旋轉(zhuǎn)機(jī)械常見設(shè)備故障

1、 2017年旋轉(zhuǎn)機(jī)械常見設(shè)備故障旋轉(zhuǎn)機(jī)械常見設(shè)備故障不平衡不平衡 題題 綱綱 旋轉(zhuǎn)機(jī)械常見設(shè)備故障旋轉(zhuǎn)機(jī)械常見設(shè)備故障 不平衡故障介紹不平衡故障介紹 一、旋轉(zhuǎn)機(jī)械常見設(shè)備故障一、旋轉(zhuǎn)機(jī)械常見設(shè)備故障旋轉(zhuǎn)機(jī)械常見設(shè)備故障主要有：不平衡、不旋轉(zhuǎn)機(jī)械常見設(shè)備故障主要有：不平衡、不對(duì)中、對(duì)中、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子彎曲、摩擦和松動(dòng)、油膜振蕩、油彎曲、摩擦和松動(dòng)、油膜振蕩、油膜渦動(dòng)、流體激振等。膜渦動(dòng)、流體激振等。本節(jié)主要介紹下不平衡相關(guān)特征及診斷。本節(jié)主要介紹下不平衡相關(guān)特征及診斷。l不平衡轉(zhuǎn)子的振動(dòng)信號(hào)，其時(shí)間波形和頻譜圖一不平衡轉(zhuǎn)子的振動(dòng)信號(hào)，其時(shí)間波形和頻譜圖一般具有如下典型特征：般具有如下典型特征：1.1.

2、原始時(shí)域波形的形狀接近一個(gè)純正弦波；原始時(shí)域波形的形狀接近一個(gè)純正弦波；2.2.振動(dòng)信號(hào)的頻譜圖中，諧波能量主要是集中在轉(zhuǎn)子的振動(dòng)信號(hào)的頻譜圖中，諧波能量主要是集中在轉(zhuǎn)子的工作頻率（工作頻率（1X1X）上，即基頻振動(dòng)成分所占的比例很大，）上，即基頻振動(dòng)成分所占的比例很大，而其它倍頻成分所占的比例相對(duì)較小而其它倍頻成分所占的比例相對(duì)較??；轉(zhuǎn)子不平衡的波形頻譜圖轉(zhuǎn)子不平衡的波形頻譜圖3.3.在在升降速過程中，當(dāng)轉(zhuǎn)速低于臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，振幅隨轉(zhuǎn)升降速過程中，當(dāng)轉(zhuǎn)速低于臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，振幅隨轉(zhuǎn)速的增加而上升。當(dāng)轉(zhuǎn)速越過臨界轉(zhuǎn)速之后，振幅隨速的增加而上升。當(dāng)轉(zhuǎn)速越過臨界轉(zhuǎn)速之后，振幅隨轉(zhuǎn)速的增加反而減小，并趨向

3、于一個(gè)較小的穩(wěn)定值。轉(zhuǎn)速的增加反而減小，并趨向于一個(gè)較小的穩(wěn)定值。當(dāng)轉(zhuǎn)速等于或接近臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)子將會(huì)產(chǎn)生共振，當(dāng)轉(zhuǎn)速等于或接近臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)子將會(huì)產(chǎn)生共振，此時(shí)的振幅具有最大峰值；此時(shí)的振幅具有最大峰值；4.4.當(dāng)工作轉(zhuǎn)速一定時(shí)，振動(dòng)的相位穩(wěn)定；當(dāng)工作轉(zhuǎn)速一定時(shí)，振動(dòng)的相位穩(wěn)定；5.5.轉(zhuǎn)子的軸心軌跡圖呈橢圓形；轉(zhuǎn)子的軸心軌跡圖呈橢圓形；6.6.轉(zhuǎn)子的渦動(dòng)特征為同步正進(jìn)動(dòng)轉(zhuǎn)子的渦動(dòng)特征為同步正進(jìn)動(dòng)；7.7.純靜不平衡時(shí)支承轉(zhuǎn)子的兩個(gè)軸承同一方向的振動(dòng)相純靜不平衡時(shí)支承轉(zhuǎn)子的兩個(gè)軸承同一方向的振動(dòng)相位相同，而純力偶不平衡時(shí)支承轉(zhuǎn)子的兩個(gè)軸承振動(dòng)位相同，而純力偶不平衡時(shí)支承轉(zhuǎn)子的兩個(gè)軸承振動(dòng)呈反

