旋转机械主要异常振动分量为二倍频时的故障诊断

2016-06-02 沈立智 声振之家

如果主要异常振动分量是二倍频，表明故障类型基本就是轴系热态不对中，同时也存在发生概率很小的转动部件松动以及转子横向裂纹故障的可能性。

轴系不对中指的是转子轴线之间存在偏移或倾斜，不能光滑过度，具体分为平行不对中(轴线相互平行位移)、角度不对中(轴线相互倾斜构成一角度)、平行角度组合不对中(轴线相互既平移、又倾斜)三种情况。热态不对中，指的是轴系在运行状态下的不对中，并非是检修、安装时的不对中(冷态不对中)。

不同型式的联轴器会因为不对中具体情况的不同，使转子在旋转一周的过程中受力的次数及方向有所不同，因而使转子产生不同的振动频率及相位差。例如：

由于齿式、挠性联轴器都带有中间轴(短接、套筒)，相邻两转子即使是平行不对中，表现在联轴器上却都是角度不对中。因此，无论使用哪种联轴器、无论哪种不对中情况，除了刚性联轴器的角度不对中以外，大机组不对中故障的特征频率就是二倍频，往往还同时伴有工频及3倍频、4倍频、5倍频、…、n倍频。

转动部件松动的主要特征频率是二倍频，由于松动原因与离心力相关，松动状况及产生的振动对转速变化很敏感，松动时的轴心轨迹是不稳定的。

转子出现横向裂纹时，离心力使转子在裂纹处产生弯曲，每转一周裂纹处的挤压力与拉伸力各交替变化一次，转子受力变化两次，所以故障特征频率为二倍频。由于挤压力与拉伸力的大小与弯曲相关，弯曲又与离心力相关，因此横向裂纹产生的振动对转速变化较为敏感，其轴心轨迹则是一个较为规整的椭圆。

区分不对中、转动部件松动、转子横向裂纹的方法是：

① 看升速是否敏感，不对中对升速不敏感，而松动、裂纹对升速十分敏感;

② 看轴心轨迹，不对中为月牙状、香蕉状、8字形且稳定，转子横向裂纹为一个较稳定、较规整的椭圆，转动件松动则不稳定;

③ 看波形重复性，不对中好，横向裂纹较好，转动件松动差。

本文摘录自沈立智先生撰写的《大机组管理工作中的几点体会》。

声明：本微信转载文章出于非商业性的教育和科研目的，并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。版权归原作者所有，如转载稿涉及版权等问题，请立即联系我们，我们会予以更改或删除相关文章，保证您的权利！