旋轉(zhuǎn)機械故障診斷課件

第三章旋轉(zhuǎn)機械故障診斷本章內(nèi)容

1、轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷，包括：轉(zhuǎn)子不平衡概念、臨界轉(zhuǎn)速對不平衡振動的影響、轉(zhuǎn)子不平衡振動的故障特征、不平衡振動的故障原因和防治措施、定向振動與不平衡振動故障的鑒別等。

2、轉(zhuǎn)子不對中故障診斷，包括：轉(zhuǎn)子不對中故障的特征、聯(lián)軸節(jié)不對中的振動頻率、不對中故障的監(jiān)測方法、故障診斷實例等。

3、滑動軸承故障診斷，包括：滑動軸承工作原理、滑動軸承常見故障的原因和防治措施、高速滑動軸承不穩(wěn)定故障的特征和防治措施等。

4、轉(zhuǎn)子摩擦故障診斷，包括：干摩擦故障的機理和特征、轉(zhuǎn)子內(nèi)摩擦引起失穩(wěn)的機理等。

5、葉片式機器中流體激振故障診斷，包括葉片式機器中的氣流不穩(wěn)定故障等。楞缸且短盡踐剎肚轟履駭燴酪匪綏教忘暇奸簇超蚊編醛汾耙黔煥烈錠鋸憲03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷第三章旋轉(zhuǎn)機械故障診斷本章內(nèi)容1、轉(zhuǎn)子不平衡故障診第三章旋轉(zhuǎn)機械故障診斷本章要求1、了解葉片式機器中氣流不穩(wěn)定故障的機理和特征。2、理解滑動軸承故障的機理、特征、診斷方法及防治措施。3、理解轉(zhuǎn)子摩擦故障的機理和特征。4、掌握轉(zhuǎn)子不平穩(wěn)故障的機理、特征和診斷方法。5、掌握轉(zhuǎn)子不對中故障的機理、特征和診斷方法。蜀高禮澄求劃檻舒冤駭填淤聳與去古漿貪蠻絲龐遭旬靶儀豆齡燥字做旨以03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷第三章旋轉(zhuǎn)機械故障診斷本章要求蜀高禮澄求劃檻舒冤駭填淤聳與旋轉(zhuǎn)機械的轉(zhuǎn)子由于受材料的質(zhì)量分布、加工誤差、裝配因素以及運行中的沖蝕和沉積等因素的影響，致使其質(zhì)量中心與旋轉(zhuǎn)中心存在一定程度的偏心距，使得轉(zhuǎn)子在工作時形成周期性的離心力干擾，在軸承上產(chǎn)生動載荷，從而引起機器振動的現(xiàn)象，就是不平衡故障。不平衡可分為靜不平衡、偶不平衡和動不平衡。3.1.1轉(zhuǎn)子不平衡的類型轉(zhuǎn)子不平衡產(chǎn)生的離心力3.1轉(zhuǎn)子不平衡故障診斷泡反礎(chǔ)用唉渙米津淋扒嚼敦泳忱宋樓郵漬墾釘彎含獲劑縣磊拖瞥侖屆栽擻03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷旋轉(zhuǎn)機械的轉(zhuǎn)子由于受材料的質(zhì)量分布、加工誤差、裝配因1、靜不平衡不平衡位于轉(zhuǎn)子的中部，在這種情況下，只要在不平衡量沿徑向的反方向上加一個配重就可以消除不平衡，如右圖所示。轉(zhuǎn)子上部圓點代表不平衡量，下部的圓點代表加的配重。靜不平衡的主慣性軸平行于旋轉(zhuǎn)軸。存在靜不平衡的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生一個周期作用的離心力，使其形成一階振動。3.1.1轉(zhuǎn)子不平衡的類型歉婁晴明曼粟償跡扮譬柴計異惦訪闖便牛欄危聰?shù)栊葐拘白志捳Ψ耆嵬?3旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷1、靜不平衡3.1.1轉(zhuǎn)子不平衡的類型歉婁晴明曼粟2、偶不平衡如右圖所示，m1=m2，轉(zhuǎn)子的重心是在旋轉(zhuǎn)軸上，但主慣性軸和旋轉(zhuǎn)軸不重合，因而至少要放置兩塊配重才能達到平衡的目的，如圖中與m1和m2所對應(yīng)畫圈的地方。當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，由每一側(cè)的不平衡重量產(chǎn)生相反的離心力，將使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生振動。3.1.1轉(zhuǎn)子不平衡的類型椅悄幕辱紫滓陶趨算捏棄干鬼戳顫郎違岳垮浴衰誹灑懊煤出惡捧寒垛坊恕03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷2、偶不平衡3.1.1轉(zhuǎn)子不平衡的類型椅悄幕辱紫滓3、動不平衡動不平衡是以上兩種不平衡的綜合，m1≠m2，轉(zhuǎn)子的重心不在旋轉(zhuǎn)軸上，而且主慣性軸與旋轉(zhuǎn)軸也不平行。對于這類平衡至少需要兩個配重。事實上一個平衡良好的轉(zhuǎn)子也不能做到絕對平衡，總是存在微量的不平衡，因此，在轉(zhuǎn)子振動信號的頻譜上總會出現(xiàn)轉(zhuǎn)速頻率成分（或稱工頻），但不發(fā)生不平衡振動。只有當不平衡量超過一定值后，離心力才會引起機器明顯的振動。3.1.1轉(zhuǎn)子不平衡的類型叢線矢披行費午薪襄譯酉乎寧卜譴亞頸澗綽潭同催盛狄金郵栗篡貨顛方控03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3、動不平衡事實上一個平衡良好的轉(zhuǎn)子也不能做3.1.2臨界轉(zhuǎn)速對不平衡振動的影響3.1.2.1臨界轉(zhuǎn)速的動力特性在工程上，把對應(yīng)于轉(zhuǎn)子一階橫向固有頻率的轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速。臨界轉(zhuǎn)速是指由不平衡離心力引起轉(zhuǎn)子共振現(xiàn)象時的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)子運動的力學(xué)模型歲敦犁匪避茶摳剮矣藻寄茲蹭隙袱鄙脫罪延醋仕貍崖貫受陷哭航箱裴蛀過03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.1.2臨界轉(zhuǎn)速對不平衡振動的影響3.1.2.1臨界轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速往往不止一個，它與系統(tǒng)的自由度數(shù)目有關(guān)。實際情況表明，帶有一個轉(zhuǎn)子的軸系，可簡化成具有一個自由度的彈性系統(tǒng)，有一個臨界轉(zhuǎn)速；轉(zhuǎn)軸上帶有二個轉(zhuǎn)子，可簡化成二個自由度系統(tǒng)，對應(yīng)有二個臨界轉(zhuǎn)速，依次類推。其中轉(zhuǎn)速最小的那個臨界轉(zhuǎn)速稱為一階臨界轉(zhuǎn)速，比之大的依次叫做二階臨界轉(zhuǎn)速、三階臨界轉(zhuǎn)速。3.1.2.1臨界轉(zhuǎn)速的動力特性搖袖脯屢擒鍬詹芝痔頻坐蠅攬楓戚皚降揍惹塑十沼站絡(luò)杰派潤臭脆減早喧03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速往往不止一個，它與系統(tǒng)的自由度數(shù)目有關(guān)一般規(guī)定，轉(zhuǎn)子在一階臨界轉(zhuǎn)速以下運行時，工作轉(zhuǎn)速n應(yīng)低于一階臨界轉(zhuǎn)速的0.75倍；工作轉(zhuǎn)速高于一階臨界轉(zhuǎn)速時，要求在下列范圍內(nèi)（i為臨界轉(zhuǎn)速的階數(shù)）：3.1.2.1臨界轉(zhuǎn)速的動力特性從動力學(xué)角度分析，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)分為剛性轉(zhuǎn)子和柔性轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)動頻率低于轉(zhuǎn)子一階橫向固有頻率的轉(zhuǎn)子為剛性轉(zhuǎn)子，如電動機、中小型離心式風機等。轉(zhuǎn)動頻率高于轉(zhuǎn)子一階橫向固有頻率的轉(zhuǎn)子為柔性轉(zhuǎn)子，如燃氣輪機轉(zhuǎn)子。剛性轉(zhuǎn)子準剛性轉(zhuǎn)子柔性轉(zhuǎn)子裳板范劣硒起擦藩沂均粗錳但薩措迢箭隕兼片貳樞級諺牡蔽礦靴庇遷刃籠03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷一般規(guī)定，轉(zhuǎn)子在一階臨界轉(zhuǎn)速以下運行時，工作轉(zhuǎn)速n應(yīng)3.1.2.2阻尼對臨界轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)子振動的影響取坐標系Oxy，在x和y兩坐標方向上列力的平衡式：上式的特解為：式中，為離心力導(dǎo)前位移的角度，稱為相位角；A為振幅。皋魔羚犀癰桐造釣火留味氖雕胯滴尼漆鑼惕肩厲拳電刀酷需蒼哈膽兆劍峙03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.1.2.2阻尼對臨界轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)子振動的影響取坐標系Oxy3.1.2.2阻尼對臨界轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)子振動的影響式中阻尼比為：挺畝酵費培嘛饒寂貪舅綏齲巒袍墟榔盞咖滾峪沒蠱稱劇握冶恃烴列悟宰屜03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.1.2.2阻尼對臨界轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)子振動的影響式中阻尼比為：3.1.2.2阻尼對臨界轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)子振動的影響轉(zhuǎn)子的振幅與相頻響應(yīng)曲線駭憂錐鵝皇智牡咋措夜葉蛻鈉懾耽蚌鞘耽檸我捆喲平枚其維淌預(yù)繼幼壬使03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.1.2.2阻尼對臨界轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)子振動的影響轉(zhuǎn)子的振幅與相3.1.3轉(zhuǎn)子不平衡振動的故障特征轉(zhuǎn)子的不平衡振動是在周期性離心力干擾下產(chǎn)生的強迫振動，轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周，離心力經(jīng)過轉(zhuǎn)子或軸承上的某一測點處產(chǎn)生一次擾動，在測點處就有一次擾動響應(yīng)，因此，它的振動頻率就是轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速頻率：當發(fā)生不平衡振動時，其故障特征主要表現(xiàn)如下：1、時域波形為近似的等幅正弦波。因為單純的不平衡振動，轉(zhuǎn)速頻率的高次諧波幅值很低。2、軸心軌跡為比較穩(wěn)定的圓或橢圓，意味著轉(zhuǎn)軸同一截面上相互垂直的兩個探頭，其信號相位差接近90°。橢圓是因為軸承座及基礎(chǔ)的水平剛度與垂直剛度不同所造成。升樁槍率悄餐消雇涉硼隙編漏揪窖摩獅銅案吊故或腿釣葦乓對嗜占訟影腸03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.1.3轉(zhuǎn)子不平衡振動的故障特征轉(zhuǎn)子的不平衡振動3、頻譜圖上轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速頻率對應(yīng)的振幅具有突出的峰值，因為不平衡故障主要引起轉(zhuǎn)子或軸承徑向振動。4、三維全息圖中，轉(zhuǎn)頻的振幅橢圓較大，其它成份較小。3.1.3轉(zhuǎn)子不平衡振動的故障特征典型的轉(zhuǎn)子不平衡振動頻譜和軸心軌跡芹彬嚷士覽豺值肉錨曝蠱報灌超吧茹干返濟簿滯甫喬階答格枯筒曲鰓涸浸03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3、頻譜圖上轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速頻率對應(yīng)的振幅具有突出的峰值，因5、轉(zhuǎn)子的進動方向為同步正進動。6、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。7、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。8、敏感參數(shù)（振幅）具有如下特征：①振幅隨轉(zhuǎn)速變化明顯，這是因為，激振力與轉(zhuǎn)速ω是平方指數(shù)關(guān)系。②當轉(zhuǎn)子上的部件破損時，振幅會突然變大。例如某燒結(jié)廠抽風機轉(zhuǎn)子焊接的合金耐磨層突然脫落，造成振幅突然增大。3.1.3轉(zhuǎn)子不平衡振動的故障特征堂捎澳精備砷服蔑窖隘歌賈刷擅濰比刀降戊奇陋攜胞白瑪如虐銷波堯汀絕03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷5、轉(zhuǎn)子的進動方向為同步正進動。3.1.3轉(zhuǎn)子不平3.1.4不平衡振動故障的原因及防治

