旋转设备振动监测与诊断（一）-凯发官方

有关计算机辅助设计、机械绘图的应用软件比较多。这里仅对北京华正软件工程研究所推出的, 由北京北行海尔软件有限公司出版的caxa电子图板的部分应用进行探讨 探讨月标是应用caxa电子图板,只画一套图形建立图库。在未来的相似设计过程中,只要您合 理地给图库中的定义图符赋值,它就能自动画出您所需要的图形。如果您有兴趣不妨按下列例子试一 试。 1)运行caka电子图板,在绘图区内按下列例子画炳个图形进行定义(最好按照相似设计中的 某一实例的实际尺寸比例准确绘制)(见图61)  

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： 设备安装过程中对中跳动超差。 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。 其启停机过程中，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.动静件的摩擦 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&dquo;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。