chap3_旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷_YJR

1、Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)1q 轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷q 轉(zhuǎn)子不對中故障診斷轉(zhuǎn)子不對中故障診斷q 滑動(dòng)軸承故障診斷滑動(dòng)軸承故障診斷q 轉(zhuǎn)子摩擦故障診斷轉(zhuǎn)子摩擦故障診斷q 浮環(huán)密封故障診斷浮環(huán)密封故障診斷q 葉片式機(jī)器中流體激振故障診斷葉片式機(jī)器中流體激振故障診斷q 高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械不穩(wěn)定自激振動(dòng)的分析方法高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械不穩(wěn)定自激振動(dòng)的分析方法Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)2 旋轉(zhuǎn)機(jī)械是指依靠轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來完成主要功能的機(jī)械，在結(jié)構(gòu)上必須具備最基本的轉(zhuǎn)子、軸承等零部件?；み^程裝備中大量使用的各類離心泵、軸流

2、泵、離心式和軸流式風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、汽輪機(jī)、渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、離心機(jī)等是典型的旋轉(zhuǎn)機(jī)械。在大型化工、石化、電力和鋼鐵等部門，某些大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械屬于生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備。 例如：煉油廠催化工段的三機(jī)組或四機(jī)組，大化肥裝置中的四大機(jī)組或五大機(jī)組，乙烯裝置中的三大機(jī)組，電力行業(yè)的汽輪發(fā)電機(jī)組、泵和水輪機(jī)組，鋼鐵部門的高爐風(fēng)機(jī)和軋鋼機(jī)組以及生產(chǎn)流程中的某些重要旋轉(zhuǎn)機(jī)械，它們出現(xiàn)了故障，直接影響到整個(gè)生產(chǎn)線，因此是狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的主要對象。 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)3 故障是指機(jī)器的功能失效，即其動(dòng)態(tài)性能劣化，不符合技術(shù)要求。例如，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)失穩(wěn)，產(chǎn)生異常振動(dòng)和噪聲

3、，工作轉(zhuǎn)速，輸出功率發(fā)生變化，以及介質(zhì)的溫度、壓力、流量異常等。機(jī)器發(fā)生故障的原因不同，所反映出的信息就不一樣，根據(jù)這些特有的信息，可以對機(jī)器故障進(jìn)行診斷。 振動(dòng)是機(jī)器故障最基本的信息特征，振動(dòng)類型可分為徑向振動(dòng)、軸向振動(dòng)和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)三類，其中過大的徑向振動(dòng)往往是造成機(jī)器損壞的主要原因，也是狀態(tài)監(jiān)測的主要參數(shù)和進(jìn)行故障診斷的主要依據(jù)。 由于旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障的多樣性和故障因果關(guān)系的復(fù)雜性，很多相似的故障現(xiàn)象并不一定源于同一故障原因，在現(xiàn)場進(jìn)行故障診斷時(shí)，還需要利用振動(dòng)信號(hào)之外更多的信息，對機(jī)器的振動(dòng)特點(diǎn)，運(yùn)行參數(shù)的變化以及設(shè)計(jì)、安裝、維修、操作中帶來的多種因素進(jìn)行綜合分析，才能作出較為符合實(shí)際的診斷結(jié)

4、論。Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)43.1 轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷 旋轉(zhuǎn)機(jī)器的轉(zhuǎn)子不平衡是指轉(zhuǎn)子受材料質(zhì)量、加工、裝配以及運(yùn)行中多種因素的影響，其質(zhì)量中心和旋轉(zhuǎn)中心線之間存在一定量的偏心距，使得轉(zhuǎn)子在工作時(shí)形成周期性的離心力干擾，在軸承上產(chǎn)生動(dòng)載荷，從而引起機(jī)器振動(dòng)的現(xiàn)象。事實(shí)上一個(gè)平衡良好的轉(zhuǎn)子也不能做到“絕對平衡”的。 900)602(222neGnegGemF 離心力與偏心距的方向一離心力與偏心距的方向一致，以角速度致，以角速度 繞軸旋轉(zhuǎn)。力通繞軸旋轉(zhuǎn)。力通過轉(zhuǎn)軸作用在軸承上，使軸承過轉(zhuǎn)軸作用在軸承上，使軸承承受附加動(dòng)載荷，引起轉(zhuǎn)子或承

5、受附加動(dòng)載荷，引起轉(zhuǎn)子或軸承的不平衡振動(dòng)。軸承的不平衡振動(dòng)。Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)5tmekyycymtmekxxcxmsincos22 2222)2()(1 )(nneA2)(12arctannn 在共振點(diǎn)上，振動(dòng)位移總是滯后于激振力90，而與阻尼大小無關(guān)。測量轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速，常常利用相位的變化點(diǎn)來確定。 阻尼越大，轉(zhuǎn)子過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)的振幅越小，接近臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，這種阻尼衰減作用尤為明顯。正常的高速旋轉(zhuǎn)機(jī)器，在啟動(dòng)過程中阻尼值必須在某一限定值以內(nèi)，并且升速時(shí)應(yīng)迅速通過臨界轉(zhuǎn)速。 )sin()cos(tAytAx特解Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷202

6、2-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)6 轉(zhuǎn)子不平衡振動(dòng)的故障特征轉(zhuǎn)子不平衡振動(dòng)的故障特征 1）不平衡故障主要引起轉(zhuǎn)子或軸承徑向振動(dòng)，在轉(zhuǎn)子徑向測點(diǎn)上得到的頻不平衡故障主要引起轉(zhuǎn)子或軸承徑向振動(dòng)，在轉(zhuǎn)子徑向測點(diǎn)上得到的頻譜圖中，轉(zhuǎn)速頻率成分具有突出的峰值，在總振值中占有絕對優(yōu)勢。譜圖中，轉(zhuǎn)速頻率成分具有突出的峰值，在總振值中占有絕對優(yōu)勢。 2）單純的不平衡振動(dòng)，轉(zhuǎn)速頻率的高次諧波幅值很低，因此在時(shí)域上的波）單純的不平衡振動(dòng)，轉(zhuǎn)速頻率的高次諧波幅值很低，因此在時(shí)域上的波形是一個(gè)正弦波。形是一個(gè)正弦波。 3）轉(zhuǎn)子的軸心軌跡形狀基本上為一個(gè)圓或橢圓，這意味著置于同一截面上）轉(zhuǎn)子的軸心軌跡形狀基本上為一個(gè)圓

7、或橢圓，這意味著置于同一截面上相互垂直的兩個(gè)探頭，其信號(hào)相位差接近相互垂直的兩個(gè)探頭，其信號(hào)相位差接近90。3.1 轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷 4）轉(zhuǎn)子的進(jìn)動(dòng)方向?yàn)橥秸M(jìn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子的進(jìn)動(dòng)方向?yàn)橥秸M(jìn)動(dòng)。 5）除了懸臂轉(zhuǎn)子之外，對于普通兩端支承的）除了懸臂轉(zhuǎn)子之外，對于普通兩端支承的轉(zhuǎn)子，不平衡在軸向上的振幅一般不明顯。轉(zhuǎn)子，不平衡在軸向上的振幅一般不明顯。 6）轉(zhuǎn)子振幅對轉(zhuǎn)速變化很敏感，轉(zhuǎn)速下降，）轉(zhuǎn)子振幅對轉(zhuǎn)速變化很敏感，轉(zhuǎn)速下降， 振幅將明顯下降。振幅將明顯下降。 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)7不平衡振動(dòng)的故障原因和防治措施不平衡振動(dòng)的故

8、障原因和防治措施 固有質(zhì)量不平衡固有質(zhì)量不平衡將在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生穩(wěn)定的每轉(zhuǎn)一次的轉(zhuǎn)速頻率振動(dòng)，在給將在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生穩(wěn)定的每轉(zhuǎn)一次的轉(zhuǎn)速頻率振動(dòng)，在給定轉(zhuǎn)速下其幅值和相位在短時(shí)間內(nèi)一般不隨時(shí)間變化，但如果溫度、負(fù)荷等定轉(zhuǎn)速下其幅值和相位在短時(shí)間內(nèi)一般不隨時(shí)間變化，但如果溫度、負(fù)荷等條件變化，振動(dòng)也可能會(huì)發(fā)生變化。對于固有質(zhì)量不平衡引起的振動(dòng)，最普條件變化，振動(dòng)也可能會(huì)發(fā)生變化。對于固有質(zhì)量不平衡引起的振動(dòng)，最普通的防治辦法是改善轉(zhuǎn)子的平衡狀態(tài)來降低轉(zhuǎn)子的激振力。通的防治辦法是改善轉(zhuǎn)子的平衡狀態(tài)來降低轉(zhuǎn)子的激振力。 固有質(zhì)量不平衡固有質(zhì)量不平衡產(chǎn)生的主要原因有：產(chǎn)生的主要原因有： 設(shè)計(jì)錯(cuò)誤；設(shè)計(jì)錯(cuò)誤；