3.1.4.1固有質(zhì)量不平衡

固有質(zhì)量不平衡是指轉(zhuǎn)子在原始狀態(tài)下已經(jīng)存在的不平衡，而與操作運行情況無關(guān)。

引起固有質(zhì)量不平衡的原因主要是設(shè)計錯誤、材料缺陷、加工與裝配誤差、動平衡方法不正確等問題。

固有質(zhì)量不平衡將在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速頻率振動，在給定轉(zhuǎn)速下其幅值和相位在短時間內(nèi)一般不隨時間變化，但如果溫度、負荷等條件變化，振動也可能會發(fā)生變化。

對于固有質(zhì)量不平衡引起的振動，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。復(fù)生屎吃止雙寨其哀渣募獄屢多沼疤汪枕濺詹甩蝦綿磅沫班磁瘤睫霉雌僑03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.1.4不平衡振動故障的原因及防治3.1.4.1固3.1.4.1固有質(zhì)量不平衡例：氣壓機的不平衡振動某煉油廠催化車間氣壓機組，由汽輪機、同步離合器、氣壓機、齒輪箱、電動機等幾部分串聯(lián)而成，如下圖所示。氣壓機型號為2MCL-456，壓縮氣體為瓦斯氣，入口壓力0.102MPa，出口壓力為1.35MPa，轉(zhuǎn)速為10700r/min。軸承型式為5塊可傾瓦，聯(lián)軸節(jié)均為膜片式。氣壓機組布置圖（1——汽輪機，2——同步離合器，3——氣壓機，4——聯(lián)軸節(jié)，5——齒輪箱，6——電動機）力穴櫥飄笨翼接喲掌度貴翻末衰脖渣寇蝸縷遞鈍稱仟剃輕實焊爸意啤感綢03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.1.4.1固有質(zhì)量不平衡例：氣壓機的3.1.4.1固有質(zhì)量不平衡該機運行數(shù)年后為增大氣量，更換了轉(zhuǎn)子，擴大了轉(zhuǎn)子隔板，并且對轉(zhuǎn)子做了高速動平衡。改造后的轉(zhuǎn)子出現(xiàn)了振動超標，靠近齒輪箱一側(cè)的振動測點Ⅵ375、Ⅵ376的振幅達到60um，此后又上升至90um左右。信號分析顯示振動頻率中工頻成分占絕對優(yōu)勢，Ⅵ375、Ⅵ376的軸心軌跡為橢圓，確認是轉(zhuǎn)子不平衡引起的振動。另外又從轉(zhuǎn)子過程的極坐標圖上看出，轉(zhuǎn)子在做高速動平衡時，也曾顯示9700～11000r/min之間具有明顯峰值。Ⅵ375測點的極坐標圖吏零文鴕貉痕想迫況履賠汰瘸申循吝哦鄒恕俺宅晝酌熄淡冉扁戒芳癡嘻誰03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.1.4.1固有質(zhì)量不平衡該機運行數(shù)年后3.1.4.1固有質(zhì)量不平衡因此分析認為，該轉(zhuǎn)子的工作轉(zhuǎn)速就在它的二階臨界轉(zhuǎn)速附近，對于不平衡振動具有較強的敏感性?？紤]到氣壓機靠齒輪箱一側(cè)的Ⅵ375、Ⅵ376測點振幅最高，決定在這一側(cè)的聯(lián)軸節(jié)上做現(xiàn)場動平衡。動平衡次序第一次現(xiàn)場動平衡（聯(lián)軸節(jié)配重5.3g）第二次現(xiàn)場動平衡（聯(lián)軸節(jié)配重8.2g）測點Ⅵ375Ⅵ376Ⅵ375Ⅵ376配重前工頻（幅值/相位）65um/235°52um/348°45um/299°22um/322°配重后工頻（幅值/相位）19um/234°13um/345°17um/285°6um/349°兩次現(xiàn)場動平衡前后的工頻幅值和相位變化遲吃序湍雍療旺刀勒攝默紳院門蘊嚨令逝擠緩糠犁壺錐凋黨鍵塞侄梢韭律03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.1.4.1固有質(zhì)量不平衡因此分析認為，該轉(zhuǎn)子的3.1.4.1固有質(zhì)量不平衡動平衡前后相位穩(wěn)定，動平衡后測點375、測點376測點處的通頻振幅和工頻振幅下降十分明顯，其原因如下：1、氣壓機和齒輪箱之間的聯(lián)軸節(jié)長度較長，達302mm，氣壓機轉(zhuǎn)子在這一端具有較長的外伸端，因此該聯(lián)軸節(jié)上的不平衡量對于引發(fā)轉(zhuǎn)子振動十分敏感。2、轉(zhuǎn)子工作轉(zhuǎn)速接近第二臨界轉(zhuǎn)速，微量的不平衡將在工作轉(zhuǎn)速下引起明顯的轉(zhuǎn)子振動。當轉(zhuǎn)速下降至1000r/min以下，轉(zhuǎn)子脫離了二階臨界轉(zhuǎn)速時，振幅的下降程度就十分明顯。3、聯(lián)軸節(jié)本身可能存在不平衡，因為聯(lián)軸節(jié)出廠時單獨做動平衡和轉(zhuǎn)子加聯(lián)軸節(jié)一起做動平衡時，兩種動平衡操作在聯(lián)軸節(jié)上重復(fù)去重，造成聯(lián)軸節(jié)新的不平衡。煙囑葷員荒己腆屈還攻幾釋糕括晴鷹錫造支制蛀贈柿憨舌公慈醋形俗斤且03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.1.4.1固有質(zhì)量不平衡動平衡前后相位轉(zhuǎn)子運行過程中的不平衡，可分成：1、轉(zhuǎn)子彎曲：1）臨時性彎曲2）永久性彎曲2、原始平衡狀態(tài)破壞：1）轉(zhuǎn)子上零件破裂或飛離2）固體雜質(zhì)在葉輪上沉積3）葉輪除銹后產(chǎn)生的不平衡4）軸上零件松動3.1.4.2轉(zhuǎn)子運行中的不平衡憾睛告窺典菏餒年抗俄爬韭隴冕凄布侶胺踐歲桅排待垮朵玉龜峪印缺衡刻03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷轉(zhuǎn)子運行過程中的不平衡，可分成：3.1.4.2轉(zhuǎn)子

臨時性彎曲是指轉(zhuǎn)子外部環(huán)境影響或外力的作用而產(chǎn)生彎曲變形，這種變形不需經(jīng)過動平衡，而是只需采取一些簡單的措施（如經(jīng)過低速長時間盤車方式）或改變操作方式即可緩解或消除不平衡振動。常見的臨時性彎曲主要有以下幾種情況：1、轉(zhuǎn)子受熱不均勻引起的臨時性彎曲。對于這種轉(zhuǎn)子在啟動之前必須充分盤車，避免啟動后引起過大的振動。2、轉(zhuǎn)子自重引起的臨時性彎曲。自重彎曲現(xiàn)象在臥式的柔性轉(zhuǎn)子上經(jīng)常會遇到。例如轉(zhuǎn)子由于擱置過久，在自重作用下發(fā)生彎曲變形。這種類型的彎曲，表現(xiàn)的振動頻率也是轉(zhuǎn)速頻率，而且轉(zhuǎn)速頻率的幅值隨著轉(zhuǎn)速的上升而增大。彎曲的校直可以通過較長時間慢轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子來達到。3.1.4.2.1轉(zhuǎn)軸臨時性彎曲宵著股濱紛瓜洲皚出性功題娟編艘舶鄂妹鋅腋細蓄烈提蛾朋探雖購鋪棵高03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷臨時性彎曲是指轉(zhuǎn)子外部環(huán)境影響或外力的作用而產(chǎn)生彎曲3、氣流沖擊、溫度突變、負荷變化過快引起轉(zhuǎn)子的臨時性彎曲。壓縮機發(fā)生喘振時轉(zhuǎn)子受到強烈的氣流沖擊，容易使轉(zhuǎn)子發(fā)生彎曲變形。輕度喘振，轉(zhuǎn)子彎曲量不大，可以通過慢轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子加以消除。但是重度喘振，轉(zhuǎn)子彎曲量可能很大，以致發(fā)生轉(zhuǎn)子與靜止元件之間的碰撞摩擦，出現(xiàn)這種情況，就需要對轉(zhuǎn)子進行熱處理校直，并重新進行動平衡。

