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便攜式振動分析儀解決旋轉(zhuǎn)機械的振動故障!

文/ 發(fā)布于 : 2021-10-13    瀏覽次數(shù):5549

旋轉(zhuǎn)機械是指主要功能是由旋轉(zhuǎn)運動完成的機械。如電動機、離心式風(fēng)機、離心式水泵、汽輪機、發(fā)電機等,都屬于旋轉(zhuǎn)機械范圍。

轉(zhuǎn)子組件是旋轉(zhuǎn)機械的核心部分,由轉(zhuǎn)軸及固定安裝上的各類盤狀零件(如葉輪、齒輪、聯(lián)軸器、軸承等組成)。

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(fēng)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。

在工程上,也把對應(yīng)于轉(zhuǎn)子一階橫向固有頻率的轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速。當(dāng)代的大型轉(zhuǎn)動機械,為了提高單位體積的做功能力,一般均將轉(zhuǎn)動部件做成高速運轉(zhuǎn)的柔性轉(zhuǎn)子(工作轉(zhuǎn)速高于其固有頻率對應(yīng)的轉(zhuǎn)速),采用滑動軸承支撐。由于滑動軸承具有彈性和阻尼,因此,它的作用遠不止是作為轉(zhuǎn)子的承載元件,而且已成為轉(zhuǎn)子動力系統(tǒng)的一部分。在考慮到滑動軸承的作用后,轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)的固有振動、強迫振動和穩(wěn)定特性就與單個振動體不同了。

X5振動分析拼圖.jpg

由于柔性轉(zhuǎn)子在高于其固有頻率的轉(zhuǎn)速下工作,所以在啟動、停車過程中,它必定要通過固有頻率這個位置。此時機組將因共振而發(fā)生強烈的振動,而在低于或高于固有頻率轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)時,機組的振動是一般的強迫振動,幅值都不會太大,共振點是一個臨界點。故此,機組發(fā)生共振時的轉(zhuǎn)速也被稱為臨界轉(zhuǎn)速轉(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)軸上帶有兩個轉(zhuǎn)子,可簡化成兩個自由度系統(tǒng),對應(yīng)有兩個臨界轉(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nc1,比之大的依次叫做二階臨界轉(zhuǎn)速nc2、三階臨界轉(zhuǎn)速nc3…工程上有實際意義的主要是前幾階,過高的臨界轉(zhuǎn)速已超出了轉(zhuǎn)子可達到的工作轉(zhuǎn)速范圍。

機組的臨界轉(zhuǎn)速可由產(chǎn)品樣本查到或在啟停車過程中用便攜式振動分析儀獲取。需提出的是,樣本提供的臨界轉(zhuǎn)速和機組實際的臨界轉(zhuǎn)速可能不同,因為系統(tǒng)的固有頻率受到種種因素影響會發(fā)生改變。這樣,當(dāng)機組運行中因工藝需要調(diào)整轉(zhuǎn)速時,機組轉(zhuǎn)速很可能會落到共振區(qū)內(nèi)。針對這種情況,設(shè)備故障診斷人員應(yīng)該了解影響臨界轉(zhuǎn)速改變的可能原因。一般地說,一臺給定的設(shè)備,除非受到損壞,其結(jié)構(gòu)不會有太大的變化,因而其質(zhì)量分布、軸系剛度系數(shù)都是固定的,其固有頻率也應(yīng)是一定的。但實際上,現(xiàn)場設(shè)備結(jié)構(gòu)變動的情況還是很多的,最常遇到的是更換軸瓦,有時是更換轉(zhuǎn)子,不可避免的是設(shè)備維修安裝后未能準(zhǔn)確復(fù)位等,這些因素都會影響到臨界轉(zhuǎn)速的改變。多數(shù)情況下,這種臨界轉(zhuǎn)速的改變量不大,在規(guī)定必須避開的轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi),因而被忽略。

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