9、材料缺陷；材料缺陷； 加工與裝配誤差；加工與裝配誤差； 動(dòng)平衡方法不當(dāng)。動(dòng)平衡方法不當(dāng)。3.1 轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)8實(shí)例實(shí)例3-1 氣壓機(jī)的不平衡振動(dòng)氣壓機(jī)的不平衡振動(dòng) 某煉油廠催化車間氣壓機(jī)組，壓縮氣體為瓦斯氣，入口壓力0.102MPa，出口壓力1.35MPa，轉(zhuǎn)速10700r/min。軸承型式為5塊可傾瓦，聯(lián)軸節(jié)均為膜片式。該機(jī)運(yùn)行數(shù)年后為增大氣量，更換了轉(zhuǎn)子，擴(kuò)大了轉(zhuǎn)子隔板，并且對轉(zhuǎn)子做了高速動(dòng)平衡。改造后的轉(zhuǎn)子出現(xiàn)了振動(dòng)超標(biāo)，靠近齒輪箱一側(cè)的振動(dòng)測點(diǎn)375、376的振幅達(dá)到60m，此后又上升至90m

10、左右。信號(hào)分析顯示振動(dòng)頻率中工頻成分占絕對優(yōu)勢，375、376的軸心軌跡為橢圓，確認(rèn)是轉(zhuǎn)子不平衡引起的振動(dòng)。另外又從轉(zhuǎn)子升速過程的極坐標(biāo)圖上看出（見圖3-6），轉(zhuǎn)子在到達(dá)工作轉(zhuǎn)速時(shí)，振幅迅速增長，相位也有明顯變化?？紤]到氣壓機(jī)靠齒輪箱一側(cè)的375、376測點(diǎn)振幅最高，決定在這一側(cè)的聯(lián)軸節(jié)上做現(xiàn)場動(dòng)平衡。 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)9轉(zhuǎn)子運(yùn)行中的不平衡轉(zhuǎn)子運(yùn)行中的不平衡分轉(zhuǎn)子彎曲和轉(zhuǎn)子平衡狀態(tài)破壞兩種。分轉(zhuǎn)子彎曲和轉(zhuǎn)子平衡狀態(tài)破壞兩種。轉(zhuǎn)子彎曲轉(zhuǎn)子彎曲 轉(zhuǎn)子臨時(shí)性彎曲，是指轉(zhuǎn)子因外部環(huán)境影響或外力的作用而產(chǎn)生彎曲變轉(zhuǎn)子臨時(shí)性彎曲，是指轉(zhuǎn)子因外部環(huán)境影響或

11、外力的作用而產(chǎn)生彎曲變形，這種變形不需經(jīng)過動(dòng)平衡，而是只需采取一些簡單的措施（如經(jīng)過低速形，這種變形不需經(jīng)過動(dòng)平衡，而是只需采取一些簡單的措施（如經(jīng)過低速長時(shí)間盤車方式）或改變操作方式即可減緩或消除不平衡振動(dòng)。如，轉(zhuǎn)子受長時(shí)間盤車方式）或改變操作方式即可減緩或消除不平衡振動(dòng)。如，轉(zhuǎn)子受熱不均；自重引起臨時(shí)性彎曲；氣流沖擊、溫度和載荷突變引起的彎曲等。熱不均；自重引起臨時(shí)性彎曲；氣流沖擊、溫度和載荷突變引起的彎曲等。 轉(zhuǎn)子發(fā)生永久性彎曲，是指經(jīng)過慢轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的方式仍然無法恢復(fù)轉(zhuǎn)子的彎轉(zhuǎn)子發(fā)生永久性彎曲，是指經(jīng)過慢轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的方式仍然無法恢復(fù)轉(zhuǎn)子的彎曲狀態(tài)，轉(zhuǎn)子在盤車過程中僅僅依靠本身的重量施加在軸上產(chǎn)生

12、的交變力，曲狀態(tài)，轉(zhuǎn)子在盤車過程中僅僅依靠本身的重量施加在軸上產(chǎn)生的交變力，不足以釋放轉(zhuǎn)軸內(nèi)部已形成的彎曲應(yīng)力，因此變成永久性彎曲變形。很難用不足以釋放轉(zhuǎn)軸內(nèi)部已形成的彎曲應(yīng)力，因此變成永久性彎曲變形。很難用動(dòng)平衡方法消除。動(dòng)平衡方法消除。 3.1 轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)10實(shí)例實(shí)例3-4 喘振引起空壓機(jī)轉(zhuǎn)子的臨時(shí)性彎曲喘振引起空壓機(jī)轉(zhuǎn)子的臨時(shí)性彎曲 某石化公司乙烯裝置上使用一臺(tái)德國制造的某石化公司乙烯裝置上使用一臺(tái)德國制造的GA1000型離心式空壓機(jī)，型離心式空壓機(jī)，該機(jī)在制造廠做喘振試驗(yàn)時(shí)，由于放空消音器振

13、裂而落入管內(nèi)，阻塞了放空該機(jī)在制造廠做喘振試驗(yàn)時(shí)，由于放空消音器振裂而落入管內(nèi)，阻塞了放空管，使壓縮機(jī)出口壓力升高，機(jī)器提前發(fā)生喘振。因?yàn)槲醇邦A(yù)料，延遲了關(guān)管，使壓縮機(jī)出口壓力升高，機(jī)器提前發(fā)生喘振。因?yàn)槲醇邦A(yù)料，延遲了關(guān)閉進(jìn)口閥時(shí)間，引起機(jī)器強(qiáng)烈喘振。事后中方要求開蓋檢查，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子徑向閉進(jìn)口閥時(shí)間，引起機(jī)器強(qiáng)烈喘振。事后中方要求開蓋檢查，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子徑向跳動(dòng)量偏了跳動(dòng)量偏了0.12mm，即轉(zhuǎn)子發(fā)生了彎曲。該廠采用的校正措施，是在，即轉(zhuǎn)子發(fā)生了彎曲。該廠采用的校正措施，是在1000r/min轉(zhuǎn)速下開蓋慢轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子約一小時(shí)，重新測量徑向跳動(dòng)量，結(jié)果下降轉(zhuǎn)速下開蓋慢轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子約一小時(shí)，重新測量徑向跳動(dòng)量，結(jié)果

14、下降到到0.01mm，在允許范圍之內(nèi)，以后投產(chǎn)運(yùn)行也很正常。，在允許范圍之內(nèi)，以后投產(chǎn)運(yùn)行也很正常。 這種用低速慢轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子校正臨時(shí)性彎曲的措施十分有效，因?yàn)樵诼@種用低速慢轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子校正臨時(shí)性彎曲的措施十分有效，因?yàn)樵诼D(zhuǎn)過程中由于轉(zhuǎn)子的重力作用，軸的不同側(cè)面受到交變應(yīng)力作用，將轉(zhuǎn)過程中由于轉(zhuǎn)子的重力作用，軸的不同側(cè)面受到交變應(yīng)力作用，將軸轉(zhuǎn)內(nèi)臨時(shí)性彎曲形成的應(yīng)力釋放，使軸的變形獲得了矯正。軸轉(zhuǎn)內(nèi)臨時(shí)性彎曲形成的應(yīng)力釋放，使軸的變形獲得了矯正。3.1 轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)11轉(zhuǎn)子平衡狀態(tài)破壞轉(zhuǎn)子平衡狀態(tài)破壞 轉(zhuǎn)子在

15、運(yùn)行過程中，由于破壞原始的平衡狀態(tài)而引發(fā)機(jī)器振動(dòng)，在生產(chǎn)轉(zhuǎn)子在運(yùn)行過程中，由于破壞原始的平衡狀態(tài)而引發(fā)機(jī)器振動(dòng)，在生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)遇到。對于這類故障必須掌握機(jī)器的工作特點(diǎn)、振動(dòng)變化規(guī)律，注中經(jīng)常會(huì)遇到。對于這類故障必須掌握機(jī)器的工作特點(diǎn)、振動(dòng)變化規(guī)律，注意觀察分析，相對于其他故障類型來說，尋找故障原因的難度要小些。意觀察分析，相對于其他故障類型來說，尋找故障原因的難度要小些。 轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)過程中，如發(fā)生軸上轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)過程中，如發(fā)生軸上零件碎裂或飛離零件碎裂或飛離，將產(chǎn)生階躍式的，將產(chǎn)生階躍式的不平衡，引起振幅和相位的突然變化。這種變化屬于瞬態(tài)響應(yīng)，此后將會(huì)衰不平衡，引起振幅和相位的突然變化。