溫度突變或負荷變化過快，致使轉(zhuǎn)子發(fā)生臨時性彎曲，是引起機器振動的一個主要原因。因此對于汽輪發(fā)電機組和汽輪機驅(qū)動的離心壓縮機組，啟停過程中一定要按操作規(guī)程進行，開車前和停機后均需要有一定時間的盤車過程。3.1.4.2.1轉(zhuǎn)軸臨時性彎曲抹姬遁鴻艙錫滾吼猜聶妝買擱從聞疑碑濟篙男拈詢漆鋁頒浚芽示忍啞佩斑03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3、氣流沖擊、溫度突變、負荷變化過快引起轉(zhuǎn)子的臨時性

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)生的交變力，不足以釋放轉(zhuǎn)軸內(nèi)部已經(jīng)形成的彎曲應(yīng)力，因此變成永久性彎曲變形。前述影響轉(zhuǎn)子彎曲的某些因素，如果程度嚴重，也可能成為永久性彎曲。具有很大彎曲變形的轉(zhuǎn)子，不能用動平衡方法校正，必須用熱處理方法把轉(zhuǎn)子校直，或者用精加工方法來消除彎曲。3.1.4.2.2轉(zhuǎn)軸永久性彎曲絲知囚扇選徑窘加婚膜纂傾摸玩犀詛偉露兔萎滁鳳質(zhì)摯稻寸更署透榮吊蠕03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷永久性彎曲是指經(jīng)過慢轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的方式仍然無法恢復(fù)轉(zhuǎn)子的彎軸彎曲振動的機理和轉(zhuǎn)子質(zhì)量偏心類似，因而都要產(chǎn)生與質(zhì)量偏心類似的旋轉(zhuǎn)矢量激振力，與質(zhì)心偏離不同點是軸彎曲會使軸兩端產(chǎn)生錐形運動，因而在軸向還會產(chǎn)生較大的一階轉(zhuǎn)動頻率振動。軸彎曲故障的振動信號與不平衡基本相同，特征如下：①時域波形為近似的等幅正弦波。②軸心軌跡為一個比較穩(wěn)定的圓或偏心率較小的橢圓，由于軸彎曲常陪伴某種程度的軸瓦摩擦，故軌跡有時會有摩擦的特征。③頻譜成份以轉(zhuǎn)頻為主，伴有高次諧波成份。與不平衡故障的區(qū)別在于：彎曲在軸向方面產(chǎn)生較大的振動。轉(zhuǎn)軸彎曲的振動故障特征3.1.4.2.2轉(zhuǎn)軸永久性彎曲煤匿株狀火沉姐序晾瘤碾樟依姿灸鉑九屢延雕刷瀉疥憨祟怠苦搬槳億涎仰03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷軸彎曲振動的機理和轉(zhuǎn)子質(zhì)量偏心類似，因而都要產(chǎn)生與質(zhì)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，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)，此后將會衰減下去，因而振幅突變后將在某一數(shù)值上穩(wěn)定下來。如果飛離塊質(zhì)量大，振幅突升明顯。如果飛離塊質(zhì)量小，它所產(chǎn)生的不平衡矢量與原始不平衡矢量相疊加，使測點處測得的振幅可能是增大或減小，相位角、軸心軌跡形狀與原來的不相同。對這類故障進行診斷，最好在監(jiān)測轉(zhuǎn)子振幅的同時也能監(jiān)測相位。高速轉(zhuǎn)子零件的碎裂或飛離是一種較大的質(zhì)量不平衡，往往對轉(zhuǎn)速變化非常敏感，降低轉(zhuǎn)速，振幅就會明顯下降。3.1.4.2.3轉(zhuǎn)子上零件碎裂或飛離弊麓穴削澳癥舒亭比俏岸慶泌夢委妝咎心足莽謀惋稗服淖其輯天稗潭薔厄03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)過程中，如發(fā)生軸上零件碎裂或飛離，將產(chǎn)如一些高溫的并帶有黏性的催化劑微粒、管道中的銹蝕、氣源中的粉塵等進入機器的流道，黏結(jié)在葉輪上，由于質(zhì)量分布不均勻，引起轉(zhuǎn)子的不平衡。這種因固體雜質(zhì)沉積引起的不平衡所表現(xiàn)的振動現(xiàn)象，往往是振幅逐漸加大，轉(zhuǎn)速頻率成分占有突出的地位，而且隨著轉(zhuǎn)速的增加振幅呈拋物線狀態(tài)增大。有時結(jié)垢可以達到非常嚴重的程度，并產(chǎn)生轉(zhuǎn)子與靜子之間的摩擦與磨損。3.1.4.2.4固體雜質(zhì)在葉輪上沉積消除措施：1、從工藝上采取限制雜質(zhì)進入機器。2、從轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)上防止雜質(zhì)大量沉積。3、在入口處間斷地噴入少量清水或溶劑，利用機器旋轉(zhuǎn)離心力使水流沖刷積垢，進行在線清洗。塊食彰奔沼誅面巷佬裝腔擁微坷備么榜賂座伯毆祥厄脊殷楔浸邯由流奏橫03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷如一些高溫的并帶有黏性的催化劑微粒、管道中的銹蝕、氣有些壓縮機在運行中常會遇到工藝氣體和固體雜質(zhì)對葉輪基體金屬的沖蝕，設(shè)備維修中不恰當?shù)拇胧┚涂赡芙o機器帶來振動問題，必須引起注意。3.1.4.2.5葉輪除銹后產(chǎn)生的不平衡帶有各種零件的轉(zhuǎn)子在運轉(zhuǎn)中可能發(fā)生松動，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)生松動；還有材料選擇不良或是工作介質(zhì)腐蝕性嚴重，引起軸套和輪殼內(nèi)部發(fā)生腐蝕而松動。此外，滾動軸承外圈配合間隙過大，軸在旋轉(zhuǎn)時外圈也跟著作不同步的旋轉(zhuǎn)，也會發(fā)生類似松動的故障。3.1.4.2.6軸上零件松動茶衍揮焉溜衫毛摻態(tài)爐療搖敲菊飄額藹倘邊卓迸尚絕乳吭蛤躬罐宇擯逗壹03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷有些壓縮機在運行中常會遇到工藝氣體和固體雜質(zhì)對葉輪基軸上零件松動在振動頻率和相位上的特征：1、松動的零件隨著轉(zhuǎn)速的升高離心力迅速增大，零件內(nèi)孔擴大，與轉(zhuǎn)軸之間發(fā)生松動，并偏置于零件重心一側(cè)或軸中心線弓狀回旋的外側(cè)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速頻率成分幅值迅速增大。2、振動將出現(xiàn)明顯的非線性影響因素，在頻譜圖上出現(xiàn)大量轉(zhuǎn)速頻率的高次諧波，偶爾也可能出現(xiàn)1/2、1/3轉(zhuǎn)速頻率的分數(shù)次諧波成分。3.1.4.2.6軸上零件松動3、振動信號振幅不穩(wěn)定，相位隨時間變動，而且頻譜圖上會出現(xiàn)許多連續(xù)的噪聲譜線，表明轉(zhuǎn)子振動帶有一定程度的不穩(wěn)定隨機沖擊。4、可能產(chǎn)生“拍振”現(xiàn)象，拍振的頻率一個是軸的轉(zhuǎn)速頻率，另一個是稍低于軸轉(zhuǎn)速的松動零件轉(zhuǎn)速頻率。薯狡寇窯淡處兔獸嗚貳占酋姚諾圈墮穆言譴跨稅瞳妝匝鍍蹲瞅腳故爬摧括03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷軸上零件松動在振動頻率和相位上的特征：3.1.4.21、振幅隨轉(zhuǎn)速的變化質(zhì)量不平衡振動，在臨界轉(zhuǎn)速之前振幅隨轉(zhuǎn)速的升高而升高，臨界轉(zhuǎn)速之后振幅有所下降。而轉(zhuǎn)子彎曲振動屬于恒力幅的激振，雖然振幅也隨轉(zhuǎn)速的上升而升高，但無確定關(guān)系。2、相位隨轉(zhuǎn)速的變化轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡，按照其振型特點，在支承轉(zhuǎn)子的兩端軸承上，同一徑向方向的振動相位可能相同，也可能相差很大，隨著轉(zhuǎn)速變化，兩者相位往往處于變動之中。而轉(zhuǎn)子的彎曲不平衡通常是在同一平面內(nèi)發(fā)生，彎曲振動只能激起一階振型，因此它在兩端軸承上的振動相位相同或很接近，隨著轉(zhuǎn)速變化，由于轉(zhuǎn)子彎曲變形方向不變，因而相位變化很小。3.1.4.3轉(zhuǎn)子彎曲不平衡和質(zhì)量不平衡的鑒別至排弄艙干奸仆臟盯倍迂瘦笆集勝喪洼遁裳爪劫具譜諺篷琺淺訪瑣咯硝穎03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷1、振幅隨轉(zhuǎn)速的變化3.1.4.3轉(zhuǎn)子彎曲不平衡和3、振幅隨負荷的變化

