周口市通用鼓风机有限公司

地    址河南省周口市川汇区周西路37号

联系人江总

电    话13137650060

手    机13137650060

旺    铺http://www.chinaicnet.com.cn/show/13402/

官    网http://www.jqfan.com/

旋转设备振动监测与诊断

2021-02-07来源:www.jqfan.com
从动力学的角度,转子系统一般分为刚性转子和柔性转子。转子转速低于一阶横向临界转速的转子称为刚性转子,转子转速高于一阶横向临界转速的转子称为柔性转子。比如,风机的转子一般为刚性转子,燃气轮机的转子一般为柔性转子。

不论刚性转子还是柔性转子,在运行的时候都会出现各种各样的故障,轻者振动增大,严重的会导致转子损坏,甚至发生飞车等重大事故,因此转子的故障监测与诊断对保障旋转设备的正常运行至关重要,那么根据振动监测的信号如何来诊断转子的运行状态呢? 转子的不同故障其振动的特征是不一样的,因此根据振动信号的特征可以用来诊断转子的故障。
转子的典型故障有以下几类:

□1. 转子不平衡
转子不平衡是最常发生的故障,转子由于材料的质量分布、加工误差、装配因素、运行中的腐蚀或者磨损、积灰、裂纹等因素的影响,会导致其质心与旋转中心不重合,从而导致转子的不平衡,偏心距越大,动不平衡就越大,从而导致转子的振动增大。
不平衡故障的典型特征:

  • 一倍频比较突出。

  • 时域波形为正弦波。

  • 轴心轨迹为比较稳定的圆或者椭圆。

  • 振动随着转速的增大而增大。

  • 当转子的部件损坏时,振动会发生突然变化。

  • 相位稳定


2 主轴弯曲
设备停用一段时间后,会导致主轴弯曲。转子弯曲有永久性弯曲和临时性弯曲两种情况。永久性弯曲可能是由于设计制造缺陷、长期停放没有盘车等原因造成;临时性弯曲产生的原因可能为预负荷过大、升速过快等。
主轴弯曲的故障特征:

  • 时域波形为近似的正弦波。

  • 轴心轨迹为一个比较稳定的圆或者椭圆。

  • 频谱以一倍频为主,伴有高次谐波成分。

主轴弯曲与不平衡都以一倍频为主,但主轴弯曲在轴向的振动较大。

3. 不对中

不对中包括轴承不对中和轴系不对中,转子不对中会导致振动增大,引起不对中的原因:

  • 设备安装过程中对跳动超差。

  • 高温设备的膨胀造成转轴中心线变化。

  • 轴承座热膨胀不均匀。

  • 机壳变形或者移位。

  • 基础沉降。

  • 转子发生弯曲。

轴系不对中的典型特征:

  • 时域波形出现2倍频的谐波。

  • 轴心轨迹为香蕉形或者8字形。

  • 频谱特征:主要表现为2倍频

  • 振动随负荷增大而增大

  • 角度不对中时,伴随着1倍频品的轴向振动。

不对中的特征和转子裂纹的特征类似,都是2倍频突出,区别主要是振动的稳定性,不对中的振动比较稳定。

4. 转子横向裂纹
转子横向裂纹的振动响应与裂纹的位置、深度、受力情况有很大的关系,因此其表现形式也是不一样的,主要的特征:

  • 振动带有非线性性质,频谱出现一倍频、2倍频、3倍频……等高倍分量

  • 随着裂纹的扩展,一倍频、2倍频、3倍频……等高倍分量的幅值逐渐增大。

  • 相位角发生不规则波动。

  • 停机过程中,转子经过1/2、1/3……转速时,振动会有峰值


5. 连接松动
松动的典型故障特征:

  • 出现2倍频、三倍频、四倍频……等高倍频谐波

  • 轴心轨迹混乱,中心漂移

  • 松动方向的振幅大

  • 有时出现基频的分数谐波

如果高次谐波的振幅值大于一倍频振幅的一半时,应考虑松动的故障。

6. 动静的摩擦
动静件之间的摩擦,最开始的时候症状不明显,当摩擦发展到一定程度之后,其特征为:

  • 时域波形存在“肖顶”现象

  • 除了1倍频外,还有高次谐波

  • 严重摩擦的时候,还会出现1/2、1/3,1/N 等分频出现

  • 轴心轨迹存在尖角

松动和摩擦都会出现高频谐波,主要从波形图上来区分,摩擦存在肖顶波形,而松动没有肖顶现象。

7. 风机失速

由于失速引起的振动主要有以下特征:

  • 振动频率为组合频率

  • 振动大幅度增加且波动,相位不稳定

  • 径向振动大

  • 存在叶片通过频率


旋转设备的振动问题是比较复杂的,有的时候很难找到问题的根本原因,掌握不同故障的基本特征,通过各种时域分析、频域分析以及轴心轨迹等探测手段,就能够通过各种分析判断并找到旋转设备产生振动故障的原因,并采取针对性的措施,进而提高旋转设备的安全可靠性。


公司简介更多>>

周口市通用鼓风机有限公司前身为周口风机厂,始建于1948年,1999年被整体收购改制为有限责任公司, 该公司是中国中部地区知名的风机制造企业,是原国家机械工业部风机生产定点厂、中国风机协会会员单位。工厂占地面积28000余平方米,现有员工455人,年产值8000万元,固定资产2000万元,,是一家以生产风机为主的中型股份制企业。...