16、這種變化屬于瞬態(tài)響應(yīng)，此后將會(huì)衰減下去，因而振幅突變后將在某一數(shù)值上穩(wěn)定下來。減下去，因而振幅突變后將在某一數(shù)值上穩(wěn)定下來。 固體雜質(zhì)沉積固體雜質(zhì)沉積在葉輪上的情況屢見不鮮，例如一些高溫的并帶有粘性的在葉輪上的情況屢見不鮮，例如一些高溫的并帶有粘性的催化劑微粒進(jìn)入機(jī)器的流道，就粘結(jié)在葉輪上，由于質(zhì)量分布不均勻，引起催化劑微粒進(jìn)入機(jī)器的流道，就粘結(jié)在葉輪上，由于質(zhì)量分布不均勻，引起轉(zhuǎn)子的不平衡。除此之外，管道中的銹蝕、氣源中的粉塵在葉輪流道內(nèi)沉積，轉(zhuǎn)子的不平衡。除此之外，管道中的銹蝕、氣源中的粉塵在葉輪流道內(nèi)沉積，均會(huì)引起轉(zhuǎn)子的不平衡。均會(huì)引起轉(zhuǎn)子的不平衡。 有些壓縮機(jī)在運(yùn)行中常會(huì)遇到工藝氣體和

17、固體雜質(zhì)對葉輪基體金屬的有些壓縮機(jī)在運(yùn)行中常會(huì)遇到工藝氣體和固體雜質(zhì)對葉輪基體金屬的沖沖蝕蝕，設(shè)備維修中（如，除銹）不恰當(dāng)?shù)拇胧┚涂赡芙o機(jī)器帶來振動(dòng)問題，必，設(shè)備維修中（如，除銹）不恰當(dāng)?shù)拇胧┚涂赡芙o機(jī)器帶來振動(dòng)問題，必須引起注意。須引起注意。 3.1 轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)12 帶有各種零件的轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)中可能發(fā)生帶有各種零件的轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)中可能發(fā)生松動(dòng)松動(dòng)，例如葉輪、平衡盤、止，例如葉輪、平衡盤、止推盤在軸上配合的過盈量不足，或者鍵槽配合太松，使轉(zhuǎn)子在高轉(zhuǎn)速下發(fā)推盤在軸上配合的過盈量不足，或者鍵槽配合太松，使轉(zhuǎn)

18、子在高轉(zhuǎn)速下發(fā)生松動(dòng)；還有材料選擇不良或是工作介質(zhì)腐蝕性嚴(yán)重，引起軸套和輪殼內(nèi)生松動(dòng)；還有材料選擇不良或是工作介質(zhì)腐蝕性嚴(yán)重，引起軸套和輪殼內(nèi)部發(fā)生腐蝕而松動(dòng)。此外，滾動(dòng)軸承外圈配合間隙過大，軸在旋轉(zhuǎn)時(shí)外圈部發(fā)生腐蝕而松動(dòng)。此外，滾動(dòng)軸承外圈配合間隙過大，軸在旋轉(zhuǎn)時(shí)外圈也跟著作不同步的旋轉(zhuǎn)，也會(huì)發(fā)生類似松動(dòng)的故障。也跟著作不同步的旋轉(zhuǎn)，也會(huì)發(fā)生類似松動(dòng)的故障。 松動(dòng)的零件隨著轉(zhuǎn)速的升高離心力迅速增大松動(dòng)的零件隨著轉(zhuǎn)速的升高離心力迅速增大 ； 由于存在松動(dòng)間隙，振動(dòng)將出現(xiàn)明顯的非線性影響因素，在頻譜圖上出由于存在松動(dòng)間隙，振動(dòng)將出現(xiàn)明顯的非線性影響因素，在頻譜圖上出現(xiàn)大量轉(zhuǎn)速頻率的諧波，偶然也可

19、能出現(xiàn)現(xiàn)大量轉(zhuǎn)速頻率的諧波，偶然也可能出現(xiàn)1/2、1/3轉(zhuǎn)速頻率的次諧波成分；轉(zhuǎn)速頻率的次諧波成分； 如果松動(dòng)間隙較大，零件的不平衡矢量隨機(jī)地繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。振幅不穩(wěn)定，如果松動(dòng)間隙較大，零件的不平衡矢量隨機(jī)地繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。振幅不穩(wěn)定，相位隨時(shí)間變化；相位隨時(shí)間變化； 如果轉(zhuǎn)子在穩(wěn)態(tài)下產(chǎn)生零部件松動(dòng)，則可能會(huì)產(chǎn)生如果轉(zhuǎn)子在穩(wěn)態(tài)下產(chǎn)生零部件松動(dòng)，則可能會(huì)產(chǎn)生“拍振拍振”現(xiàn)象，拍振現(xiàn)象，拍振的頻率一個(gè)是軸的轉(zhuǎn)速頻率，另一個(gè)是稍低于軸速度的松動(dòng)零件轉(zhuǎn)速頻率。的頻率一個(gè)是軸的轉(zhuǎn)速頻率，另一個(gè)是稍低于軸速度的松動(dòng)零件轉(zhuǎn)速頻率。 3.1 轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-

20、2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)13 圖1 TA60型碟式分離機(jī)碟片松動(dòng)時(shí)的升降速曲線轉(zhuǎn)鼓體 碟片 定位卡口AABCCO 圖2 鼓蓋與鼓體配合示意及碟片在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的安裝示意圖Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)14 升速曲線 降速曲線Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)15Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)16Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)173.1 轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)18定向振

21、動(dòng)與不平衡振動(dòng)故障的鑒別定向振動(dòng)與不平衡振動(dòng)故障的鑒別 轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡將在轉(zhuǎn)子徑向方向上形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)離心力，軸轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡將在轉(zhuǎn)子徑向方向上形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)離心力，軸心軌跡形狀接近于一個(gè)心軌跡形狀接近于一個(gè)圓或橢圓圓或橢圓，不平衡離心力將在軸承的水平和，不平衡離心力將在軸承的水平和垂直方向上產(chǎn)生接近垂直方向上產(chǎn)生接近90的相位差。的相位差。 機(jī)體變形、皮帶輪或齒輪偏心、機(jī)座松動(dòng)、結(jié)構(gòu)共振等故障，機(jī)體變形、皮帶輪或齒輪偏心、機(jī)座松動(dòng)、結(jié)構(gòu)共振等故障，雖然軸承或機(jī)體上的振動(dòng)頻率也像不平衡振動(dòng)那樣，表現(xiàn)以轉(zhuǎn)速頻雖然軸承或機(jī)體上的振動(dòng)頻率也像不平衡振動(dòng)那樣，表現(xiàn)以轉(zhuǎn)速頻率為主，然而在振動(dòng)方向上并不是按照

22、旋轉(zhuǎn)力的方向變化，而是在率為主，然而在振動(dòng)方向上并不是按照旋轉(zhuǎn)力的方向變化，而是在某一個(gè)方向上出現(xiàn)同相位或接近某一個(gè)方向上出現(xiàn)同相位或接近180反相位的振動(dòng)，這種稱為反相位的振動(dòng)，這種稱為“定定向振動(dòng)向振動(dòng)”。在軸心軌跡上是一條傾斜的直接或接近。在軸心軌跡上是一條傾斜的直接或接近一條直線一條直線形狀。形狀。 對于這類故障，應(yīng)該采用相位測量和軸心軌跡分析方法，與單對于這類故障，應(yīng)該采用相位測量和軸心軌跡分析方法，與單純的不平衡振動(dòng)區(qū)別開來。純的不平衡振動(dòng)區(qū)別開來。3.1 轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)19鑒別內(nèi)容鑒別內(nèi)容

23、不平衡振動(dòng)不平衡振動(dòng)定向振動(dòng)定向振動(dòng)振動(dòng)頻率轉(zhuǎn)速頻率轉(zhuǎn)速頻率相互垂直的二個(gè)方向相位差接近90接近0或180軸心軌跡形狀圓或橢圓某一方向上近似一條直線故障原因轉(zhuǎn)子固有不平衡，轉(zhuǎn)子彎曲，轉(zhuǎn)子平衡狀態(tài)破壞等機(jī)體變形，皮帶輪或齒輪偏心，機(jī)座松動(dòng)，基礎(chǔ)共振等3.1 轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)20實(shí)例實(shí)例3-14 基礎(chǔ)共振基礎(chǔ)共振 某大型化工裝置上使用一臺(tái)單級(jí)離心泵，由一臺(tái)轉(zhuǎn)速為某大型化工裝置上使用一臺(tái)單級(jí)離心泵，由一臺(tái)轉(zhuǎn)速為3600r/min的電動(dòng)的電動(dòng)機(jī)直聯(lián)驅(qū)動(dòng)。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)振動(dòng)非常劇烈，常出故障，所以不得不為該泵配置備機(jī)直