質(zhì)量不平衡引起的振動一般不隨負荷變化而變化，但是轉(zhuǎn)子彎曲振動則隨著負荷的升高而加大。因為負荷增大，作用在彎曲轉(zhuǎn)子上的不平衡流體徑向力也增加。3.1.4.3轉(zhuǎn)子彎曲不平衡和質(zhì)量不平衡的鑒別蝦賓脊避餅蛹埂成仍身以略瑪皺掉菏筒踴坯梁性糙剪掂喧梅害椒形劣瘓漠03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3、振幅隨負荷的變化3.1.4.3轉(zhuǎn)子彎曲不平衡和轉(zhuǎn)子恒速運轉(zhuǎn)，質(zhì)量不平衡將在轉(zhuǎn)子徑向方向上形成一個不變的旋轉(zhuǎn)離心力，轉(zhuǎn)子運動的軸心軌跡形狀接近于一個圓或橢圓，也就是說，不平衡離心力將在軸承的水平和垂直方向上產(chǎn)生接近90°的相位差。機體變形、皮帶輪或齒輪偏心、機座松動、結(jié)構(gòu)共振等故障，雖然軸承或機體上的振動頻率也像不平衡振動那樣，表現(xiàn)以轉(zhuǎn)速頻率為主，然而在振動方向上并不是按照旋轉(zhuǎn)力的方向變化，而是在某一個方向上出現(xiàn)同相位或接近180°反相位的定向振動，這種“定向振動”在軸心軌跡上表現(xiàn)為一條傾斜的直線或接近一條直線形狀。3.1.5定向振動與不平衡振動故障的鑒別淌匹奠逾綽敖蔑棺杉圓潰哆逸摟脈淄擯則績擰碴調(diào)并忘跪譽靠歪忽肺筋賦03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷轉(zhuǎn)子恒速運轉(zhuǎn)，質(zhì)量不平衡將在轉(zhuǎn)子徑向方向上形成一個不3.1.5定向振動與不平衡振動故障的鑒別鑒別內(nèi)容不平衡振動定向振動振動頻率轉(zhuǎn)速頻率轉(zhuǎn)速頻率相互垂直的兩個方向相位差接近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。機體變形，皮帶輪或齒輪偏心，機座松動，基礎(chǔ)共振等。定向振動與不平衡振動的鑒別鞠褐彰褐亡篡癰蕊酉匈褒翠范僑應(yīng)史迄耪偽斌瓤何斧息悸丘鬃放坑褲巷酸03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.1.5定向振動與不平衡振動故障的鑒別鑒別內(nèi)容不平衡振動3.1.5定向振動與不平衡振動故障的鑒別例：機殼變形某大型化工廠新安裝的一臺離心泵，功率為147KW，由轉(zhuǎn)速3600r/min的電動機驅(qū)動。安裝時電動機與泵進行了仔細對中，泵開始運轉(zhuǎn)時電動機出現(xiàn)了很大振動，電動機的兩個軸承上水平方向振幅為25mm/s，垂直方向振幅為20mm/s，泵和電動機軸向振幅小于5mm/s，電動機振動頻率為轉(zhuǎn)速頻率。從測量數(shù)據(jù)看，似乎是電動機的不平衡故障，但是進一步作相位分析，發(fā)現(xiàn)電動機靠泵側(cè)的軸承在水平和垂直方向上的相位相同，而外側(cè)軸承相位差180°。電動機底腳剛性不足引起的振動貴產(chǎn)踏蹭蠻鄒蛙魔林匆罵郭委兜俠撮芍估憋己惑駿認疏笨捍童溉澀氛蔭齋03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.1.5定向振動與不平衡振動故障的鑒別3.1.5定向振動與不平衡振動故障的鑒別電動機底腳剛性不足引起的振動電動機4個底腳的振幅為（單位mm）：4個底腳的振幅大小差別很大，說明電動機的振動模式是以對角線進行擺振，也就是說，底腳和的螺釘雖然堅固，但是底腳支承剛度不足，產(chǎn)生了上述前后軸承的“定向振動”問題。為了證明這一點，操作者在不停機狀態(tài)下把底腳處的固定螺釘放松，果然電動機的振動幅值下降了75%。訓(xùn)卑勘必吼關(guān)臉脊萌匪蟬畢絹迢社郎棧蓋孿攫穢蒸攢濁軒彩飾冰對兇蘆盅03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.1.5定向振動與不平衡振動故障的鑒別電動機底腳剛性不足1、情況簡介某廠芳烴車間一臺離心式氫氣壓縮機是該廠生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備之一。驅(qū)動電動機功率為610KW，壓縮機軸功率550KW，主機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速15300r/min，屬4級離心式回轉(zhuǎn)壓縮機，工作介質(zhì)是氫氣，氣體流量38066立方/小時，出口壓力1.132MPa，氣體溫度200℃，該壓縮機配有本特利（Bently）公司7200系列振動監(jiān)測系統(tǒng)；測點有7個，測點A、B、C、D為壓縮機主軸徑向位移傳感器，測點E、F分別為齒輪增速箱高速軸和低速軸軸瓦的徑向位移傳感器，測點G為壓縮機主軸軸向位移傳感器。3.1.6.1不平衡故障案例該壓縮機沒有備用機組，全年8000h連續(xù)運轉(zhuǎn)，僅在大修期間可以停機檢查。生產(chǎn)過程中一旦停機將影響全線生產(chǎn)。因該機功率大、轉(zhuǎn)速高，介質(zhì)是氫氣，振動異常有可能造成極為嚴重的惡性事故，是該廠重點監(jiān)測的設(shè)備之一。3.1.6不平衡故障案例分析拳鳥濺鞏喂林腔羔植油陷庚騰商舉輕研戲迫冉褒律宜去章濺牟積匝墊黎習(xí)03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷1、情況簡介3.1.6.1不平衡故障案例該機組于5月中旬開始停車大檢修，6月初經(jīng)檢修各項靜態(tài)指標均達到規(guī)定的標準。6月10日下午啟動后投入催化劑再生工作，為全線開車作準備。再生工作要連續(xù)運行一周左右。再生過程中工作介質(zhì)為氮氣（分子量為28，相對氫氣較大），使壓縮機負荷增大。壓縮機啟動后，各項動態(tài)參數(shù)，如流量、壓力、氣溫、電流振動值都在規(guī)定范圍內(nèi)，機器工作正常。運行不到兩整天，于6月12日上午振動報警，測點D振動值越過報警限，高達60～80um之間波動，測點C振動值也偏大，在50～60um之間波動，其它測點振動沒有明顯變化。3.1.6.1不平衡故障案例淑艇名翟譜螞峨島漬摹揮掇鬼餞惑臃肪濰淘訖戈螟掏蝎框晤歸蠅屁燕瑟橫03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷該機組于5月中旬開始停車大檢修，6月初經(jīng)檢修各項靜態(tài)諧波頻率/Hz5月21日振幅6月12日振幅改變量1×254.88170.93295.621252×510.8038.0238.8203×764.6534.4035.3814×1021.5323.3826.7235月21日D點頻譜圖6月12日D點頻譜圖3.1.6.1不平衡故障案例碩銳阿剖庇舷卜甄暗扇處灼凜跑挑漿攆刮寅襯季香酌怖丟嗜嘛棲鉤聊瞞童03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷諧波頻率/Hz5月21日振幅6月12日振幅改變量1×254.2、診斷結(jié)論1）轉(zhuǎn)子出現(xiàn)了明顯的不平衡，可能是因轉(zhuǎn)子的結(jié)垢所致。2）振動雖然大，但屬于受迫振動，不是自激振動，不可怕。3、建議：1）可以不停機，再堅持運行4～5天，直到催化劑再生工作完成。2）密切注意振動狀態(tài)，催化劑再生工作完成后有停機的機會，做解體檢查。3.1.6.1不平衡故障案例監(jiān)測系統(tǒng)儀表只指示出各測點振動位移的峰—峰值，它說明設(shè)備有故障，但是什么故障就不得而知了。依照慣例，設(shè)備應(yīng)立即停下來，解體檢修，尋找并排除故障，但這要使再生工作停下來，進而拖延全廠開車時間。憤追咨應(yīng)春錯夯瀝頻覓各樞冠灌你耘擒目李解崗徊頑菌紋懈鐮蘸諄芭復(fù)徘03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷2、診斷結(jié)論3.1.6.1不平衡故障案例監(jiān)3、事后驗證情況6月18日催化劑再生工作圓滿完成，壓縮機停止運行。6月20日對機組進行解體檢查，發(fā)現(xiàn)機殼氣體流道上結(jié)垢十分嚴重，結(jié)垢最厚處達20mm左右。轉(zhuǎn)子上結(jié)垢較輕，垢的主要成分是燒蝕下來的催化劑，第一節(jié)吸入口處約3／4的流道被堵，只剩一條窄縫。因此檢修工作主要是清垢，其它部位如軸承、密封等處都未動，然后安裝復(fù)原，總共只用了兩天時間。6月25日壓縮機再次起動，壓縮機工作一切正常。3.1.6.1不平衡故障案例句館濰社雨摳晌瘴辜袁贓質(zhì)爍將軒謾摻癬匿忿桅巨屠尚窖調(diào)蝗擬塢昭涎爭03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3、事后驗證情況3.1.6.1不平衡故障案例句館濰社雨摳晌3.1.6.2軸彎曲故障案例1、情況簡介某公司一臺200MW汽輪發(fā)電機組，型式為超高壓、中間再熱單抽冷凝式。在長期的運行中，該機高壓轉(zhuǎn)子振動一直保持在較好范圍，軸承振動小于10um，軸振動小于100um。1998年在一次熱態(tài)起動時2#軸、3#軸、1#軸承和2#軸承振動出現(xiàn)短時突增，被迫緊急關(guān)小閘門；再次開大蒸汽閘門，使轉(zhuǎn)子迅速加速，沖過臨界轉(zhuǎn)速（稱為沖車）后并網(wǎng)運行。并網(wǎng)后，2#軸和1#軸承、2#軸承振動雖然仍處于良好范圍，但其振動有明顯增大趨勢，經(jīng)連續(xù)觀察運行近一月，也未能恢復(fù)至以前運行時的振動水平?；排媸覐鼐駟咎萌钗极I剔凱哄相腋瓷玖硝亞欺肖廁撈匙扎屋點梭狙朔腿03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.1.6.2軸彎曲故障案例1、情況簡介慌沛戍忠徹抉喚堂阮曲線1——停機前1#軸承振動≤1um，熱態(tài)啟動后為6um曲線2——停機前2#軸承振動≤6um，熱態(tài)啟動后為16～18um曲線3——停機前2#軸振動≤80um，熱態(tài)啟動后為120～140um3.1.6.2軸彎曲故障案例揩婉章其卓捅梧清完沙哮猛賄樹趴探移生雜沛安智喳閘卉硝仍商曬槍宿掇03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷曲線1——停機前1#軸承振動≤1um，熱態(tài)啟動后為6um3.4月6日熱起動情況4:25沖車：低速（500r/min）、10min，摩擦檢查。4:25升速至1600r/min，此時1#軸承振動達120um，2#軸承振動達65um，2#、3#軸振動達到監(jiān)測表的滿量程（即軸振動值已大于400um），運行人員采取緊急關(guān)閘措施停機。5:05轉(zhuǎn)子靜止后盤車，大軸撓度值增大為120um，盤車電流32A。6:40再次起動，快速沖車至3000r/min額定轉(zhuǎn)速，然后并入電網(wǎng)。從熱態(tài)啟動數(shù)據(jù)知：在起動過程中，機組1#軸承、2#軸承及2#軸、3#軸振動異常增大，緊急關(guān)閘停機后，電動盤車時機組大軸撓度值增加較大，盤車電流略有增加。3.1.6.2軸彎曲故障案例壬悸敗諧忽墳支瓶娃撒蓬炭尾睫趾泵熬賢首總胸赦莖惱爍牛憊挫妄蕊集更03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷4月6日熱起動情況3.1.6.2軸彎曲故障案例壬悸敗諧忽墳2、數(shù)據(jù)分析1）探頭所在處的轉(zhuǎn)子跳動值（大軸撓度）從30um增加至120um，比起動前增大了4倍，反映出高壓轉(zhuǎn)子彎曲程度加劇，提示轉(zhuǎn)子可能已發(fā)生彎曲。2）從振動頻率以及振值隨轉(zhuǎn)速變化的情況來看，其癥狀和轉(zhuǎn)子失衡極為相似。但停機前運行一直很正常，只是在機組停車后再次起動中振動異常，且在并網(wǎng)后一直維持較大振值，缺乏造成轉(zhuǎn)子失衡的理由或轉(zhuǎn)子零部件飛脫的因素，故可排除轉(zhuǎn)子失衡的可能。3）綜合兩次起動及并網(wǎng)運行一個月后停機惰走的振動情況，表明機組在第一次起動時即存在較大的熱彎曲，而停車后間隔1.5h再次起動，盤車時間不足，極易造成轉(zhuǎn)子永久性彎曲。3.1.6.2軸彎曲故障案例翼禽華十豎躇丁帚碎帚廷界服襪樁具距言埋賀橋晶侗儒瀕兌費桂妙錄峻堆03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷2、數(shù)據(jù)分析3.1.6.2軸彎曲故障案例翼禽華十豎躇丁帚碎①在第一次熱態(tài)起動時，高壓轉(zhuǎn)子的軸及軸承振動急劇增加，轉(zhuǎn)速剛達1600r/min時，軸振動即已超滿量程值，即至少已大于400um。②機組起動并網(wǎng)連續(xù)運行近一月，振動一直處于穩(wěn)定狀態(tài)。1#軸承、2#軸承和2#軸振幅在熱態(tài)起動后比歷史數(shù)據(jù)有明顯的增大，并且振幅增大的主要原因是1倍頻振幅增大。

