力,該力可以使轉子完全失穩。這時轉子的振動響應中具有很高的次諧波成分,一般為轉子發生摩擦的一階自振頻率(相當於增加一個支撐,將會使自振頻率升高)。轉速頻率的高次諧波在全摩擦時消失了。軸心軌跡從較少的內環變成較多的內環。
5.轉子過盈配合件過盈不足的診斷
高速旋轉轉子上的做功部件葉輪和工作部件軸套等旋轉體,通常是由過盈配合裝固定在軸上。當過盈量不足時轉子在高速運行中由於動撓度及交變激振力的作用,轉軸麵與裝配件發生摩擦而影響了轉子的穩定性。一般特征:相位不穩定,軸心軌跡波動較大,降低轉速,異常振動有明顯的降低。頻譜顯示有低頻諧波響應。
6.轉子不對中的診斷
一般診斷規則是2X特征,或是“香蕉”型,“8”字型軌跡,且產生明顯的軸向振動。但是,隨著不對中程度的不同,其特征也是有區別的。
不對中發展的過程分為三階段:初期,由於預負荷的作用還不明顯,振動信號表現出1X和2X分量特征,且1x分量幅值大於2X分量幅值。隨著不對中的加劇,預負荷的作用逐漸顯露出來,2X分量幅值開始增大,1X分量幅值開始下降,逐步發展到2X分量幅值大於1X分量幅值。不對中程度繼續加劇,2X分量幅值開始下降,1X分量幅值開始上升,1X分量幅值超過2X分量幅值。
數據一般主要來自聯軸器兩端的測點,這樣才能做到比較準確。利用聯軸器兩側的軸心位置進行比較,也可以得到直觀的對中信息。對於一個機組來說,轉子與轉子之間是一個相對“軟”的環節,具有一定的預負荷吸收,補償能力,診斷時應注意與其它類型的預負荷(如管道力等)的區別。一般來講,當機組存在單向
預負荷時,聯軸器的對中情況肯定受到影響,但當作不對中來處理時,往往不能解決問題。不對中問題是旋轉機械中常見的問題。由於一套機組有多台機器組成,各自具有自己的中心線和安裝方位,相臨機器就具有不同的中心線和方位。由於轉子之間利用聯軸器進行聯接,如果安裝時超差,使軸承中心線偏移或偏斜,或者因轉子彎曲,轉子與軸承的間隙以及承載後轉子與軸承變形等原因,往往會組成轉子之間(軸係)對中不佳,從而產生振動,並可能導致機械故障。實際經驗表明,對中引起的機械故障占的比例較高,對中不佳引起其它相關故障,可能改變整個軸係的固有頻率,導致軸承損壞等,及早發現不對中並處理是保證機組平穩運行的重要手段。
不對中的分類,主要分為平行不對中,角度不對中和綜合不對中等形式。一般說,單純的平行不對中和角度不對中是不存在的,多是兩種形式的綜合型不對中。可能影響因素:安裝問題,熱膨脹不均勻,管道力等。