24、聯(lián)驅(qū)動(dòng)。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)振動(dòng)非常劇烈，常出故障，所以不得不為該泵配置備用電動(dòng)機(jī)。用電動(dòng)機(jī)。 對該機(jī)組的振動(dòng)測試結(jié)果，電動(dòng)機(jī)水對該機(jī)組的振動(dòng)測試結(jié)果，電動(dòng)機(jī)水平方向的振幅為平方向的振幅為23mm/s，垂直方向振幅，垂直方向振幅為為30mm/s,振動(dòng)頻率為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速頻率；振動(dòng)頻率為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速頻率；而泵的振幅很低，不超過而泵的振幅很低，不超過5mm/s。對電動(dòng)。對電動(dòng)機(jī)水平和垂直方向上的相位測量，發(fā)現(xiàn)兩機(jī)水平和垂直方向上的相位測量，發(fā)現(xiàn)兩者精確地同相，也就是發(fā)生了較典型的者精確地同相，也就是發(fā)生了較典型的“定向振動(dòng)定向振動(dòng)”。 3.1 轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診

25、斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)21 轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡方法轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡方法22mrMeMmre 改變不平衡旋轉(zhuǎn)體的質(zhì)量分布來消除旋轉(zhuǎn)軸改變不平衡旋轉(zhuǎn)體的質(zhì)量分布來消除旋轉(zhuǎn)軸系的離心力作用，使轉(zhuǎn)子達(dá)到運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的這個(gè)過系的離心力作用，使轉(zhuǎn)子達(dá)到運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的這個(gè)過程成為程成為“平衡平衡”。不平衡度不平衡度：平衡精度等級(jí)平衡精度等級(jí)：1000eG ISO1940平衡精度等級(jí)：平衡精度等級(jí)：G0.4開始，按開始，按2.5倍遞增。一般轉(zhuǎn)子倍遞增。一般轉(zhuǎn)子G6.3。3.1 轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)22 轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡方法轉(zhuǎn)子的

26、動(dòng)平衡方法從轉(zhuǎn)子平衡的角度看，運(yùn)轉(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)子可以分為剛性和撓性轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子從轉(zhuǎn)子平衡的角度看，運(yùn)轉(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)子可以分為剛性和撓性轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子在低速下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)（工作轉(zhuǎn)速低于臨界轉(zhuǎn)速在低速下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)（工作轉(zhuǎn)速低于臨界轉(zhuǎn)速0.5倍），離心力產(chǎn)生的撓度變形倍），離心力產(chǎn)生的撓度變形較小，轉(zhuǎn)子可以看作不發(fā)生變形的較小，轉(zhuǎn)子可以看作不發(fā)生變形的“剛體剛體”。這種轉(zhuǎn)子稱為剛性轉(zhuǎn)子。在。這種轉(zhuǎn)子稱為剛性轉(zhuǎn)子。在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)（工作轉(zhuǎn)速超過一階臨界轉(zhuǎn)速的高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)（工作轉(zhuǎn)速超過一階臨界轉(zhuǎn)速的0.7倍），轉(zhuǎn)子會(huì)產(chǎn)生很大的撓倍），轉(zhuǎn)子會(huì)產(chǎn)生很大的撓曲變形，振動(dòng)也隨之增大，這種轉(zhuǎn)子就不能稱為曲變形，振動(dòng)也隨之增大，這種轉(zhuǎn)子就不能稱為“

27、剛體剛體”，稱為撓性轉(zhuǎn)子。，稱為撓性轉(zhuǎn)子。1). 剛性轉(zhuǎn)子平衡剛性轉(zhuǎn)子平衡靜平衡：薄圓盤，靜平衡：薄圓盤，D/l=5。動(dòng)平衡：寬度較大，需要考慮力矩平衡。一般采用雙面平衡，在動(dòng)動(dòng)平衡：寬度較大，需要考慮力矩平衡。一般采用雙面平衡，在動(dòng)平衡機(jī)上完成轉(zhuǎn)子平衡。平衡機(jī)上完成轉(zhuǎn)子平衡。3.1 轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)23 轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡方法轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡方法2). 現(xiàn)場動(dòng)平衡現(xiàn)場動(dòng)平衡 現(xiàn)場動(dòng)平衡是現(xiàn)場動(dòng)平衡是在旋轉(zhuǎn)機(jī)械與其工在旋轉(zhuǎn)機(jī)械與其工作狀態(tài)相同或接近作狀態(tài)相同或接近的轉(zhuǎn)速、安裝條件、的轉(zhuǎn)速、安裝條件、支承條件和負(fù)載情

28、支承條件和負(fù)載情況下對其進(jìn)行振動(dòng)況下對其進(jìn)行振動(dòng)測量和平衡校正的測量和平衡校正的平衡方法。平衡方法。3.1 轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)24 轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡方法轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡方法3). 撓性轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡 撓性轉(zhuǎn)子的工作轉(zhuǎn)速超過一階臨界轉(zhuǎn)速，這時(shí)轉(zhuǎn)子因撓曲變形撓性轉(zhuǎn)子的工作轉(zhuǎn)速超過一階臨界轉(zhuǎn)速，這時(shí)轉(zhuǎn)子因撓曲變形而產(chǎn)生的質(zhì)心偏移將增大離心力的作用，而且撓曲變形又是隨著轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的質(zhì)心偏移將增大離心力的作用，而且撓曲變形又是隨著轉(zhuǎn)速的變化而變化，因此它的平衡原理不同于剛性轉(zhuǎn)子。速的變化而變化，因此它的平衡原理不同于剛性轉(zhuǎn)子。3.

29、1 轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)25 轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡方法轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡方法3). 撓性轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡(1) 振型平衡法：將轉(zhuǎn)子上軸向分布的不平衡量分解為與主振型對振型平衡法：將轉(zhuǎn)子上軸向分布的不平衡量分解為與主振型對應(yīng)的各階不平衡量，按照振型的正交性，第應(yīng)的各階不平衡量，按照振型的正交性，第i階的不平衡量僅對階的不平衡量僅對第第i階主振型起作用，對其余各階主振型沒有影響。這樣，如將階主振型起作用，對其余各階主振型沒有影響。這樣，如將不平衡量逐階平衡，則在理論上可獲得轉(zhuǎn)子的完全平衡。一般不平衡量逐階平衡，則在理論上可獲得轉(zhuǎn)子的

30、完全平衡。一般只要平衡好低階不平衡分量就可滿足要求只要平衡好低階不平衡分量就可滿足要求。(2) 影響系數(shù)法：多平面多轉(zhuǎn)速的影響系數(shù)平衡法。對于剛性轉(zhuǎn)子，影響系數(shù)法：多平面多轉(zhuǎn)速的影響系數(shù)平衡法。對于剛性轉(zhuǎn)子，取兩個(gè)校正面，取一個(gè)平衡轉(zhuǎn)速，可以在各個(gè)轉(zhuǎn)速下都得到平取兩個(gè)校正面，取一個(gè)平衡轉(zhuǎn)速，可以在各個(gè)轉(zhuǎn)速下都得到平衡。但對撓性轉(zhuǎn)子而言，在不同轉(zhuǎn)速下其撓曲不同，必須增加衡。但對撓性轉(zhuǎn)子而言，在不同轉(zhuǎn)速下其撓曲不同，必須增加平衡轉(zhuǎn)速的數(shù)目，相應(yīng)地也需要增加平衡校正面。平衡轉(zhuǎn)速的數(shù)目，相應(yīng)地也需要增加平衡校正面。3.1 轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2

31、-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)26引起轉(zhuǎn)子不對中故障的原因有：引起轉(zhuǎn)子不對中故障的原因有：初始安裝對中超差；初始安裝對中超差；冷態(tài)對中時(shí)沒有正確估計(jì)各個(gè)轉(zhuǎn)子中心線的熱態(tài)升高量，工作時(shí)出冷態(tài)對中時(shí)沒有正確估計(jì)各個(gè)轉(zhuǎn)子中心線的熱態(tài)升高量，工作時(shí)出 現(xiàn)主動(dòng)轉(zhuǎn)子與從動(dòng)轉(zhuǎn)子對中不良；現(xiàn)主動(dòng)轉(zhuǎn)子與從動(dòng)轉(zhuǎn)子對中不良；軸承架熱膨脹不均勻；軸承架熱膨脹不均勻；管道力作用；管道力作用；機(jī)殼變形或移位；機(jī)殼變形或移位；地基不均勻下沉；地基不均勻下沉；基礎(chǔ)變形；基礎(chǔ)變形；轉(zhuǎn)子彎曲，同時(shí)產(chǎn)生不平衡和不對中故障。轉(zhuǎn)子彎曲，同時(shí)產(chǎn)生不平衡和不對中故障。3.2 轉(zhuǎn)子不對中故障診斷轉(zhuǎn)子不對中故障診斷 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷

