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2022-11-09
旋轉類設備的振動故障類型很多,如不平衡、轉子彎曲(qǔ)、不對中、軸橫向裂紋以及今天跟你討論的支承(chéng)係統連接鬆動的問題。
首先,讓我們來了解到底什麽是支承係統連接鬆(sōng)動?
支承係統連接鬆動,是指由於(yú)配合間隙誤差過大或結合麵螺栓鬆動(dòng),使支承係統連接剛度降低,從而(ér)引起振動異常的一種故障(zhàng)類型。如配合麵間隙過大、緊力(lì)不足,連接螺栓斷裂或鬆動、基(jī)礎鬆動、支座(zuò)變形或出現裂紋等。
由於鬆動,極小(xiǎo)的(de)不平衡或不對中(zhōng)等都會導致支承係統(tǒng)產(chǎn)生很大的振(zhèn)動。
了解概念之後,需要進一步掌握它的振動(dòng)機理(lǐ)。

支(zhī)承係統連接鬆動故障的振(zhèn)動機理
我們先了解一下振動幅值的來源,振動幅值的大小是由激振力和機械(xiè)阻抗(由係統剛度及(jí)阻尼組成的抵抗(kàng)振動(dòng)的能力)兩(liǎng)個(gè)方麵共同(tóng)決定的。鬆動使連(lián)接(jiē)剛度下(xià)降,這是鬆動導致振動異常的基本原(yuán)因。由於(yú)鬆動部位(wèi)的不同,鬆動故障的振動機理可從不同側麵加以說明。
基礎鬆動
基礎鬆動(dòng)是指機(jī)器的底座、台板和基礎存在結構鬆動,或水泥灌漿不實以及結構或基礎的變形。發生此類振動時,是機器的整(zhěng)體都在振(zhèn)動,因此,測量轉子相對於軸承振動的渦流傳(chuán)感器對此(cǐ)反應不夠敏感,往往還(hái)需(xū)要使(shǐ)用式傳感器來進行測量。一般在垂直方(fāng)向上的振(zhèn)動值會相對更大一些。
結(jié)合麵緊(jǐn)固螺栓(shuān)鬆動(dòng)
結合麵緊固螺栓鬆動是指(zhǐ)軸承座、支座、底座、台板、基礎之間結合麵上的緊固螺栓強度不足、斷裂或鬆動,以及支座變形或出現裂紋等。此類振動是由於結合麵上存在間隙,導致支承係統產生不連續位移。
軸承套鬆(sōng)動
軸承套鬆動(dòng)是指軸承套或可傾瓦的襯套與軸承座的配合間隙誤差過大,形成間隙過大(dà)或軸承緊力(lì)不足。軸承套鬆(sōng)動時,在轉子離心力的作用下,軸承套沿圓周方向產生周期性變形,剖分形式的襯(chèn)套則是沿剖分方麵垂直方向產生鬆動位移,從而改變了(le)軸承的幾何參數,進而影響到(dào)油膜(mó)的穩定性。
上述三種鬆動,都是支承係(xì)統的(de)剛度發生了改變(biàn),變化(huà)的程度與(yǔ)激振力相關。由於鬆動的方向性,還造成了支承係統剛度的不對稱,因(yīn)而使鬆動引起的振動顯示非線性特征。
支承係統鬆動的頻譜特征(zhēng)是,除了包含有1倍頻外,還有(yǒu)2和3倍頻···等高次諧(xié)波及1/2、1/3、…等分數諧波。另外,理論分(fèn)析表明,在軸承偏心率及轉速(sù)偏低時,即ω/ωk<0.75 時(shí)(ω為實際運行轉速,ωk為臨界轉速),轉子振動響應小於靜變形,此時鬆動對轉子運行的影(yǐng)響較小。當ω/ωk=0.75~2時(shí),轉子支承係統為非線性係統,振(zhèn)動響應除1倍(bèi)頻外還有(yǒu)2倍頻、3倍頻、…等高次諧波及1/2、1/3、…等分數諧波,且1倍頻幅值隨速比ω/ωk而變化;其中,過臨界(jiè)轉速前,鬆動引起的振動(dòng)較大,係統(tǒng)穩定性較差,過(guò)臨界後,鬆動所引起振幅反而相對(duì)減小。
支承係統連接鬆動故障(zhàng)的診斷
振動特征
頻率成分(fèn),除工頻外,還有(yǒu)2倍頻、3倍頻等高次諧波及1/2、1/3 等(děng)分數諧波,其中,基礎鬆動時,主要為工頻,同(tóng)時(shí)還(hái)會出現(xiàn)某些極低的頻率成分,而軸承套鬆動時,1/2、1/3、…等分數(shù)諧波分量相(xiàng)對更為活躍。
波形的重複性差,振動本身具有跳動性,各頻率分量時大(dà)時小。
軸心軌跡混亂,重心(xīn)漂移。
高次諧波的振幅值大於工頻(pín)的一半時,應(yīng)懷疑(yí)是否有鬆動現象。
方向性
鬆動振動的方(fāng)向性十分明(míng)顯(xiǎn),鬆動方向振動大。
敏(mǐn)感參數
鬆動振(zhèn)動對轉速的變化很敏感,在(zài)增速或減速的過程中,振動值會突然變大或變小;此(cǐ)外,對負荷的變化也有一定的敏感性。
(來源:優感設備診斷中心微信公眾號)