转子的不平衡故障

第6章旋转机械故障诊断机械卓越1401唐广——2017.11.07目录旋转机械及转子特性介绍1认识机械振动2转子的不平衡振动3不平衡分析案例41.1旋转机械定义旋转机械指主要功能由旋转运动完成的机械汽轮机、电动机、离心式水泵、风机等核心部分：转子组件转轴及固定安装在其上的各类盘状零件1、旋转机械及转子特性介绍1.2转子系统分类刚性转子系统转动频率低于转子一阶横向固有频率如：电动机、中小型离心风机柔性转子系统转动频率低于转子一阶横向固有频率如：燃气轮机转子1、旋转机械及转子特性介绍固有频率任何结构都具有固有频率，其值由本身的结构所决定结构具有多阶固有频率每一阶固有频率对应一个临界转速1.3保证安全运行的轴系转速一般要求刚性转子系统N0.75Nc1柔性转子系统1.4Nc1N0.7Nc2式中，Nc1、Nc2表示轴系的一阶、二阶临界转速1、旋转机械及转子特性介绍临界转速（与固有频率对应）机组临界转速可以由产品样本查到，但可能改变；与产品结构、刚度、质量有关机械振动可分为自由振动受迫振动自激振动2、认识机械振动2.1自由振动在经历某一初始扰动后，不再受外界力的激励和干扰的情形下所发生的振动2.2受迫振动指在外来力函数的激励下而产生的振动。通常，受迫振动按照激励力的频率振动。2.2自激振动指由振动体自身所激励的振动。维持振动的交变力是由运动本身产生或控制的。自激振动的频率以转子的固有频率为主，或在固有频率附近3.1不平衡故障原因分析•制造时几何尺寸不同心，材质不匀•安装方式不好，如用斜键等•轴水平放置太久，或受热不均，造成永久或暂时变形•工作中液、固杂质或腐蚀，使转子不对称磨损或不对称沉积•零件配合过松，旋转时间隙变大，造成偏心3、转子的不平衡振动机理3.2不平衡的原因3、转子的不平衡振动机理3.2不平衡的原因3、转子的不平衡振动机理3.2不平衡的原因3、转子的不平衡振动机理3.2不平衡的原因3、转子的不平衡振动机理3.3不平衡的分类3、转子的不平衡振动机理按发生不平的过程可分为•原始性不平衡•渐发性不平衡•突发性不平衡按机理可分为•静不平衡•偶不平衡（力偶不平衡）•动不平衡不平衡特征表现为一个与转动频率同步的离心矢量，离心力F=Mew2从而激发转子的振动3.4不平衡故障的信号特征3、转子的不平衡振动时域波形为近似的等幅正弦波轴心轨迹为比较稳定的圆或椭圆，这是由轴承座及基础的水平刚度和垂直刚度不同造成的频谱图上转子转动频率处的振幅增大，能量集中于1x频时域波形为近似的等幅正弦波轴心轨迹为比较稳定的圆或椭圆，这是由轴承座及基础的水平刚度和垂直刚度不同造成的频谱图上转子转动频率处的振幅增大，能量集中于1x频处例6-1某厂大功率离心式氢气压缩机，经停机大检修后开机，运行后不到两天出现故障。测点D振幅越过报警限，测点C振幅也偏大。首先，采用示波器观察各测点的波形，发现其波形接近原来的形状，曲线光滑，但振幅较大，由此得知，没有出现新的高频成分。记录各测点的信号，进行频谱分析，并与故障前相应测点的频谱图进行对比，结果如下。4、不平衡分析案例（P104）由图可知①1倍频振幅增加明显，C点增加为故障前1.9倍，D点增加为1.73倍②其他频率成分的振幅几乎没有变化。例6-1频率、振幅对比表如下4、不平衡分析案例（P104）根据以上特征，作出结论如下：①转子出现了明显的不平衡，可能是因转子的结垢所致。②振动虽大，但属于受迫振动，不是自激振动。谢谢观赏