32、2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)273.2 轉(zhuǎn)子不對中故障診斷轉(zhuǎn)子不對中故障診斷 轉(zhuǎn)子不對中故障的特征轉(zhuǎn)子不對中故障的特征改變了軸承中的油膜壓力。改變了軸承中的油膜壓力。 軸承的振動(dòng)幅值隨轉(zhuǎn)子負(fù)荷的增大而增高。軸承的振動(dòng)幅值隨轉(zhuǎn)子負(fù)荷的增大而增高。 平行不對中主要引起徑向振動(dòng)，角度不對中主要引起軸向振動(dòng)。平行不對中主要引起徑向振動(dòng)，角度不對中主要引起軸向振動(dòng)。不對中使剛性聯(lián)軸節(jié)兩側(cè)的轉(zhuǎn)子振動(dòng)產(chǎn)生相位差不對中使剛性聯(lián)軸節(jié)兩側(cè)的轉(zhuǎn)子振動(dòng)產(chǎn)生相位差 。對于剛性聯(lián)軸節(jié)，平行不對中易激起二倍頻的振動(dòng)，同時(shí)也存在工頻（轉(zhuǎn)對于剛性聯(lián)軸節(jié)，平行不對中易激起二倍頻的振動(dòng)，同時(shí)也存在工頻（轉(zhuǎn)速頻率）和多倍頻

33、的振動(dòng)成分；角度不對中易激起工頻軸向振動(dòng)，同時(shí)也速頻率）和多倍頻的振動(dòng)成分；角度不對中易激起工頻軸向振動(dòng)，同時(shí)也存在多倍頻振動(dòng)。對于撓性聯(lián)軸節(jié)，按其結(jié)構(gòu)型式、安裝和負(fù)荷不同，所存在多倍頻振動(dòng)。對于撓性聯(lián)軸節(jié)，按其結(jié)構(gòu)型式、安裝和負(fù)荷不同，所表現(xiàn)的振動(dòng)頻率是不同的。表現(xiàn)的振動(dòng)頻率是不同的。 大型渦輪機(jī)械上多跨轉(zhuǎn)子的不對中，一般伴隨有其它故障因素。大型渦輪機(jī)械上多跨轉(zhuǎn)子的不對中，一般伴隨有其它故障因素。 1) 轉(zhuǎn)子之間的不對中，在不對中方向上產(chǎn)生了一個(gè)預(yù)加載荷，軸頸運(yùn)動(dòng)的軸轉(zhuǎn)子之間的不對中，在不對中方向上產(chǎn)生了一個(gè)預(yù)加載荷，軸頸運(yùn)動(dòng)的軸心軌跡形狀為橢圓形。隨著預(yù)加載荷的增大，軌跡形狀將變?yōu)橄憬缎巍?/p>

34、心軌跡形狀為橢圓形。隨著預(yù)加載荷的增大，軌跡形狀將變?yōu)橄憬缎?、?”字形或外圈中產(chǎn)生一個(gè)內(nèi)圈等形狀。字形或外圈中產(chǎn)生一個(gè)內(nèi)圈等形狀。 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)283.2 轉(zhuǎn)子不對中故障診斷轉(zhuǎn)子不對中故障診斷 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)293.2 轉(zhuǎn)子不對中故障診斷轉(zhuǎn)子不對中故障診斷 聯(lián)軸節(jié)不對中的振動(dòng)頻率聯(lián)軸節(jié)不對中的振動(dòng)頻率 剛性聯(lián)軸節(jié)的平行不對中剛性聯(lián)軸節(jié)的平行不對中teSOcos21212teKKFcos2tKeKeteKteKtFFy2cos44)2cos1 (4cos2cos2tKetFFx2sin

35、4sin 上式表示Fx、Fy是隨轉(zhuǎn)速而變化的兩倍頻激振力，也就是聯(lián)軸節(jié)每旋轉(zhuǎn)一周，徑向力交變兩次，轉(zhuǎn)子徑向方向上就有兩次力的脈動(dòng)。 在頻譜上顯示兩倍頻兩倍頻振動(dòng)。 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)303.2 轉(zhuǎn)子不對中故障診斷轉(zhuǎn)子不對中故障診斷 剛性聯(lián)軸節(jié)的角度不對中剛性聯(lián)軸節(jié)的角度不對中 在螺栓拉力作用下兩半聯(lián)軸節(jié)中存在一個(gè)彎矩，彎矩的作用方向是力在螺栓拉力作用下兩半聯(lián)軸節(jié)中存在一個(gè)彎矩，彎矩的作用方向是力圖減小兩軸中心線的交角。從聯(lián)軸節(jié)某一點(diǎn)上觀察，軸旋轉(zhuǎn)一周，彎矩的圖減小兩軸中心線的交角。從聯(lián)軸節(jié)某一點(diǎn)上觀察，軸旋轉(zhuǎn)一周，彎矩的作用方向交變一次，彎矩施

36、加于軸的彎曲變形也是每周變化一次，由此引作用方向交變一次，彎矩施加于軸的彎曲變形也是每周變化一次，由此引起起工頻工頻振動(dòng)。振動(dòng)。 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)31齒式聯(lián)軸節(jié)齒式聯(lián)軸節(jié) 屬半撓性聯(lián)軸節(jié)屬半撓性聯(lián)軸節(jié)Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)323.2 轉(zhuǎn)子不對中故障診斷轉(zhuǎn)子不對中故障診斷 齒式聯(lián)軸節(jié)齒式聯(lián)軸節(jié) 用齒式聯(lián)軸節(jié)聯(lián)接的兩個(gè)轉(zhuǎn)子即使是平行不對中，但在齒套與齒殼用齒式聯(lián)軸節(jié)聯(lián)接的兩個(gè)轉(zhuǎn)子即使是平行不對中，但在齒套與齒殼之間仍表現(xiàn)為角度不對中。軸每轉(zhuǎn)一周，齒面接觸兩次，形成兩次沖擊之間仍表現(xiàn)為角度不對中。軸每轉(zhuǎn)

37、一周，齒面接觸兩次，形成兩次沖擊振動(dòng)，因此會(huì)引起振動(dòng)，因此會(huì)引起兩倍頻振動(dòng)兩倍頻振動(dòng)。其振動(dòng)特點(diǎn)主要表現(xiàn)為：。其振動(dòng)特點(diǎn)主要表現(xiàn)為：(1)齒式聯(lián)軸節(jié)相鄰的二個(gè)轉(zhuǎn)子如果質(zhì)量接近，則振動(dòng)較大的往往是緊靠聯(lián)齒式聯(lián)軸節(jié)相鄰的二個(gè)轉(zhuǎn)子如果質(zhì)量接近，則振動(dòng)較大的往往是緊靠聯(lián)軸節(jié)兩側(cè)的軸承，軸承上的負(fù)荷也會(huì)明顯增大。軸節(jié)兩側(cè)的軸承，軸承上的負(fù)荷也會(huì)明顯增大。(2)不對中引起的不對中引起的軸向振動(dòng)軸向振動(dòng)較大，高次諧波豐富，尤其是兩倍頻分量的幅值較大，高次諧波豐富，尤其是兩倍頻分量的幅值比正常情況增大得更為明顯。比正常情況增大得更為明顯。(3)緊靠聯(lián)軸節(jié)兩側(cè)的軸承處，徑向振動(dòng)相位差接近緊靠聯(lián)軸節(jié)兩側(cè)的軸承處，

38、徑向振動(dòng)相位差接近180。(4)徑向振動(dòng)的頻率成分實(shí)際上受多種因素影響，隨著不對中量的增加，緊徑向振動(dòng)的頻率成分實(shí)際上受多種因素影響，隨著不對中量的增加，緊靠軸節(jié)的軸承或軸頸振動(dòng)信號(hào)中靠軸節(jié)的軸承或軸頸振動(dòng)信號(hào)中2 、3 、4 的超諧波響應(yīng)增長比的超諧波響應(yīng)增長比基頻更快一些?；l更快一些。 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)333.2 轉(zhuǎn)子不對中故障診斷轉(zhuǎn)子不對中故障診斷 膜片聯(lián)軸節(jié)膜片聯(lián)軸節(jié) Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)343.2 轉(zhuǎn)子不對中故障診斷轉(zhuǎn)子不對中故障診斷 膜片聯(lián)軸節(jié)膜片聯(lián)軸節(jié) 膜片聯(lián)軸節(jié)是在軸端的半聯(lián)軸

