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转子振动测量、计算基础及汽轮机组振动标准

【摘要】:
振动是汽轮机组状态最常见的外部表现形式。振动信号中包含了丰富的机组状态信息。当机组的状态发生变化时,其振动形态也将随之发生改变。

1. 常用的振动测量参数

    常用的振动测量参数有振幅、振动速度(振速)、振动加速度。 对应单位表示为:mm、mm/s、mm/s²。 

 

    振幅是表象,定义为在波动或振动中距离平衡位置或静止位置的最大位移。振幅在数值上等于最大位移的大小。振幅是标量,单位用米或厘米表示。它描述了物体振动幅度的大小和振动的强弱。系统振动中最大动态位移,称为振幅。 在下图中,位移y表示波的振幅。振动速度反映的是振动能量的大小,振动加速度则表征的是转子激振力的大小程度。

2. 位移、速度、加速度三者的区别

    位移、速度、加速度都是振动测量的度量参数。就概念而言,位移的测量能够直接反映轴承/固定螺栓和其它固定件上的应力状况。例如:通过分析汽轮机上滑动轴承的位移,可以知道其轴承内轴杆的位置和摩擦情况。速度反映轴承及其它相关结构所承受的疲劳应力。而这正是导致旋转设备故障的重要原因。加速度则反映设备内部各种力的综合作用。

    表达上三者均为正弦曲线,分别有90度,180度的相位差。现场应用上,对于低速设备(转速小于1000rpm)来说,位移是最好的测量方法。而那些加速度很小,其位移较大的设备,一般采用折衷的方法,即采用速度测量,对于高速度或高频设备,有时尽管位移很小,速度也适中,但其加速度却可能很高的设备采用加速度测量是非常重要的手段。