机械设备故障诊断技术旋转机械故障诊断.ppt

旋转机械故障诊断技术---小结 轴系不对中 e ? (a) 平行不对中 (b) 角度不对中 (c) 综合不对中 负荷越大，振动的振幅越大 激励力与不对中量成正比 平行不对中主要引起径向振动，以工频的2倍频为主，也有1倍频的成分 角度不对中主要引起轴向振动，以工频的1倍频为主，也有2x，3x 油膜涡动（半速涡动）： 转速 w 升至临界转速 w n 的两倍 发生油膜振荡： 旋转机械故障诊断技术---小结 滑动轴承的油膜涡动与油膜振荡 随着转速升高，发展为 油膜涡动 油膜振荡 当 ，轴承将回到稳定状态工作 当 ，则轴心开始涡动，即转轴除自转外，还绕轴承中心公转，这种公转称为涡动。 旋转机械故障诊断本章小结 旋转机械故障诊断技术---小结 转子动静件摩擦 局部摩擦削波效应 摩擦产生的组合频率 径向摩擦：转子在涡动过程中轴颈或转子外缘与静止件接触 偶然性或周期性的局部碰磨 转子与定子的摩擦接触弧度较大，甚至发生360°的全周向接触摩擦 轴向摩擦：转子在轴向与静止件接触 旋转机械故障诊断本章小结 旋转机械故障诊断技术---小结 旋转失速和喘振 工作流量比设计流量小 入口过滤器堵塞、气体流道有异物阻塞 旋转失速区传播速度 进出口压力、流量变化增大 旋转失速 喘振 旋转失速与喘振的振动特征： 分频 同时存在ω和(Ω-ω)两个频率成份 振动随负荷、压力、流量、转速变化而变化 随着转速升高，发展为 油膜涡动 油膜振荡 气流失稳 油膜失稳 旋转机械故障诊断本章小结 旋转机械故障诊断技术---小结 支撑部件松动 支承系统结合面的紧力不足 在外力或温升作用下产生间隙 固定螺栓强度不足 支承部件一旦松动，会使连接刚度下降，机械阻尼降低 转速的精确 倍频成分 本例中最高 出现16X成分 转子不平衡故障机理与诊断 转子不平衡故障的诊断 机器出现不平衡故障的同时，常常还伴有其他的问题，如：不对中、松动等。 其他类的故障也会引起工频1倍频的振动能量 在给出结论前，需要进行综合分析 旋转机械故障诊断转子不平衡 转子不平衡故障 对转子不平衡故障的处理措施 平衡技术 刚性转子 静平衡 动平衡 单面平衡 双面平衡 转子平衡方法 o C o W C 静平衡的布置 W 水平导轨 滚轮架 水平导轨 转子 转子 滚轮架 现场动平衡技术 刚性转子的单面平衡：影响系数法 1.选择加重平面、选择测点。 2.测得原始振动A0(幅值和相位)。 3.在平衡平面内加试重Q，测得振动A1 4.计算影响系数 5.按下式求得校正质量P。 幅值 相位 转速 A 现场动平衡技术 旋转机械的相位检测 旋转机械的相位指基频信号相对于转轴上某一确定标记的相位差 标记可以是键槽或是反光片，获取键相脉冲信号 相位有四种取值方法 正峰点相位 负峰点相位 正斜率过零相位 负斜率过零相位 现场动平衡技术 单面平衡的作图解法 ? 作A0和A1 ，求其差为A1- A0 。 量A1- A0 和 A0之间的夹角为? 。 把试重Q 按 ? 的方向转动一 ? 角，此即为校正重的正确方位。 校正重 P 的大小为： ? ? K o Q P 相角正 A0 A1 A1- A0 o 相角正 单面平衡的作图解法 现场动平衡技术 不平衡向两个平面的分解 刚性转子的 任意不平衡可 以向两个平面 内分解。 故刚性转子 都可以用两个 校正质量来达 到平衡。 现场动平衡技术 双面平衡的布置和方法 幅值 相位 转速 A B I II A B 1.测原始振动A0，B0。 2.平面I 内加试重Q1，测得振动A1，B1。 3.计算影响系数 4.平面II 内加试重Q2，测得振动A2，B2。 5.计算影响系数 6.按下式求得校正质量P1，P2。 现场动平衡技术 现场动平衡 针对整个系统的平衡 试重的方向选择 相位的测量 互谱、互相关 评价某种平衡方法的原则 平衡精度高 平衡时，开车次数少。 校正质量数目少，总质量小。 测试仪器和设备较少。 对操作者的技术水平没有过高的要求。 现场动平衡技术 利用影响系数法进行现场平衡的影响因素 振动信号的质量 测点上所测取的振动值应该是由转子不平衡所产生的，而实际信号中还有其它因素产生的振动响应。测量时应尽量保证振动信号的质量，包括选择对不平衡振动敏感点及采用滤波排噪等方法。 转子的刚性程度 实际转子不可能是绝对的刚性的，而柔性的存在会使转子在不同转速下具有不同的不平衡状态，这样会因加试重时转速的不一致等因素，而使所求得影响系数具有误差 系统的线性程度 若不平衡质量与振动值之间的线性关系较差，则不容易确定试重与测点振动值之