教你诊断不平衡故障

1、教你诊断不平衡故障不平衡故障是旋转设备最常发生的故障之一，据统计大约有5070%的设备异常与不平衡故障有关。如果你是从事动设备管理工作的那你对不平衡故障一定不会陌生，如果你是刚刚接触故障诊断的新人，那你遇到的第一个故障也很可能跟不平衡有关系。1 .究竟什么是不平衡故障我们把旋转体质量沿旋转中心线的不均匀分布叫做不平衡，由此引起的机器振动或运行时产生的其他问题称为不平衡故障。注意，不平衡是在各种旋转机械中普遍存在的，只有引起机器振动超标或者影响正常运行才称之为故障。2 .导致旋转部件的不平衡原因都有哪些转子的结构设计不合理、机械加工质量偏差、装配误差、材质不均匀、动平衡精度差；转子部件缺损，如：

2、运行中由于腐蚀、磨损、介质不均匀结垢、脱落；转子受疲劳应力作用造成转子的零部件（如叶轮、叶片、围带、拉筋等）局部损坏、脱落，碎块飞出等；运行中联轴器相对位置的改变；以上这些原因都有可能导致设备出现不平衡故障。3 .不平衡故障的分类不平衡故障其实也分型，纯静不平衡时支承转子的两个轴承同一方向的振动相位是相同的。纯静不平衡纯力偶不平衡时支承转子的两个轴承振动呈反相，即相位差180力偶不平衡实际转子一般都是既存在一定的静不平衡，又存在一定的力偶不平衡（即存在动不平衡），此时支承转子的两个轴承同一方向振动相位差在01800之间；悬臂转子不平衡时可能会产生很大的轴向振动。在转子外伸端不平衡时，支承转子的

3、两轴承的轴向振动相位相同悬臂转子不平衡4 .不平衡故障具体有哪些特征典型的不平衡故障总结起来有如下特征： 原始时域波形的形状接近一个纯正弦波； 振动信号的频谱图中，谐波能量主要是集中在转子的工作频率（1X）上，即基频振动成分所占的比例很大，而其它倍频成分所占的比例相对较小； 当工作转速一定时，振动的相位稳定； 在升降速过程中，当转速低于临界转速时，振幅随转速的增加而上升。当转速等于或接近临界转速时，转子将会产生共振，此时的振幅具有最大峰值，多数情况下严重的不平衡会因振动过大无法通过临界； 转子的轴心轨迹图呈椭圆形，转子的涡动特征为同步正进动。案例下面我们通过一个具体案例来实践一下，这是我几年前

4、处理过的一个典型案例，在这里分享给大家。这是一个热电厂空分机组，由汽轮机拖动压缩机运转，如图所示石化机组工作机驱动汽轮机（蒸汽透平）机器名称离心压缩机背压式汽轮机产品型号3MCL456BH25/01工作转速rJmih118751175定功率MW22”2.233J一阶临界转速/min_42307913_，阶临界转速i7min1678X1介成空气蒸汽设计流敢Nni*l】21000291“】_进口压力MP;iA00966出口压力MPiiA0.7670.95+0.1转子市量kg481W5和动调文球轴承类里可倾瓦轴承四油楔径向轴承非驱动端支承轴承类型一可倾瓦轴承四油快径向轴承61动-喘支承轴承间隙nun

5、0,13U,15等驱动端上承轴承间隙“Ui】0.12021止推粕承类型金斯伯亩型止推轴承金斯伯宙尘止推轴承正推轴承间网nun0.270.26_轴端偌封形式迷自密封迷宫常封轴振动报警值岬6支572轴振动停机值W】i_8M.9100轴位移报警值mm0504I_轴位移序机值mm_0.706油滑油压力Mpa他25UJ5润滑油温度C大干等于好大于等于35|表T这台机组的空压机检修后2月3号启机，先后在500rpm、800rpm、2000rpm转速平台运行，振值始终不超过15（im。A空压机启机趋箝图超过2000rpm后在过临界过程中4通道振值随转速急剧升高，并在5000rpm附近触发联锁停车，联端振值变

6、化高于非联端，压缩机联端X最高达到108师。A空压机联使时刻通频趋势同从这张图可以看出工频和转速有非常明显的对应关系，符合不平衡的故障机理。上空压机联锁时刻1X趋势图并且随着转速向临界的靠近,4个通道的相位开始出现同步翻转。两侧轴心轨迹近似椭圆70空压机联锁时刻波形频谱巴空质机联锁时刻轴心筑迹图联锁时刻工频能量占主导，接近从图谱信息看，机组转子表现出明显的不平衡特征，但在与用户进行沟通中了解到，用户现场有6#、7#两台空压机组，平时一开一备。在12月下旬7#空压机投用，6#机处于停机状态。因为一次误操作导致从7#机出来的压缩气体从6#机出口倒灌入缸内，机组发生反转，转子，轴承密封均发生不同程度破损，现场对密封轴承等部件进行了彻底更换，更换了备件转子，转子本身平衡状态良好，结合联轴器侧振值高于非联端，由此推断不平衡在联轴器部位，建议用户仔细检查联轴器安装情况，如联轴器各部件安装是否在出厂时的对正位置，所用螺栓、螺母、垫片等零件质量是否存在质量偏差。用户随后对联轴器进行检查，发现在联轴器安装过程中丢失一个6.75g的垫片，用9.5g垫片替换后造成不平衡