旋转机械故障诊断4

1对转子不平衡故障的处理措施平衡技术刚性转子静平衡动平衡单面平衡双面平衡2转子平衡的方法和设备

刚性转子

挠性转子静平衡影响系数法。单面平衡振型平衡法（模态平衡法）。双面平衡。其他综合方法。平衡设备平衡机：专用、通用，硬支承、软支承，卧式、立式，机电式、计算机化，等。现场平衡：平衡仪其他设备：平行导轨、滚轮架、平衡摇架等。3oCoWC静平衡的布置W水平导轨滚轮架水平导轨转子转子滚轮架4刚性转子的单面平衡：影响系数法1.选择加重平面、选择测点。2.测得原始振动A0(幅值和相位)。3.在平衡平面内加试重Q，测得振动A14.计算影响系数5.按下式求得校正质量P。幅值相位转速A

5旋转机械的相位检测旋转机械的相位指基频信号相对于转轴上某一确定标记的相位差标记可以是键槽或是反光片，获取键相脉冲信号相位有四种取值方法正峰点相位负峰点相位正斜率过零相位负斜率过零相位6单面平衡的作图解法作A0和A1，求其差为A1-

A0。量A1-

A0和A0之间的夹角为。把试重Q按

的方向转动一

角，此即为校正重的正确方位。校正重P的大小为：KoQP相角正A0A1A1-A0o相角正7单面平衡的作图解法8不平衡向两个平面的分解刚性转子的任意不平衡可以向两个平面内分解。故刚性转子都可以用两个校正质量来达到平衡。9双面平衡的布置和方法幅值相位转速ABIIIA

B

1.测原始振动A0，B0。2.平面I内加试重Q1，测得振动A1，B1。3.计算影响系数4.平面II内加试重Q2，测得振动A2，B2。5.计算影响系数6.按下式求得校正质量P1，P2。10例题已知m1=m2=10A0=2+3i;A1=i;A2=4;B0=2;B1=1+i;B2=3+i求11现场动平衡针对整个系统的平衡试重的方向选择相位的测量互谱、互相关评价某种平衡方法的原则平衡精度高平衡时，开车次数少。校正质量数目少，总质量小。测试仪器和设备较少。对操作者的技术水平没有过高的要求。12利用影响系数法进行现场平衡的影响因素振动信号的质量测点上所测取的振动值应该是由转子不平衡所产生的，而实际信号中还有其它因素产生的振动响应。测量时应尽量保证振动信号的质量，包括选择对不平衡振动敏感点及采用滤波排噪等方法。转子的刚性程度实际转子不可能是绝对的刚性的，而柔性的存在会使转子在不同转速下具有不同的不平衡状态，这样会因加试重时转速的不一致等因素，而使所求得影响系数具有误差系统的线性程度若不平衡质量与振动值之间的线性关系较差，则不容易确定试重与测点振动值之间的对应程度，而且振动值的相位关系对非线性反应更为灵敏。13旋转机械典型故障分析转子不平衡的故障机理与诊断不对中故障机理与诊断油膜轴承的故障机理与诊断旋转失速与喘振故障机理与诊断动静件摩擦的故障机理与诊断转子支承部件松动的故障机理与诊断转轴裂纹的故障机理与诊断14据美国MONSANTO石化公司统计，旋转机械故障的50~60%是由转子不对中引起的。转子不对中的类型轴承不对中：轴颈在轴承中偏斜轴系不对中：各转子不处在同一直线上平行不对中：轴线平行位移角度不对中：轴线交叉成一角度综合不对中：轴线位移且交叉旋转机械故障诊断

转子不对中e(a)平行不对中(b)角度不对中(c)综合不对中15造成不对中的原因安装误差管道应变影响温度变化热变形基础沉降不均危害滚动轴承振动噪声过度磨损“卡死”滑动轴承油膜承载失稳半速涡动油膜振荡严重时油膜破裂而烧损轴瓦旋转机械故障诊断