39、節(jié)與連接套筒之間用一組具有撓性的膜片膜片聯(lián)軸節(jié)是在軸端的半聯(lián)軸節(jié)與連接套筒之間用一組具有撓性的膜片來連接，因此它也屬于半撓性聯(lián)軸節(jié)。因?yàn)檫@種聯(lián)軸節(jié)在縱向平面上的撓性來連接，因此它也屬于半撓性聯(lián)軸節(jié)。因?yàn)檫@種聯(lián)軸節(jié)在縱向平面上的撓性較齒式聯(lián)軸節(jié)更好，而且在使用中不需要潤滑，大大減少維修工作量，因此較齒式聯(lián)軸節(jié)更好，而且在使用中不需要潤滑，大大減少維修工作量，因此在大中型的旋轉(zhuǎn)機(jī)器上獲得廣泛應(yīng)用。在大中型的旋轉(zhuǎn)機(jī)器上獲得廣泛應(yīng)用。 對于具有對于具有n個(gè)螺栓聯(lián)接的聯(lián)軸節(jié)，由于力矩脈動(dòng)而形成的振動(dòng)頻率可表個(gè)螺栓聯(lián)接的聯(lián)軸節(jié)，由于力矩脈動(dòng)而形成的振動(dòng)頻率可表示為示為: 根據(jù)研究，膜片上的力矩脈動(dòng)頻率還會(huì)

40、與轉(zhuǎn)子其它激勵(lì)頻率（如不平衡根據(jù)研究，膜片上的力矩脈動(dòng)頻率還會(huì)與轉(zhuǎn)子其它激勵(lì)頻率（如不平衡等）產(chǎn)生頻率調(diào)制，形成多種轉(zhuǎn)速頻率的高次諧波。但實(shí)驗(yàn)研究指出，膜片等）產(chǎn)生頻率調(diào)制，形成多種轉(zhuǎn)速頻率的高次諧波。但實(shí)驗(yàn)研究指出，膜片聯(lián)軸節(jié)發(fā)生平行不對中或角度不對中，隨著不對中量的增大，頻譜中工頻成聯(lián)軸節(jié)發(fā)生平行不對中或角度不對中，隨著不對中量的增大，頻譜中工頻成分的幅值變化不大，而分的幅值變化不大，而二倍頻二倍頻幅值增加最為明顯，幅值增加最為明顯，四倍頻四倍頻的幅值也有一定程的幅值也有一定程度的增加。度的增加。nnf2)()(為奇數(shù)偶數(shù)nnChap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷

41、技術(shù)35不對中故障的監(jiān)測方法不對中故障的監(jiān)測方法3.2 轉(zhuǎn)子不對中故障診斷轉(zhuǎn)子不對中故障診斷 （1）打表法打表法（2）激光對中法）激光對中法（3）聯(lián)軸節(jié)表面狀態(tài)檢測法）聯(lián)軸節(jié)表面狀態(tài)檢測法（4）振動(dòng)診斷法）振動(dòng)診斷法（5）Dodd棒測量法棒測量法（6）電渦流絕對值測量法）電渦流絕對值測量法（7）軸承油膜壓力測量法）軸承油膜壓力測量法Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)36轉(zhuǎn)子不對中故障診斷實(shí)例轉(zhuǎn)子不對中故障診斷實(shí)例3.2 轉(zhuǎn)子不對中故障診斷轉(zhuǎn)子不對中故障診斷 實(shí)例實(shí)例3-15 基礎(chǔ)下沉產(chǎn)生軸承油膜不穩(wěn)定基礎(chǔ)下沉產(chǎn)生軸承油膜不穩(wěn)定 國外某動(dòng)力公司的一臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)組

42、，由于基礎(chǔ)下沉，引起了汽輪機(jī)低國外某動(dòng)力公司的一臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)組，由于基礎(chǔ)下沉，引起了汽輪機(jī)低壓缸壓缸3號(hào)軸承內(nèi)軸頸相對位置上升，軸頸中心原來位置是在軸承幾何中心號(hào)軸承內(nèi)軸頸相對位置上升，軸頸中心原來位置是在軸承幾何中心a a=32方位角上運(yùn)行，軸承為圓柱形，但是后來軸頸中心方位角開始發(fā)生方位角上運(yùn)行，軸承為圓柱形，但是后來軸頸中心方位角開始發(fā)生變化，變化，a a角逐漸增大角逐漸增大,最后到達(dá)近最后到達(dá)近90位置，軸承因?yàn)槭ビ湍ぶС辛Χl(fā)生位置，軸承因?yàn)槭ビ湍ぶС辛Χl(fā)生油膜振蕩。這個(gè)例子說明由于基礎(chǔ)下沉，該處軸承座相對位置下移，軸頸被油膜振蕩。這個(gè)例子說明由于基礎(chǔ)下沉，該處軸承座相對位置下

43、移，軸頸被相鄰的相鄰的2號(hào)軸承抬空，造成軸承與軸頸不對中，軸承上比壓減小，導(dǎo)至油膜號(hào)軸承抬空，造成軸承與軸頸不對中，軸承上比壓減小，導(dǎo)至油膜失去穩(wěn)定而發(fā)生轉(zhuǎn)子強(qiáng)烈振動(dòng)。失去穩(wěn)定而發(fā)生轉(zhuǎn)子強(qiáng)烈振動(dòng)。Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)37轉(zhuǎn)子不對中故障診斷實(shí)例轉(zhuǎn)子不對中故障診斷實(shí)例3.2 轉(zhuǎn)子不對中故障診斷轉(zhuǎn)子不對中故障診斷 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)38轉(zhuǎn)子不對中故障診斷實(shí)例轉(zhuǎn)子不對中故障診斷實(shí)例3.2 轉(zhuǎn)子不對中故障診斷轉(zhuǎn)子不對中故障診斷 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)393.3

44、滑動(dòng)軸承故障診斷滑動(dòng)軸承故障診斷 滑動(dòng)軸承由于具有優(yōu)良的抗振性能和較長的工作壽命，因而在高速旋滑動(dòng)軸承由于具有優(yōu)良的抗振性能和較長的工作壽命，因而在高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械中獲得廣泛應(yīng)用。從動(dòng)力學(xué)的角度看，它在轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中主要起到如轉(zhuǎn)機(jī)械中獲得廣泛應(yīng)用。從動(dòng)力學(xué)的角度看，它在轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中主要起到如下三方面的作用下三方面的作用:1). 對高速轉(zhuǎn)子的負(fù)荷起支承作用；對高速轉(zhuǎn)子的負(fù)荷起支承作用；2). 對轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)提供一定的剛度和阻尼；對轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)提供一定的剛度和阻尼；3). 控制轉(zhuǎn)子在某一個(gè)穩(wěn)定的位置上運(yùn)轉(zhuǎn)。控制轉(zhuǎn)子在某一個(gè)穩(wěn)定的位置上運(yùn)轉(zhuǎn)。 滑動(dòng)軸承按其工作原理分類，可分為靜壓軸承與動(dòng)壓軸承兩類。靜壓滑動(dòng)軸承按

45、其工作原理分類，可分為靜壓軸承與動(dòng)壓軸承兩類。靜壓軸承是依靠潤滑油在轉(zhuǎn)子軸頸周圍形成的靜壓力差與外載荷相平衡的原理軸承是依靠潤滑油在轉(zhuǎn)子軸頸周圍形成的靜壓力差與外載荷相平衡的原理進(jìn)行工作的，軸無論旋轉(zhuǎn)與否，軸頸始終浮在壓力油中。工作時(shí)保證軸頸進(jìn)行工作的，軸無論旋轉(zhuǎn)與否，軸頸始終浮在壓力油中。工作時(shí)保證軸頸與軸承之間處于純液體摩擦狀態(tài)。因此，這類軸承具有旋轉(zhuǎn)精度高、摩擦與軸承之間處于純液體摩擦狀態(tài)。因此，這類軸承具有旋轉(zhuǎn)精度高、摩擦阻力小、承載能力強(qiáng)并有良好的速度適應(yīng)性和抗振性等特點(diǎn)。但是，靜壓阻力小、承載能力強(qiáng)并有良好的速度適應(yīng)性和抗振性等特點(diǎn)。但是，靜壓軸承的制造工藝要求高，此外還需要一套復(fù)