4、相，即相位差呈反相，即相位差180180。但實(shí)際轉(zhuǎn)子一般既存在一定。但實(shí)際轉(zhuǎn)子一般既存在一定的靜不平衡，又存在一定的力偶不平衡（即存在動(dòng)不的靜不平衡，又存在一定的力偶不平衡（即存在動(dòng)不平衡），此時(shí)支承轉(zhuǎn)子的兩個(gè)軸承同一方向振動(dòng)相位平衡），此時(shí)支承轉(zhuǎn)子的兩個(gè)軸承同一方向振動(dòng)相位差在差在0 0180180之間變化之間變化；8.8.在外在外伸轉(zhuǎn)子不平衡情況下可能會(huì)產(chǎn)生很大的軸向振動(dòng)。伸轉(zhuǎn)子不平衡情況下可能會(huì)產(chǎn)生很大的軸向振動(dòng)。在轉(zhuǎn)子外伸在轉(zhuǎn)子外伸 端不平衡時(shí)，支承轉(zhuǎn)子的兩軸承的軸向端不平衡時(shí)，支承轉(zhuǎn)子的兩軸承的軸向振動(dòng)相位相同；振動(dòng)相位相同；9.9.因介質(zhì)不均勻結(jié)垢時(shí)，工頻幅值和相位是緩慢變化的因介

5、質(zhì)不均勻結(jié)垢時(shí)，工頻幅值和相位是緩慢變化的。l不平衡的不平衡的分類分類1.1.靜態(tài)靜態(tài)不平衡不平衡 靜態(tài)不平衡 頻譜圖 特征:徑向1X波峰（垂直或水平方向上）。特征特征:徑向徑向1X波峰（垂直或水平方向上）波峰（垂直或水平方向上）如果機(jī)器失去平衡我們將得到頻率等于轉(zhuǎn)速的正弦時(shí)域波形，在轉(zhuǎn)速頻率（1X）處有一個(gè)高峰。最簡(jiǎn)單的不平衡模型是將轉(zhuǎn)動(dòng)軸的重心簡(jiǎn)化到一個(gè)點(diǎn)。這種不平衡稱為靜態(tài)不平衡，因?yàn)榧词故窃谛D(zhuǎn)體不旋轉(zhuǎn)的情況下也能夠表現(xiàn)出來(lái)，如果將其放在沒有摩擦的軸承中間，重心位置將自動(dòng)回轉(zhuǎn)到最低位置。靜態(tài)不平衡將會(huì)在旋轉(zhuǎn)軸的兩個(gè)承載軸承上產(chǎn)生一個(gè)1X頻率的作用力，作用于兩個(gè)軸承上的作用力的方向總是相

6、同。從這兩個(gè)軸承上采集到的振動(dòng)信號(hào)同相。2.2.偶不平衡偶不平衡特征：徑向1X波峰（垂直或水平方向上）。 偶不平衡頻譜圖特征：徑向特征：徑向1X波峰（垂直或水平方向上）波峰（垂直或水平方向上）如果機(jī)器出現(xiàn)不平衡我們將得到頻率等于旋轉(zhuǎn)速度的正弦時(shí)域波形，頻譜上在轉(zhuǎn)速頻率（1X）處會(huì)產(chǎn)生一個(gè)高峰。一個(gè)旋轉(zhuǎn)體如果存在偶不平衡，就有可能形成靜態(tài)平衡（放置在無(wú)摩擦的軸承上旋轉(zhuǎn)體看起來(lái)好象剛好平衡）。但當(dāng)旋轉(zhuǎn)體發(fā)生旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，就會(huì)在它的兩個(gè)承載軸承上產(chǎn)生離心作用力，并且它們的相位相反。 動(dòng)態(tài)不平衡 ： 轉(zhuǎn)子上可能同時(shí)存在著靜態(tài)不平衡和偶不平衡，這種情況稱之為動(dòng)態(tài)不平衡。 靜態(tài)不平衡和偶不平衡的區(qū)分： 對(duì)于

7、靜態(tài)不平衡，在機(jī)器兩端是同相的。對(duì)于偶不平衡，機(jī)器兩端的相位相差180度。然而，在大多數(shù)情況下，都是動(dòng)態(tài)不平衡（靜態(tài)不平衡和偶不平衡的組合）。 3.3.動(dòng)態(tài)不平衡動(dòng)態(tài)不平衡4.4.懸吊式不平衡懸吊式不平衡 特征：軸向和徑向上高強(qiáng)度1X波峰(垂直或水平方向上)。懸吊或懸臂式設(shè)備的不平衡頻譜圖 特性：軸向和徑向上高強(qiáng)度特性：軸向和徑向上高強(qiáng)度1X波峰（垂直或水平方向上）波峰（垂直或水平方向上）在外懸或懸臂式機(jī)器中，可以檢測(cè)到在水平、垂直和軸向上的高幅1X振動(dòng)。我們能夠檢測(cè)到高幅1X振動(dòng)是因?yàn)椴黄胶馐馆S發(fā)生彎曲，使得軸承座在軸向發(fā)生移動(dòng)。常見的懸吊式旋轉(zhuǎn)體有短聯(lián)軸器泵、軸向排風(fēng)的風(fēng)扇和小型渦輪機(jī)。5.5.垂直安裝的機(jī)器垂直安裝的機(jī)器特征：徑向1X波峰（水平方向上）。垂直安裝機(jī)器的不平衡頻譜圖特征：徑向特征：徑向1X波峰（水平方向上）波峰（水平方向上）當(dāng)在徑