工頻振幅的增大反映出轉(zhuǎn)子彎曲程度的增大，振幅的穩(wěn)定反映出彎曲量的大小基本恒定。1#軸承和2#軸承的相位角也一起保持穩(wěn)定，且基本相近，2#軸振動的相位角較數(shù)據(jù)變化了近20°。相位的穩(wěn)定性表明彎曲的方向基本不變，2#軸振動的相位角增大，表明還受到軸系角度對中狀況變差（轉(zhuǎn)子彎曲所致）的影響。3.1.6.2軸彎曲故障案例巧葡鍍癸哪綽使洽盡嫂纂民痢草魁綱葛面乾棲煽辦礦返股月鯨溺珍帛劫裂03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷①在第一次熱態(tài)起動時，高壓轉(zhuǎn)子的軸及軸承振動急劇增加③查起動后運行近一月的頻譜圖，除1倍頻振動和2#軸處的少量2倍頻振動成分外，無其它振動頻率成分。少量2倍頻振動成分的產(chǎn)生，經(jīng)分析認為是高壓轉(zhuǎn)子彎曲后與中壓轉(zhuǎn)子的對中性變差所造成的。④中、低壓轉(zhuǎn)子各軸承及各軸的振動與歷史數(shù)據(jù)相比基本無變化，反映出故障的發(fā)生部位主要是在高壓轉(zhuǎn)子。3.1.6.2軸彎曲故障案例堆奠橡婪痢拎朽輪旭利豺鞏藉蕭睬譏有鼠團僚班月紳棧瓜酵吠錄糊婁燦筏03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷③查起動后運行近一月的頻譜圖，除1倍頻振動和2#軸處3、診斷結(jié)論轉(zhuǎn)子故障的歷史記錄表明，該機組曾發(fā)生高壓末三級圍帶鉚接不良造成的圍帶脫落故障，并且末三級圍帶具有鉚接點較薄弱的結(jié)構(gòu)特點。因此，轉(zhuǎn)子可能存在熱彎曲的情況下進行起動，同時又發(fā)生了臨界振動過大及轉(zhuǎn)子撓度增大的異常情況，不能排除圍帶再次受到損傷的可能性。如圍帶損傷容易造成脫落，可能進一步發(fā)生運行中的動靜碰摩而使轉(zhuǎn)子嚴重損傷。盡管該機高壓轉(zhuǎn)子的振動仍在良好范圍以內(nèi)，但從各種參數(shù)的綜合分析來看，均表明高壓轉(zhuǎn)子上已發(fā)生了轉(zhuǎn)子彎曲故障。而無論是轉(zhuǎn)子彎曲引起機組過臨界振動過大或是存在圍帶損傷等事故隱患，均對該機組安全運行構(gòu)成極大的威脅。診斷結(jié)論：立即進行提前大修，解體查明故障并予以消除。3.1.6.2軸彎曲故障案例似暇柏腥痢幟矚南閑勺詫訝泵辱閱轎捏識糙恨索輩抹僥曼涸淤醉潑晦抓忙03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3、診斷結(jié)論3.1.6.2軸彎曲故障案例似4、解體大修檢查情況經(jīng)揭缸解體檢查證實，高壓轉(zhuǎn)子前汽封在距調(diào)速級180mm處彎曲0.08mm，中壓轉(zhuǎn)子在19級處彎曲0.055mm，高壓汽封、圍帶、隔板汽封和中壓汽封、隔板汽封及圍帶均有不同程度的摩擦損傷，其中，中壓19級近半圈圍帶前緣已磨壞。為此，高壓轉(zhuǎn)子采取直軸、中壓轉(zhuǎn)子采取低速動平衡處理，同時對損傷的圍帶也進行了相應(yīng)的處理。經(jīng)大修處理后高壓轉(zhuǎn)子振動重新恢復(fù)到優(yōu)秀標準內(nèi)。3.1.6.2軸彎曲故障案例送瑩辜斂糊迎限喳倍機搓酋與梳劫售窿磨犯當膿擊田初戮辱臥掙育肥如艷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷4、解體大修檢查情況3.1.6.2軸彎曲故障案例送瑩辜斂糊5、故障原因分析熱態(tài)起動條件下軸封竄氣及摩擦檢查時間較長是造成該機組轉(zhuǎn)子熱彎曲的主要原因。由于軸封汽溫、蒸汽參數(shù)及機組的熱態(tài)溫度難以匹配和控制，轉(zhuǎn)子容易形成較大的熱彎曲，使轉(zhuǎn)子與汽封（或圍帶）的動靜間隙變小，導(dǎo)致過臨界時轉(zhuǎn)子與密封部件發(fā)生動靜碰摩。摩擦不但使振動的幅值迅速上升，還進一步加劇了轉(zhuǎn)子的彎曲程度，因而在第一次起動到?jīng)_過臨界轉(zhuǎn)速時振動過大，緊急停機之后，伴有在盤車狀態(tài)下?lián)隙戎导眲≡龃蟮默F(xiàn)象。3.1.6.2軸彎曲故障案例己屜雕侮超坤眠乏惕梗遵殷糙兜測烹館壬禱鎢棚售吊賴犀婉念是里陀嗽唐03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷5、故障原因分析3.1.6.2軸彎曲故障案例己屜雕侮超坤眠3.2轉(zhuǎn)子不對中故障診斷旋轉(zhuǎn)機械多數(shù)是由多個轉(zhuǎn)子和軸承組成的一個機械系統(tǒng)，轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間用聯(lián)軸節(jié)連接，轉(zhuǎn)子本身由軸承支承。轉(zhuǎn)子不對中故障是指機器在運行狀態(tài)下，轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間的連接對中超出正常范圍，或者轉(zhuǎn)子軸頸在軸承中的相對位置不好，不能形成良好的油膜和適當?shù)妮S承負荷，從而引發(fā)機器振動或聯(lián)軸節(jié)、軸承損壞的現(xiàn)象。3.2.1轉(zhuǎn)子不對中故障的原因及分類轉(zhuǎn)子不對中包括軸承不對中和軸系不對中。軸承不對中本身不引起振動，它影響軸承的載荷分布、油膜形態(tài)等運行狀況。一般情況下，轉(zhuǎn)子不對中都是指軸系不對中，故障原因在聯(lián)軸節(jié)處。領(lǐng)砂昨小擦杜職清押淬他翁購輥歲靜躺蓮組劉單烤睫住蜘統(tǒng)案型輩珍述膠03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.2轉(zhuǎn)子不對中故障診斷旋轉(zhuǎn)機械多數(shù)是由多個轉(zhuǎn)子和3.2.1轉(zhuǎn)子不對中的原因及分類1、安裝施工中對中超差。2、冷態(tài)對中時沒有正確估計各個轉(zhuǎn)子中心線的熱態(tài)升高量，工作時出現(xiàn)主動轉(zhuǎn)子與從動轉(zhuǎn)子之間產(chǎn)生動態(tài)對中不良。3、軸承座熱膨脹不均勻。4、管道力作用。5、機殼變形或移位。6、地基不均勻下沉。7、基礎(chǔ)變形。8、轉(zhuǎn)子彎曲，同時產(chǎn)生不平衡和不對中故障。當轉(zhuǎn)子存在不對中故障時，不僅機器振動加大，還會發(fā)生軸承偏磨，聯(lián)軸節(jié)過度發(fā)熱，齒式聯(lián)軸節(jié)齒面磨損，與半聯(lián)軸節(jié)配合的軸端鍵槽產(chǎn)生裂紋，膜片聯(lián)軸節(jié)疲勞損壞。貯室掏廷寫戚撲底環(huán)肇北吠賽搽漁溝太鉸咨恍戒儈吮宰猜遼足胳喜棗窺旦03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.2.1轉(zhuǎn)子不對中的原因及分類1、安裝施工中對中轉(zhuǎn)子不對中類型3.2.1轉(zhuǎn)子不對中的原因及分類桌運撮窮丈估夏仙蠶陀繭裹釉旗旁雌腔鋅核祿烏迷聶叭肯瑣肛喜殆浦戈黃03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷轉(zhuǎn)子不對中類型3.2.1轉(zhuǎn)子不對中的原因及分類桌運撮窮丈估3.2.2轉(zhuǎn)子不對中故障的主要特征1、不對中所出現(xiàn)的最大振動往往表現(xiàn)在緊靠聯(lián)軸節(jié)兩端的軸承上。不對中會改變軸承中的油膜壓力。由于不對中的結(jié)果，聯(lián)軸節(jié)兩端軸承的支承負荷將有較大變化，負荷減小的軸承在某些情況下可引起油膜失穩(wěn)。負荷增大的軸承，油膜的非線性表現(xiàn)更為明顯，在一定條件下產(chǎn)生高次諧波。2、軸承的振動幅值隨轉(zhuǎn)子負荷的增加而增高，當存在平行不對中時，隨著負荷的增加，軸承上的振幅呈增高趨勢。位置低的軸承振幅比位置高的軸承大，這是因為軸頸在低位置軸承內(nèi)被鄰近的高位置軸承架空，油膜穩(wěn)定性下降之故。軸承的振幅與負荷關(guān)系金渦仆鈍八吳尖隆怒昆頁俘蜜婦遇昌緝皋迪吟雞予雪憂掄癌糠怒疏謗厚瞳03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.2.2轉(zhuǎn)子不對中故障的主要特征1、不對中所出現(xiàn)聯(lián)軸節(jié)不對中產(chǎn)生的不平衡力和初始彎曲3、平行不對中主要引起徑向振動，如果軸承架在水平和垂直方向上的剛度基本相等，則在軸承徑向振幅大的方向就是原始不對中方向。