46、雜的供油裝置，因此除了在一軸承的制造工藝要求高，此外還需要一套復(fù)雜的供油裝置，因此除了在一些高精度機(jī)床上應(yīng)用外，其它場合使用尚少。些高精度機(jī)床上應(yīng)用外，其它場合使用尚少。 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)403.3 滑動(dòng)軸承故障診斷滑動(dòng)軸承故障診斷 3.3.1 滑動(dòng)軸承工作原理滑動(dòng)軸承工作原理 在動(dòng)壓軸承中，軸頸外圓與軸承之間有一定間在動(dòng)壓軸承中，軸頸外圓與軸承之間有一定間隙（一般為軸頸直徑的千分之幾），間隙內(nèi)充滿潤隙（一般為軸頸直徑的千分之幾），間隙內(nèi)充滿潤滑油。軸頸未旋轉(zhuǎn)時(shí)，它就沉在軸承孔的底部。當(dāng)滑油。軸頸未旋轉(zhuǎn)時(shí)，它就沉在軸承孔的底部。當(dāng)轉(zhuǎn)軸開始旋轉(zhuǎn)

47、時(shí)，軸頸依靠摩擦力的作用，在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸開始旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸頸依靠摩擦力的作用，在旋轉(zhuǎn)相反方向上沿軸承內(nèi)表面往上爬行，到達(dá)一定位置相反方向上沿軸承內(nèi)表面往上爬行，到達(dá)一定位置后，摩擦力不能支持轉(zhuǎn)子重量，就開始打滑，此為后，摩擦力不能支持轉(zhuǎn)子重量，就開始打滑，此為半液體摩擦。轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高至于一定程度，軸頸把半液體摩擦。轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高至于一定程度，軸頸把具有粘性的潤滑油帶入軸頸與軸承之間的楔形間隙具有粘性的潤滑油帶入軸頸與軸承之間的楔形間隙（油楔）中。因?yàn)樾ㄐ伍g隙是收斂形的，它的入口（油楔）中。因?yàn)樾ㄐ伍g隙是收斂形的，它的入口斷面大于出口斷面，油楔中斷面不斷收縮的結(jié)果使斷面大于出口斷面，油楔中斷面不斷收縮的結(jié)

48、果使油壓逐漸升高，平均流速逐漸增大，油液在楔形間油壓逐漸升高，平均流速逐漸增大，油液在楔形間隙內(nèi)升高的壓力就是流體動(dòng)壓力，所以稱這種軸承隙內(nèi)升高的壓力就是流體動(dòng)壓力，所以稱這種軸承為動(dòng)壓軸承。為動(dòng)壓軸承。Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)413.3 滑動(dòng)軸承故障診斷滑動(dòng)軸承故障診斷 3.3.1 滑動(dòng)軸承工作原理滑動(dòng)軸承工作原理 在間隙內(nèi)積聚的油層就是油膜，油膜壓力在間隙內(nèi)積聚的油層就是油膜，油膜壓力把轉(zhuǎn)子軸頸抬起。當(dāng)油膜壓力與外載荷相平衡把轉(zhuǎn)子軸頸抬起。當(dāng)油膜壓力與外載荷相平衡時(shí)，軸頸就在軸承內(nèi)不發(fā)生接觸的情況下穩(wěn)定時(shí)，軸頸就在軸承內(nèi)不發(fā)生接觸的情況下穩(wěn)定地旋

49、轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)時(shí)的軸心位置由于收斂形油楔作地旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)時(shí)的軸心位置由于收斂形油楔作用，略向一側(cè)偏移，這便是流體動(dòng)壓軸承的工用，略向一側(cè)偏移，這便是流體動(dòng)壓軸承的工作原理。作原理。 軸承承載能力系數(shù)軸承承載能力系數(shù)S0是在滑動(dòng)軸承中用來是在滑動(dòng)軸承中用來確定軸承工作狀態(tài)的一個(gè)重要系數(shù)?；瑒?dòng)軸承確定軸承工作狀態(tài)的一個(gè)重要系數(shù)。滑動(dòng)軸承的理論指出，幾何形狀相似的軸承，系數(shù)的理論指出，幾何形狀相似的軸承，系數(shù)S0相相同時(shí)軸承就具有相似的性能，而同時(shí)軸承就具有相似的性能，而S0本身是相對本身是相對偏心率偏心率（e/c）和軸承寬徑比）和軸承寬徑比l/d的函數(shù)，偏心率的函數(shù)，偏心率越大或軸承寬徑比越大，則越大或軸

50、承寬徑比越大，則S0值也越大，軸承值也越大，軸承承載能力也越高。承載能力也越高。 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)423.3 滑動(dòng)軸承故障診斷滑動(dòng)軸承故障診斷 3.3.2 滑動(dòng)軸承常見故障的原因滑動(dòng)軸承常見故障的原因巴氏合金松脫巴氏合金松脫軸承異常磨損、刮傷、拉毛軸承異常磨損、刮傷、拉毛軸承疲勞軸承疲勞 軸承腐蝕軸承腐蝕軸承氣蝕軸承氣蝕 軸承殼體配合松動(dòng)軸承殼體配合松動(dòng) 軸承間隙不適當(dāng)軸承間隙不適當(dāng) 1) 軸承溫度過高軸承溫度過高 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)433.3 滑動(dòng)軸承故障診斷滑動(dòng)軸承故障診斷 3.3.3 滑

51、動(dòng)軸承常見故障的特征和防治措施滑動(dòng)軸承常見故障的特征和防治措施高速滑動(dòng)軸承不穩(wěn)定故障的原因高速滑動(dòng)軸承不穩(wěn)定故障的原因oo1oPPRR 假如軸頸中心在假如軸頸中心在O1位置上，軸頸載荷位置上，軸頸載荷P和油膜反力和油膜反力R大小相等方向相反，大小相等方向相反，O1點(diǎn)就是軸頸旋轉(zhuǎn)時(shí)的平衡點(diǎn)就是軸頸旋轉(zhuǎn)時(shí)的平衡位置，這個(gè)平衡位置可由軸頸的偏心率和偏位角來位置，這個(gè)平衡位置可由軸頸的偏心率和偏位角來確定。但是當(dāng)轉(zhuǎn)子受到外界瞬時(shí)干擾，軸頸中心移確定。但是當(dāng)轉(zhuǎn)子受到外界瞬時(shí)干擾，軸頸中心移到到O位置時(shí)，油膜反力變?yōu)槲恢脮r(shí)，油膜反力變?yōu)镽 , R 的大小和方向與的大小和方向與P不再平衡，兩者的合力為不再平

52、衡，兩者的合力為F。把。把F分解為一個(gè)切向分解為一個(gè)切向分量分量Fu和一個(gè)徑向分量和一個(gè)徑向分量Fr。Fr為彈性恢復(fù)力；為彈性恢復(fù)力；Fu與與軸頸位移方向相垂直，它有推動(dòng)軸頸圍繞平衡中心軸頸位移方向相垂直，它有推動(dòng)軸頸圍繞平衡中心繼續(xù)旋繞的趨勢，這種旋繞運(yùn)動(dòng)就稱為繼續(xù)旋繞的趨勢，這種旋繞運(yùn)動(dòng)就稱為“渦動(dòng)渦動(dòng)”，F(xiàn)u稱為渦動(dòng)力（或稱切向力）。如果渦動(dòng)力等于或稱為渦動(dòng)力（或稱切向力）。如果渦動(dòng)力等于或小于油膜阻尼力，則軸心軌跡不擴(kuò)大，成為一個(gè)穩(wěn)小于油膜阻尼力，則軸心軌跡不擴(kuò)大，成為一個(gè)穩(wěn)定的封閉圖形，這種渦動(dòng)是穩(wěn)定的。如果渦動(dòng)力超定的封閉圖形，這種渦動(dòng)是穩(wěn)定的。如果渦動(dòng)力超過阻尼力，則軸心軌跡繼續(xù)

53、擴(kuò)大，這種渦動(dòng)是不穩(wěn)過阻尼力，則軸心軌跡繼續(xù)擴(kuò)大，這種渦動(dòng)是不穩(wěn)定的。處于失穩(wěn)狀態(tài)下的轉(zhuǎn)子，在瞬時(shí)內(nèi)將出現(xiàn)強(qiáng)定的。處于失穩(wěn)狀態(tài)下的轉(zhuǎn)子，在瞬時(shí)內(nèi)將出現(xiàn)強(qiáng)烈的振動(dòng)。烈的振動(dòng)。 圖3-36 軸頸渦動(dòng)力的形成FFrFuChap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)443.3 滑動(dòng)軸承故障診斷滑動(dòng)軸承故障診斷 3.3.3 滑動(dòng)軸承常見故障的特征和防治措施滑動(dòng)軸承常見故障的特征和防治措施油膜振蕩的機(jī)理及其故障診斷油膜振蕩的機(jī)理及其故障診斷 油膜振蕩是高速滑動(dòng)軸承的一種特有故障，它是由油膜力產(chǎn)生的自激油膜振蕩是高速滑動(dòng)軸承的一種特有故障，它是由油膜力產(chǎn)生的自激振動(dòng)，轉(zhuǎn)子發(fā)生油膜振蕩時(shí)