转子不对中不对中的危害-热像图30,000out平行10,000/inchout角1,000/inchout角不对中62°F105°F0对中16旋转机械故障诊断

转子不对中不同的联轴器具有不同的故障机理大型高速旋转机械，常用齿式联轴器中、小设备多采用固定式刚性联轴器平行不对中角不对中综合不对中平行不对中角不对中综合不对中17齿式联轴器平行不对中在K点的线速度在K点的角速度ABww18wwwwB齿式联轴器平行不对中ABwwMBO’MBO’O’MBO’MMBO’从图中可以看出，半联轴器旋转半圈，而中间齿套旋转一圈，即中间齿套O’的运动方程为：中间齿套的这种运动向转子系统施加的激振力为：19齿式联俘轴器平军行不对栏中激振力与恳不对中量D和质量m成正比激振力充随转速换变化的抖因子为4w2，这说犁明不对柿中对转扑速的敏冻感程度崖比不平筝衡对转屡速的敏树感程度暖要大4倍。不平衡炉时的幅筐频响应检函数20刚性联脊轴器平阵行不对私中两半联轴笼节旋转时玩，在螺栓喂力作用下棍有把偏移态的两轴中银心拉到一桂起的趋势PO1=PS腹,P陆O2>>e,米O1S⊥PO2SO2=PO2-PO1=eco障sωt若两半体联轴节徒尺寸和咳材料相示同，则PO1受压缩、PO2受拉伸纯，两者紫变形量贤近似相越等δ=SO2/2君=ec爹osωt/蛛2设刚度为K，则F=Kδ=K哈eco百sωt/自221刚性联贸轴器平粒行不对益中将F进行分解Fy前一项不蜓随时间而袖变化，力垮图把两个盈联轴节的庙不对中量域缩小Fy后一项与Fx，是随秆转速而自变化的碗两倍频恩激振力骂，即：昨联轴节汇每旋转页一周，宾径向力泪交变两气次不对中终方向上疏的一对拨螺钉，万当螺钉妙拉紧时烤，一个涉受拉、与一个受家压。旋转过程称中，每转180°，拉压状隙态交变一居次，旋转充一周，交势变两次，嘱使轴在径缴向上产生隶两倍频振爸动。22转子不对西中的故障封特征振动的鉴振幅与员转子的负荷有关负荷越瓦大、振取幅越大不对中俱故障对喷转子的切激振力理随转速的升高而狭加大激励力与不对中量成正比轴系具有器过大的不崇对中量时赌，转子在司运动中产盟生附加径爪向力和附兽加轴向力依，使转子蜂产生异常粗振动平行不对膊中主要引奸起径向振动角度不对岂中主要引厕起轴向振动振动频率径向振品动以工撤频的2倍频为主，也有1倍频的成职分轴向振铁动以工扮频的1倍频为手主，也有2x，3x。23转子不对仅中的故障摇特征振动幅值平行不牢对中：振动频谱枪中2x幅值超过1x幅值的50％角不不诸对中：轴向2x或3x幅值约是1x转频幅值阳的30％~50％2x值相对需于1x幅值的址高度常当取决于培联轴器宏的类型建和结构联轴节两错侧轴承振勒动的相位差平行不对蜜中，径向激振动差180°角度不对烤中，轴向距振动差180°轴心轨宫迹：香蕉扰形、8字形、与外圈中绪产生一请个内圈24平行不对缠中的故障疏特征角度不伟对中的衫故障特肚征25不对中故很障，除了鬼1x，2顶x频率惹外，还会梯出现3x铸倍频26诊断实灯例某透平边压缩机堪组检修海后启动匆时，高秒压缸振蛮动较大谷；机组芹运行一真周后压穷缩机高靠压缸振胜动突然犁加剧，迹测点4、5的径向振御动增大，脾其中测点5的振动值肥增加两倍禁，测点6轴向振牌动加大年；又运逮行两周瓣后，测洋点5的振动值察又突然增从加一倍，熊超过设计昆允许值，文振动剧烈旋转机休械故障疏诊断转子不对伴中机组布提置示意牲图27诊断实友例旋转机械票故障诊断转子不对堪中异常振动煎特征测点5的振动齿波形畸共变为基降频与倍段频的叠亦加波形肥，频谱往中2倍频谱渐具有较伞大幅值双椭圆复笋合轨迹轴向振动跟变大不平衡的频谱28诊断实需例诊断意位见压缩机高粒压缸和低妖压缸之间转子对椅中不良，联轴器沃发生故障生产验蛋证高、低压蜻缸之间的免联轴器固森定法兰与雾内齿套的屠连接螺栓只已断掉三舒只对中严冠重超差，不对让中量大抬于设计狐要求16倍对螺栓断杏面进行电尚镜分析，产断面为沿床晶断裂、静并有局部堤韧窝组织也。联接螺姨栓的机械加工弄和热处理凑工艺不符荣合要求，螺纹根糠部产生应拖力集中，鞠而且热处愁理后未进宏行正火处枕理，金相献组织为淬忌火马氏体缠，螺栓在挠拉应力作勉用下脆性拢断裂。旋转机占械故障假诊断转子不搬对中29小结旋转机焰械故障敏诊断转子不浪对中转子不对浴中故障原轧因与治理缎措施序号故障原因分类故障原因处理措施1设计原因1）对工作状态下热膨胀量计算不准2）对介质压力、真空度变化对机壳的影响计算不准3）给出的冷态对中数据不准1）核对设计给出的冷态对中数据2）按技术要求检查调整轴承对中3）检查热态膨胀是否受限4）检查保温是否完好5）检查调整基础沉降2制造原因1）材质不均，造成热膨胀3安装维修1）冷态对中数据不符合要求2）检修失误造成热态膨胀受阻3）机壳保温不良，热胀不均匀4操作运行1）超负荷运行2）介质温度偏离设计值5状态劣化1）机组基础或基座沉降不均匀2）基础滑板锈蚀，热胀受阻3）机壳变形30谢胁谢！谢谢观看/欢