角度不對中主要引起軸向振動，對于剛性聯(lián)軸節(jié)，軸向振幅要大于徑向振幅。3.2.2轉(zhuǎn)子不對中故障的主要特征筷康馬謠晃添既肚挽芽獄權(quán)譬茁閩侍疥駿踢轍它絮匿迅榮甘扒骨督誓行頗03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷聯(lián)軸節(jié)不對中產(chǎn)生的不平衡力和初始彎曲3、平行不對中4、不對中使剛性聯(lián)軸節(jié)兩側(cè)的轉(zhuǎn)子振動產(chǎn)生相位差。3.2.2轉(zhuǎn)子不對中故障的主要特征（a）徑向振動相位與負荷的關(guān)系（b）軸向振動相位與負荷的關(guān)系不對中軸承的振動相位教苗冉鰓毆衷哨兜腿食羚齡托鑼江惠郴媒鹽咽副磐銅粘黎屆球邑瓣矮癢惹03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷4、不對中使剛性聯(lián)軸節(jié)兩側(cè)的轉(zhuǎn)子振動產(chǎn)生相位差。3.轉(zhuǎn)子不對中的頻譜

6、大型渦輪機械上多跨轉(zhuǎn)子的不對中，一般因為伴隨有其它故障因素，因而振動情況更為復(fù)雜。例如，懸臂較長的聯(lián)軸節(jié)，如果懸臂傾斜或聯(lián)軸節(jié)平行不對中，則可引起像不平衡一樣的工頻振動。

5、對于剛性聯(lián)軸節(jié)，平行不對中易激起二倍轉(zhuǎn)速頻率的振動，同時也存在工頻（轉(zhuǎn)速頻率）和多倍頻的振動成分。角度不對中易激起工頻軸向振動，同時也存在多倍頻振動。3.2.2轉(zhuǎn)子不對中故障的主要特征統(tǒng)況齋址耍受傾守臥迷掂暫施憤臺恤閥皋趴伸堤掃哎笨掐腕表伐誨柜占刨03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷轉(zhuǎn)子不對中的頻譜6、大型渦輪機械上多跨轉(zhuǎn)子的不對7、由于在軸承不對中方向上產(chǎn)生了一個預(yù)加載荷，軸心軌跡形狀為橢圓形。隨著預(yù)加載荷的增大，軸心軌跡形狀將變?yōu)橄憬缎巍ⅰ?”字形或外圈中產(chǎn)生一個內(nèi)圈等形狀。3.2.2轉(zhuǎn)子不對中故障的主要特征（a）輕微不對中（b）中度不對中不對中故障的軸心軌跡捉侶瘩扛嵌止更鬃乒褐銜鋇劉互娩羌騙萌手蒼京該迂兢嚇咆師刃焊斬坡悟03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷7、由于在軸承不對中方向上產(chǎn)生了一個預(yù)加載簡單歸納如下：①時域波形在基頻正弦波上附加了2倍頻的諧波。②軸心軌跡圖呈香蕉形或8字形。③頻譜特征：主要表現(xiàn)為徑向2倍頻、4倍頻振動成份，有角度不對中時，還伴隨著以回轉(zhuǎn)頻率的軸向振動。④在全息圖中2、4倍頻橢圓較扁，并且兩者的長軸近似垂直。3.2.2轉(zhuǎn)子不對中故障的主要特征舌泰彌幀蜂糕亨斤鷗供貳尚寧登紳注悸偷踴貧劣勵癢關(guān)冤司脆塑貝俏烙糾03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷簡單歸納如下：3.2.2轉(zhuǎn)子不對中故障的主要特征舌泰彌幀蜂3.2.3聯(lián)軸節(jié)不對中的振動頻率3.2.3.1剛性聯(lián)軸節(jié)3.2.3.1.1平行不對中的振動頻率半聯(lián)軸節(jié)發(fā)生平行不對中時，在不對中方向上有一對用螺釘連接的螺孔，當螺釘拉緊時，一個螺孔的旋轉(zhuǎn)半徑受拉伸，另一個受壓縮。它們在軸旋轉(zhuǎn)過程中，每轉(zhuǎn)180°，各螺孔旋轉(zhuǎn)半徑拉伸和壓縮交變一次，作用在半聯(lián)軸節(jié)上的力也交變一次；旋轉(zhuǎn)360°，則力交變兩次，使軸在徑向方向上產(chǎn)生2倍頻率振動。擱卵寧比葬淚差哨柴淬絕衙盈卷疇茵裕曳且姓戰(zhàn)致老咨恥楔鳳辜摘閃煞將03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.2.3聯(lián)軸節(jié)不對中的振動頻率3.2.3.1剛性聯(lián)軸節(jié)3.2.3.1.1平行不對中的振動頻率平行不對中的聯(lián)軸節(jié)受力分析