54、輸入的能量很大，足以引起轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)零部振動(dòng)，轉(zhuǎn)子發(fā)生油膜振蕩時(shí)輸入的能量很大，足以引起轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)零部件的損壞。在一些大型電站汽輪發(fā)電機(jī)組中，油膜振蕩也可能導(dǎo)致整個(gè)機(jī)件的損壞。在一些大型電站汽輪發(fā)電機(jī)組中，油膜振蕩也可能導(dǎo)致整個(gè)機(jī)組的毀壞，造成嚴(yán)重的事故。組的毀壞，造成嚴(yán)重的事故。 轉(zhuǎn)子軸頸在軸承內(nèi)作高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，還環(huán)繞某一平衡中心作公轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)子軸頸在軸承內(nèi)作高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，還環(huán)繞某一平衡中心作公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。如果轉(zhuǎn)子軸頸主要是由油膜力的激勵(lì)作用引起渦動(dòng)，則軸頸的渦動(dòng)角動(dòng)。如果轉(zhuǎn)子軸頸主要是由油膜力的激勵(lì)作用引起渦動(dòng)，則軸頸的渦動(dòng)角速度近似為轉(zhuǎn)速的二分之一，所以稱為速度近似為轉(zhuǎn)速的二分之一，所以稱

55、為“半速渦動(dòng)半速渦動(dòng)”。渦動(dòng)頻率：。渦動(dòng)頻率：21 半速渦動(dòng)的實(shí)際振動(dòng)頻率為：半速渦動(dòng)的實(shí)際振動(dòng)頻率為： (0.430.48) Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)453.3 滑動(dòng)軸承故障診斷滑動(dòng)軸承故障診斷 3.3.3 滑動(dòng)軸承常見故障的特征和防治措施滑動(dòng)軸承常見故障的特征和防治措施油膜振蕩的機(jī)理及其故障診斷油膜振蕩的機(jī)理及其故障診斷 (1). 油膜振蕩是一種自激振動(dòng)，維持振動(dòng)的能量是由軸本身在旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生，油膜振蕩是一種自激振動(dòng)，維持振動(dòng)的能量是由軸本身在旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生，它不受外部激勵(lì)力的影響。它不受外部激勵(lì)力的影響。 (2). 對于高速輕載轉(zhuǎn)子，發(fā)生油膜振蕩的轉(zhuǎn)

56、速總是高于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的一階臨界對于高速輕載轉(zhuǎn)子，發(fā)生油膜振蕩的轉(zhuǎn)速總是高于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的一階臨界轉(zhuǎn)速二倍以上。對于穩(wěn)定性較差的轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)，一般在發(fā)生油膜振轉(zhuǎn)速二倍以上。對于穩(wěn)定性較差的轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)，一般在發(fā)生油膜振蕩轉(zhuǎn)速之前的較低轉(zhuǎn)速下就已出現(xiàn)了半速渦動(dòng)頻率。蕩轉(zhuǎn)速之前的較低轉(zhuǎn)速下就已出現(xiàn)了半速渦動(dòng)頻率。 (3). 油膜振蕩是一種非線性的油膜共振，激烈的振動(dòng)會(huì)激發(fā)起油膜振蕩頻率油膜振蕩是一種非線性的油膜共振，激烈的振動(dòng)會(huì)激發(fā)起油膜振蕩頻率 和和轉(zhuǎn)速頻率轉(zhuǎn)速頻率 的多倍頻成分以及這兩個(gè)主振頻率的和差組合頻率成分。的多倍頻成分以及這兩個(gè)主振頻率的和差組合頻率成分。 (4). 發(fā)生油膜振蕩時(shí)，軸心軌跡形

57、狀紊亂、發(fā)散，很多不規(guī)則的軌跡線疊加發(fā)生油膜振蕩時(shí)，軸心軌跡形狀紊亂、發(fā)散，很多不規(guī)則的軌跡線疊加成花瓣形狀。成花瓣形狀。 (5). 發(fā)生油膜振蕩時(shí)，由于轉(zhuǎn)子發(fā)生激烈的自激振動(dòng)，引起軸承油膜破裂，發(fā)生油膜振蕩時(shí)，由于轉(zhuǎn)子發(fā)生激烈的自激振動(dòng)，引起軸承油膜破裂，因而會(huì)同時(shí)發(fā)生軸頸和軸瓦的碰撞摩擦，時(shí)而發(fā)生巨大的吼叫聲。因而會(huì)同時(shí)發(fā)生軸頸和軸瓦的碰撞摩擦，時(shí)而發(fā)生巨大的吼叫聲。 (6). 當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速一旦進(jìn)入油膜共振區(qū)，升高轉(zhuǎn)速，振蕩頻率不變，振幅并不當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速一旦進(jìn)入油膜共振區(qū)，升高轉(zhuǎn)速，振蕩頻率不變，振幅并不下降。下降。 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)463.

58、3 滑動(dòng)軸承故障診斷滑動(dòng)軸承故障診斷 3.3.3 滑動(dòng)軸承常見故障的特征和防治措施滑動(dòng)軸承常見故障的特征和防治措施油膜振蕩的機(jī)理及其故障診斷油膜振蕩的機(jī)理及其故障診斷Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)473.3 滑動(dòng)軸承故障診斷滑動(dòng)軸承故障診斷 3.3.3 滑動(dòng)軸承常見故障的特征和防治措施滑動(dòng)軸承常見故障的特征和防治措施油膜不穩(wěn)定的防治措施油膜不穩(wěn)定的防治措施 避開油膜共振區(qū)域避開油膜共振區(qū)域設(shè)計(jì)時(shí)就要避免轉(zhuǎn)子工作轉(zhuǎn)速在一階臨界轉(zhuǎn)速的兩倍附近運(yùn)轉(zhuǎn)；設(shè)計(jì)時(shí)就要避免轉(zhuǎn)子工作轉(zhuǎn)速在一階臨界轉(zhuǎn)速的兩倍附近運(yùn)轉(zhuǎn)；2) 增加軸承比壓增加軸承比壓增加比壓值等于增大軸頸的偏心

59、率，提高油膜的穩(wěn)定性；增加比壓值等于增大軸頸的偏心率，提高油膜的穩(wěn)定性； 用車削方法縮短軸承寬度；用車削方法縮短軸承寬度； 在軸承下瓦開環(huán)向槽或溝槽，減小瓦塊接觸面積，改善油楔內(nèi)的油壓在軸承下瓦開環(huán)向槽或溝槽，減小瓦塊接觸面積，改善油楔內(nèi)的油壓分布；分布； 減小下瓦接觸角，在下瓦開泄油槽，可增加軸頸的偏心率；減小下瓦接觸角，在下瓦開泄油槽，可增加軸頸的偏心率； 減小上瓦油槽寬度或在上瓦設(shè)置油壩，用以提高上瓦油壓；減小上瓦油槽寬度或在上瓦設(shè)置油壩，用以提高上瓦油壓； 改變油楔形式，例如對圓柱軸承，可降低頂隙，適當(dāng)增加側(cè)隙，變?yōu)楦淖冇托ㄐ问?，例如對圓柱軸承，可降低頂隙，適當(dāng)增加側(cè)隙，變?yōu)闄E圓形軸承

60、，提高軸頸在軸承中的穩(wěn)定性。橢圓形軸承，提高軸頸在軸承中的穩(wěn)定性。 Chap 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷2022-2-23工業(yè)裝備故障診斷技術(shù)483) 減小軸承間隙減小軸承間隙 軸承間隙減小，則可提高發(fā)生油膜振蕩的轉(zhuǎn)速。軸承間隙減小，則可提高發(fā)生油膜振蕩的轉(zhuǎn)速。 4) 控制適當(dāng)?shù)妮S瓦預(yù)負(fù)荷控制適當(dāng)?shù)妮S瓦預(yù)負(fù)荷 C 軸承平均半徑間隙；軸承平均半徑間隙； RP軸承內(nèi)表面曲率半徑；軸承內(nèi)表面曲率半徑； RS軸頸半徑軸頸半徑。 預(yù)負(fù)荷為正值，表示軸瓦內(nèi)表面上的曲率半徑大于軸承內(nèi)圓半徑，起預(yù)負(fù)荷為正值，表示軸瓦內(nèi)表面上的曲率半徑大于軸承內(nèi)圓半徑，起到增大偏心距作用。在每塊瓦塊上油楔的收斂程度更大，迫使油進(jìn)入到