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旋转机械常见故障都有哪些?
2013-07-19 | 阅:  转:  |  分享 
  
旋转机械常见故障都有哪些?

首先旋转机械的核心部分是转子组件,它是由转轴及固定在其上的各类圆形盘状零件组成。由于整个转子高速旋转,所以对其制造、安装、调试、维护管理都有很高的要求。如果其中某个零件出了问题,或在某个连接配合部位发生了异常的变动,就可能会引起机组的强烈振动。今天给大家介绍的是旋转机械常见故障都有哪些?

1、不平衡

不平衡振动的频率一般很明显,主要表现不平衡转子的故障频率等于转子的旋转频率:f0=fr=n/60,f0——转子的基频(HZ),fr——转子旋转频率(HZ),n——转子转速(r/min)

除此旋转机械常见故障之外,不平衡振动还会激起其他频率成份例如分频、倍频等。在诊断不平衡故障时,首先必须分析信号和频率成份,是否有突出的转频,其次看振动的方向特征,必要时再分析振幅随转速的变化情况,或测量相位。

2、转子不对中

转子不对中也是旋转机械常见故障之一,有以下几种:a.转子与转子间的联接不对中,主要反映在联轴器的对中性上。b.转子轴颈与两端轴承不对中,对滑动轴承来说,这种情况的产生的主要原因与轴承是否形成良好的油膜有直接关系。对滚动轴承来讲,主要是因为两端轴承座孔不同轴、轴承元件损坏、外圈配合松动,两端支座变形等(对电动机而言是前后端盖),都会引起不对中。

转子不对中将产生一种附加弯矩,给轴承增加一种附加载荷,致使轴承上的负荷重新分配,形成附加激励引起机组强烈振动,严重时导致轴承和联轴器的损坏、地脚螺纹断裂或扭弯、油膜失稳、转轴弯曲、转子与定子产生碰磨等后果,所以及时预测处理不对中故障对设备的正常运转减少事故的发生十分重要。

3、松动

机械松动也是旋转机械比较觉常见的故障,松动有两种情况,一种是地脚螺丝连接松动,它带来的后果是引起整个机器松动,另一种情况是零件之间正常的配合关系被破坏造成配合间隙超差而引起的松动,比如滚动轴承的内圈与转轴的配合或外圈与轴承座孔之间的配合,因丧失了配合精度而造成松动。

由松动引起的振动具有一定的非线性,其振动信号的频率成份相当复杂,除了基频(等于转频)以外,还产生高频次谐波和分频振动,频谱结构成梳状,有时还表现出一些方向特征很明显,主要在垂直方向很强烈。

4、摩擦

摩擦故障形式有多种多样。如转子与密封件的摩擦,转子与隔板之间的摩擦,电动机转子与定子的摩擦,叶轮、齿轮、风扇与机壳或护罩的摩擦、滚动轴承外圈与轴承孔、以及转轴与轴承内圈或转轴因其它零件因配合松动而引发的摩擦。

摩擦一般引起非线性振动,频带范围较宽,除了1倍基频外还有2倍基频、3倍基频等高次谐波,以及1/2、1/3等低次谐波。在某些情况下还会激起系统的固有频率。摩擦振动的时域波形上常常表现为削波状态,“截头余弦”形状的波形常被视为旋转机械常见故障重要标志。

5、滚动轴承引起的故障振动

滚动轴承是旋转机械转子系统的支承部件,其基本结构包括外圈、内圈、滚动体、保持架等元件。滚动轴承是机器上易损件,许多机械故障是因轴承损坏引起的,严重的轴承故障会导致机器剧烈的振动和噪声,引起设备损坏。

对滚动轴承的振动诊断仍然是频率分析。滚动轴承的振动频率成分非常丰富,每一个元件都有各自的故障特征频率。特征频率的计算非常复杂,在现场不便进行,这里有几个简化公式,用起来比较方便,误差也不大。

fr是轴频,Z是滚动轴承的滚珠数。

内圈通过频率:fi=0.6frz外圈通过频率:f0=0.4frz。

保持架通过频率:fe=0.4fr。

在诊断旋转机械常见故障时,要通过频率分析不但可以发现故障,而且可以确定发生故障的元件。



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(本文系xaoxao11首藏)