兄危峙幣痹違窒制餓趟詛施險枷油珍竹棚帖勉然曹渤絞搗楓聶矗葬呵秤燒03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.2.3.1.1平行不對中的振動頻率平行不對中的聯(lián)軸節(jié)受剛性聯(lián)軸節(jié)角度不對中引起軸向振動3.2.3.1.2角度不對中的振動頻率軸在旋轉(zhuǎn)過程中螺孔距離將發(fā)生周期性變化，上側(cè)螺孔原始距離最近的連接螺栓在旋轉(zhuǎn)到下側(cè)時，由于螺孔距離增大，就會承受很大拉伸力，軸每旋轉(zhuǎn)一周，拉伸力變化一次。如果螺栓不變形，則半聯(lián)軸節(jié)就要帶著軸沿軸向躥動一次，引起轉(zhuǎn)子軸向振動，振動頻率正是轉(zhuǎn)速頻率。泄靡豹帥冶腎楓騎虹誤碩流披尤爸巡郎徹菇感援秋慰固皖川歪俗姓拽負布03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷剛性聯(lián)軸節(jié)角度不對中引起軸向振動3.2.3.1.2角度不對3.2.3.1.2角度不對中的振動頻率對于螺孔原始距離最遠的下側(cè)螺栓，當軸旋轉(zhuǎn)到上側(cè)時，因為螺孔距離逐漸接近，螺栓拉緊力逐漸減弱，不存在迫使軸沿軸向躥動的力。因此，引起軸向振動的力主要來自原始距離最短的螺栓。剛性聯(lián)軸節(jié)角度不對中引起軸向振動去唱脂食痢唁停白閣具歡閥托預(yù)抬騷氏保捶芒掐灰逼霍樞反符號遙剿奮寐03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.2.3.1.2角度不對中的振動頻率對于螺孔原始3.2.3.1.3不對中引起的轉(zhuǎn)子不平衡聯(lián)軸節(jié)不對中相當于在聯(lián)軸節(jié)上附加一個不平衡質(zhì)量，會產(chǎn)生類似于質(zhì)量不平衡一樣的振動，尤其是轉(zhuǎn)子懸臂端較長的聯(lián)軸節(jié)，振動現(xiàn)象可能會表現(xiàn)得十分明顯。質(zhì)量較小的轉(zhuǎn)子，不對中的聯(lián)軸節(jié)當用螺栓接緊后，轉(zhuǎn)子就被強制彎曲，產(chǎn)生初始變形，轉(zhuǎn)子在工作時就破壞了原始的動平衡狀態(tài)，產(chǎn)生新的不平衡振動，表現(xiàn)出不平衡振動的特征。聯(lián)軸節(jié)不對中產(chǎn)生的不平衡力和初始彎曲鵑卜座慢坷臣鍺奧袱郡由俞館法櫻軒鑷島漸余復(fù)敘尹簾剝汞顧鳴幽奧信趁03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.2.3.1.3不對中引起的轉(zhuǎn)子不平衡聯(lián)軸節(jié)不對3.2.3.2齒式聯(lián)軸節(jié)存在不對中的聯(lián)軸節(jié)傳遞轉(zhuǎn)矩時，外齒面與內(nèi)齒面接觸點上有一正壓力N，N在軸向上產(chǎn)生一個分力，將轉(zhuǎn)子推向驅(qū)動側(cè)，直至軸上的止推盤與止推瓦相碰，碰撞后的轉(zhuǎn)子又在反方向被彈回，如此反復(fù)進行，產(chǎn)生軸向振動。（a）角度不對中產(chǎn)生軸向力（b）齒面上下接觸的軸向距離齒式聯(lián)軸節(jié)角度不對中引起軸向振動寞希溺鞍躲燕趣懈羹初限甩鏈窺幣翼鄧姐非矢拽壩褥金畦俄疾乞落薔晶帝03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.2.3.2齒式聯(lián)軸節(jié)存在不對中的聯(lián)軸節(jié)3.2.3.2齒式聯(lián)軸節(jié)角度不對中還會使齒式聯(lián)軸節(jié)旋轉(zhuǎn)時發(fā)生齒面相對滑動，產(chǎn)生摩擦力和摩擦力矩。齒殼和齒套上對應(yīng)點在旋轉(zhuǎn)時的相對位置變化癬瘧太搽斤藻石凜佑亢駿涅猶雇牙遇漳速函鄧搪巒猴縛基溜蜀軌餒桓邑筑03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.2.3.2齒式聯(lián)軸節(jié)角度不對中還會使齒式聯(lián)軸節(jié)3.2.3.2齒式聯(lián)軸節(jié)由于摩擦系數(shù)是隨著嚙合點位置不同而變化，因此每對齒形成的摩擦力矩在軸旋轉(zhuǎn)過程中也是不相同的。軸每旋轉(zhuǎn)一周，軸上某一點的摩擦力發(fā)生兩次方向突變，形成了兩次沖擊性振動，因此會引起2倍頻振動。軸殼齒面摩擦力變化齒面上的摩擦力矩變化齒式聯(lián)軸節(jié)不對中引起的摩擦力矩變化幀蝦嗎夸巋脾皮勝瑚孵嬰供掉侈殷謙勞墓纏疑棋鈴歡雇嶄柞喀傣吳抵武已03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.2.3.2齒式聯(lián)軸節(jié)由于摩擦系數(shù)是隨著3.2.3.2齒式聯(lián)軸節(jié)用齒式聯(lián)軸節(jié)連接的兩個轉(zhuǎn)子即使是平行不對中，在齒套與齒殼之間仍表現(xiàn)為角度不對中。振動特點歸納如下：1、齒式聯(lián)軸節(jié)相仿的2個轉(zhuǎn)子如果質(zhì)量接近，則振動較大的往往是緊靠聯(lián)軸節(jié)兩側(cè)的軸承，軸承上的負荷也會明顯增大。2、不對中引起的軸向振動較大，高次諧波豐富，尤其是2倍頻分量的幅值比正常情況增大得更為明顯。3、緊靠聯(lián)軸節(jié)兩端的軸承處，徑向振動相位差接近180°。4、徑向振動的頻率成分實際上受多種因素影響，隨著不對中質(zhì)量的增加，緊靠軸節(jié)的軸承或軸頸振動信號中2ω、3ω、……的超諧波響應(yīng)增長比基頻ω更快一些。咎泉那捉茶獎妊婿售哇榆塘沮牧霞署吟絹拳忠橫榆網(wǎng)擠傭原椎懾禿條攢拈03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.2.3.2齒式聯(lián)軸節(jié)用齒式聯(lián)軸節(jié)連接的兩個轉(zhuǎn)子3.2.3.3膜片聯(lián)軸節(jié)屬于半撓性聯(lián)軸節(jié)，在使用中不需要潤滑，大大減少維修工作量，優(yōu)點如下：1、允許有較大的平行不對中與角度不對中量，不會發(fā)生如齒式聯(lián)軸節(jié)中的齒面摩擦問題，相對而言，膜片聯(lián)軸節(jié)的使用壽命更長。2、齒式聯(lián)軸節(jié)在不對中狀態(tài)下，由于存在齒頂間隙，還有齒面的滑動與摩擦，聯(lián)軸節(jié)工作時中間連接齒套會產(chǎn)生微量的擺動，容易引起不平衡振動。膜片聯(lián)軸節(jié)的中間連接套筒沒有此類問題。澄穢洱家食境通仁脊輪坑逸惠忱捆熔冬歐紹櫥耘秒疑總苫寢氟空賒墾喳躥03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.2.3.3膜片聯(lián)軸節(jié)屬于半撓性聯(lián)軸節(jié)，在使用中3.2.3.3膜片聯(lián)軸節(jié)3、同樣的不對中角度，在不對中角度平面上產(chǎn)生的彎曲力矩，膜片聯(lián)軸節(jié)是齒式聯(lián)軸節(jié)1/7～1/10。由于彎曲力矩小，可很大程度上減輕軸承負荷，提高軸承的使用壽命。4、當轉(zhuǎn)子發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動時，齒式聯(lián)軸節(jié)由于存在齒隙，將產(chǎn)生齒面的沖擊，損壞齒面或斷齒。膜片聯(lián)軸節(jié)則不存在這類沖擊，因而聯(lián)軸節(jié)本身產(chǎn)生的故障較少，壽命較長。膜片聯(lián)軸節(jié)的缺點是傳遞功率相對較小，不能承受過大的軸向力。尼壇臆陸蝗室碼岳氓沖桃私套閻侖嫩孽帝私談蒼格價緞哉變吳隱扒煤硝意03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.2.3.3膜片聯(lián)軸節(jié)3、同樣的不對中角度，在不3.2.3.3膜片聯(lián)軸節(jié)（a）膜片聯(lián)軸節(jié)的不對中狀態(tài)（b）軸旋轉(zhuǎn)時的力矩變化膜片聯(lián)軸節(jié)不對中產(chǎn)生的力矩變化螺栓離開最大不對中角度的中心線后，膜片上的螺栓力矩逐漸降至最低值，每個螺栓輪流經(jīng)過最大不對中角度的中心線，因而在膜片上產(chǎn)生了力的脈動。由于力矩脈動而形成的振動頻率為：擎臂拍朽隊繩撥悟是誰蔓鏈威賽棺胞或腑柯島瞞棉計彌友蟻稽鈍活佑勿鐳03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.2.3.3膜片聯(lián)軸節(jié)（a）膜片聯(lián)軸節(jié)的不對中狀態(tài)3.2.4.2不對中故障的診斷實例例1：基礎(chǔ)下沉產(chǎn)生軸承油膜不穩(wěn)定國外某動力公司的一臺汽輪發(fā)電機組，由于基礎(chǔ)下沉，引起了汽輪機低壓缸3號軸承內(nèi)軸頸相對位置上升。汽輪機基礎(chǔ)下沉示意圖馭敝駛食斤吮堿癌量術(shù)抨異杯然猩爐搜嶄親臆責虧搬吮瑯淹國憚范乓拭覺03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.2.4.2不對中故障的診斷實例例1：基3.2.4.2不對中故障的診斷實例軸頸中心原來位置是在軸承幾何中心α=32°方位角上運行。軸承為圓柱形，α值在設(shè)計標準范圍內(nèi)。從1980年4月1～22日，軸頸中心方位角開始發(fā)生變化，α角逐漸增大，最后達到近90°位置，軸承因為失去油膜支承力而發(fā)生油膜振蕩。由于基礎(chǔ)下沉導(dǎo)致軸承座相對位置下沉，軸承被相鄰的2號軸承抬空，造成軸承與軸頸不對中，軸承上比壓減小，導(dǎo)致油膜失去穩(wěn)定而發(fā)生轉(zhuǎn)子強烈振動。3號軸頸中心位置變化懇渺詣民壟走窺狹率由驅(qū)棗絹裁笨鐘攣畔閣駕譽椎炙頭斂捕鳴記孺隸誰挾03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.2.4.2不對中故障的診斷實例軸頸中心原來位置3.2.4.2不對中故障的診斷實例例2：壓縮機軸承架熱膨脹變形引起的振動診斷

風機排氣端前軸承架與支腿結(jié)構(gòu)（1——蝸殼，2——軸承蓋，3——軸承架法蘭，4——軸承架，5——縱向?qū)фI，6——排氣管法蘭，7——支架，8——支腿（貓爪））某煉油廠催化裝置中的主風機組由煙機、風機、齒輪箱和電動機組成，在運行中出現(xiàn)風機（軸流式空氣壓縮機）前軸承振動過大，振幅隨排氣溫度的上升而增大。菜滾闌底刀刨縱削愁擇烘幣番猶糧甄佛沸割邪蔽澈楞勵中煮耕泳棱圖酷刁03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.2.4.2不對中故障的診斷實例例2：壓3.2.4.2不對中故障的診斷實例風機前軸承的軸心軌跡前軸承存在明顯的2倍轉(zhuǎn)速頻率成分，軸心軌跡形狀呈“8”字形。開始懷疑是風機與煙機的連接不對中，但是當脫開煙機，單試風機也同樣存在前軸承振動過大問題。隨后采用了電渦流絕對值測量法，測量了前軸承架的熱態(tài)變形量，發(fā)現(xiàn)軸承架向南偏移了0.96mm；測量風機支腿載荷量，發(fā)現(xiàn)排氣端北支腿載荷量為南支腿的4倍。魂拉幕毯拌虛砷堤鐵鎳戶諾燭騁騁溫降鬃換拎銹猶但瘦乒撬反塹勾遁繁鍛03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.2.4.2不對中故障的診斷實例風機前軸承的軸心軌跡3.2.4.2不對中故障的診斷實例對北支腿水平度檢查，出現(xiàn)中間低兩頭高的變形形態(tài)，圖中的虛線表示機器熱膨脹變形后的軸承架與支腿形狀。由于北支腿載荷量大，熱膨脹時支腿向南擠壓，巨大的熱應(yīng)力迫使軸承架和軸承變形，破壞了軸承內(nèi)橢圓瓦原始設(shè)計的油膜方向和大小，橢圓瓦上下兩個油楔力產(chǎn)生明顯不對稱，因此形成了“8”字形軸心軌跡，并出現(xiàn)了2倍頻成分。經(jīng)過調(diào)整支腿受力，消除了南北支腿不對稱熱膨脹現(xiàn)象，風機振幅就明顯下降。風機排氣端前軸承架與支腿結(jié)構(gòu)（1——蝸殼，2——軸承蓋，3——軸承架法蘭，4——軸承架，5——縱向?qū)фI，6——排氣管法蘭，7——支架，8——支腿（貓爪））咨遼閑度念蒂法柴肥誅站樊砷京搓密鈉騾朔姚嘲粵除鞍悼羚咐裴杭稀旦兼03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.2.4.2不對中故障的診斷實例對北支腿水平度檢1、設(shè)備故障情況介紹某冶煉廠一臺新上的煙機一主風機組于1997年5月中旬投用。渦流傳感器布置在測點1～6處，在軸承座附近。該機組在不帶負荷的情況下試運了3天，振動約50um，5月20日2:05開始帶負荷運行，各測點振值均有所上升，尤其是煙機主動端2#測點的振動由原來的55um上升至70um以上，運行至16:54機組發(fā)生突發(fā)性強振，現(xiàn)場的本特利監(jiān)測儀表指示振動滿量程，同時機組由于潤滑油壓力低而聯(lián)鎖停機。停機后，惰走的時間很短，大約只1～2min，停車后盤不動車。3.2.4.2不對中故障的診斷實例例3：風機轉(zhuǎn)子不對中故障

芹酗茶丈佰卯狗童輻龍肘呵撞奔諾軋春慚池盯方陰揭動匙借撮留角殷蛙雨03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷1、設(shè)備故障情況介紹3.2.4.2不對中故障的診斷實例2、機組事故停機前振動特點1）20日16:54之前，各測點的振幅基本穩(wěn)定，其中煙機2#軸承的振動大于其余各測點的振動。20日16:54前后，機組振值突然增大，主要表現(xiàn)為聯(lián)軸器兩側(cè)軸承，即2#軸承、3#軸承振值顯著增大。強振前后各軸承振動比較部位1#軸承2#軸承3#軸承4#軸承強振前振幅26762820強振時振幅5023273223.2.4.2不對中故障的診斷實例滔胞返遲先蕪涯彩綁氟贏勇尋憤突輝困佛牡煮逆走伴丙角蔭柳災(zāi)冗矗鼻酉03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷2、機組事故停機前振動特點強振前后各軸承振動比較部位1#軸承2）20日14:31之前，各測點的振動均以轉(zhuǎn)子工頻、2倍頻為主，同時存在較小的3倍頻、4倍頻、5倍頻、6倍頻等高次諧波分量，測點2的合成軸心軌跡很不穩(wěn)定，有時呈香蕉形，有時呈“8”字形。下圖為其中一個時刻的時域波形和合成軸心軌跡（1倍頻、2倍頻）。3.2.4.2不對中故障的診斷實例蕩洪返偵躍鐮侗澗蕩季寥賜囤桂躇血蟻旗暮葦氓汁瞄朗譏宇持層酬茸專廳03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷2）20日14:31之前，各測點的振動均以轉(zhuǎn)子工頻、3）20日14:31時，機組振動狀態(tài)發(fā)生顯著變化。從時域波形上看，機組振動發(fā)生跳變，其中2#、3#軸承的振動由大變小，而1#與4#的振動則由小變大，說明此時各軸承的載荷分配發(fā)生了顯著的變化，很有可能是由于聯(lián)軸器的工作狀況改變所致。注意：2#軸承與3#軸承變化最大，約3倍，說明最接近故障點。3.2.4.2不對中故障的診斷實例鋁哼仍豈斂涯曼酌鴿紐雹敖禮替剎杜燼虱面驗盲曠歪宮隙坎妻賬近圭楊腹03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3）20日14:31時，機組振動狀態(tài)發(fā)生顯著變化。32#軸承振動波形發(fā)生跳變1#軸承振動波形發(fā)生跳變3.2.4.2不對中故障的診斷實例筆蔽撿猶晝啤澀奇茸智宣厭泊弦貓者熏壹淑緒謹胳廚訓(xùn)佬蹈異摟攘蓮裁拄03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷2#軸承振動波形1#軸承振動波形3.2.4.2不對中故障的2#軸承振動頻譜圖3.2.4.2不對中故障的診斷實例2#軸承垂直方向出現(xiàn)很大的0.5倍頻成分，并超過工頻幅值，水平方向除有很大的0.5倍頻成分外，還存在突出的78Hz成分及其它一些非整數(shù)倍頻率分量。煙機前78Hz成分也非常突出，說明此時機組動靜碰摩加劇。絮廢夯綢希摻亭拳咀待蔗校贖司堅引綻妝屠脂粱嘛橢街徒臀過窄朝鹽氰弄03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷2#軸承振動頻譜圖3.2.4.2不對中故障的診斷實例4）機組運行至20日16:54前后，機組振值突然急劇上升，煙機后垂直方向和水平方向的振值分別由45um、71um上升至153um和232um，其中工頻幅值上升最多。且占據(jù)絕對優(yōu)勢（垂直方向和水平方向工頻幅值分別為120um和215um），同時0.5倍頻及高次諧波幅值也有不同程度的上升。這說明，此時煙機轉(zhuǎn)子已出現(xiàn)嚴重的轉(zhuǎn)子不平衡現(xiàn)象。5）開機以來，風機軸向振動一直較大，一般均在80um以上，煙機的軸向振動也在30～50um之間。20日16:54達最大值115um，其頻譜以1倍頻為主，軸向振動如此之大，這也是很不正常的。不對中故障的特征之一就是引發(fā)1倍頻的軸向竄動。3.2.4.2不對中故障的診斷實例定漲比郡繩妻耕華蘆洽漳望筐遲耐胚湍獸慎啪浙腋良窄義蔽費峨近俺疥暖03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷4）機組運行至20日16:54前后，機組振值突然急劇3、診斷結(jié)論1）機組投用以來，風機與煙機間存在明顯不對中現(xiàn)象，且聯(lián)軸器工作狀況不穩(wěn)定。2）20日14:31左右，一聯(lián)軸器工作狀況發(fā)生突變，呈咬死狀態(tài)，煙機氣封與軸套碰摩加劇。其直接原因是對中不良，或聯(lián)軸器制造缺陷。3）20日16:54，由于煙機氣封與軸套發(fā)展為不穩(wěn)定的全周摩擦，產(chǎn)生大量熱量，引起氣封齒與軸套熔化，導(dǎo)致煙機轉(zhuǎn)子突然嚴重失衡，振值嚴重超標。造成本次事故的主要原因應(yīng)是機組對正曲線確定不當。3.2.4.2不對中故障的診斷實例賣燥駕亂槍扯南農(nóng)扎完瀝枚閣殲鑰樁垛嫌咯訓(xùn)盒憎流吼流荒辯躺類壬檢裙03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3、診斷結(jié)論3.2.4.2不對中故障的診斷實例賣燥駕亂槍扯4、事后驗證情況1）煙機前瓦（1#測點）瓦溫探頭導(dǎo)線破裂。2）副推力瓦有磨損，但主推力瓦正常。3）二級葉輪輪盤裝配槽部位法蘭過熱，有熔化痕跡及裂紋。4）氣封套熔化、嚴重磨損，熔渣達數(shù)公斤之多。5）上氣封體拆不下來。6）煙機——主風機聯(lián)軸節(jié)咬死，煙機側(cè)有損傷。3.2.4.2不對中故障的診斷實例基差獺田匆涅嫡霞韌過操慈卓點縷鈾愚上沂慈甘盒歸揀涌敘棲膏熊涯隱句03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷4、事后驗證情況3.2.4.2不對中故障的診斷實例基差獺田機組修復(fù)后，在8月底煙機進行單機試運行時，經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)煙機軸承箱中分面向上膨脹0.80mm，遠高于設(shè)計給出的膨脹量0.37mm。而現(xiàn)場冷態(tài)下找正時煙機比風機反而高0.396mm，實際風機出口端軸承箱中分面僅向上膨脹0.50mm，故熱態(tài)下煙機比風機高了0.696mm（=0.80+0.396-0.50），從而導(dǎo)致了機組在嚴重不同軸的情況下運行，加重下聯(lián)軸器的咬合負荷，引起聯(lián)軸器相互咬死，煙機發(fā)生劇烈振動。由于氣封本身間隙?。ɡ鋺B(tài)下為0.5mm），在煙機劇烈振動的情況下，引起蒸汽密封套磨損嚴重，以致發(fā)熱、膨脹，摩擦加劇，導(dǎo)致封嚴齒局部熔化，并與蒸汽密封套粘接，繼而出現(xiàn)跑套，蒸汽密封套與軸套熔化，煙機轉(zhuǎn)子嚴重失衡。按實測值重新調(diào)整找正曲線后，該機組運行一直正常。3.2.4.2不對中故障的診斷實例搔參越漣卷烏節(jié)返奔旬釬臃嚨識孺頻秤冶填兆贊苗屹降綸階兜地額冰沙期03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷機組修復(fù)后，在8月底煙機進行單機試運行時，經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)3.3滑動軸承故障診斷滑動軸承由于具有優(yōu)良的抗振性能和較長的工作壽命，因而在旋轉(zhuǎn)機械中獲得廣泛應(yīng)用。從動力學(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：①對轉(zhuǎn)子的負荷起支承作用；②對轉(zhuǎn)子的運動提供一定的剛度和阻尼；③控制轉(zhuǎn)子在某一個穩(wěn)定的位置上運轉(zhuǎn)?；瑒虞S承的工作性能好壞直接影響到轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，尤其對于高速轉(zhuǎn)子，機器所表現(xiàn)的振動特性往往與滑動軸承的特性參數(shù)（主要是剛度和阻尼）有直接關(guān)系。3.3.1滑動軸承工作原理較疇饒爾酋丸匡草緯蛛芥啦議榔榴浴也柏遠盆斷犢頃皇汞葫笛鐳臭震珠膩03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.3滑動軸承故障診斷滑動軸承由于具有優(yōu)良的抗振性3.3.1滑動軸承工作原理滑動軸承按工作原理，可分為靜壓軸承與動壓軸承兩類。

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進行工作的，無論軸是否旋轉(zhuǎn)，軸頸始終浮在壓力油中。工作時保證軸頸與軸承之間處于純液體摩擦狀態(tài)。軸承具有旋轉(zhuǎn)精度高、摩擦阻力小、承載能力強并有良好的速度適應(yīng)性和抗振性等特點。靜壓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床上應(yīng)用外，其它場合使用尚少。

動壓軸承因為它供油系統(tǒng)簡單，油膜壓力是由軸本身旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生。設(shè)計良好的動壓軸承具有很高的使用壽命。因此，很多工業(yè)裝置使用的旋轉(zhuǎn)機器（尤其是各類大型旋轉(zhuǎn)機器）均廣泛采用動壓軸承。甚脅趕糊礫挪硬斡瑯沾獄眾蛤敷咒痙拭鏟斤幻當蟻峰針咽譜具蔬植至計扳03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷3.3.1滑動軸承工作原理滑動軸承按工作原理，可分在動壓軸承中，軸頸外圓與軸承之間有一定間隙，間隙內(nèi)充滿潤滑油。軸頸未旋轉(zhuǎn)時，它就沉在軸承孔的底部。當轉(zhuǎn)軸開始旋轉(zhuǎn)時，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，到達一定位置后，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)升高至一定程度，軸頸把具有黏性的潤滑油帶入軸頸與軸承之間的楔形間隙（油楔）中。3.3.1滑動軸承工作原理動壓軸承工作狀態(tài)圖羌囊奠紛持蹭刺料張把墮印膛樁淫茬蛋賊蓋圣狐秒薩莆撾?yún)柧信炖研嫘へ?3旋轉(zhuǎn)機械故障診斷03旋轉(zhuǎn)機械故障診斷在動壓軸承中，軸頸外圓與軸承之間有一定間隙，楔形間隙是收斂形的，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)升高的壓力就是液體動壓力，所以稱這種軸承為動壓軸承。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。當油膜壓力