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转子振动分析之转子不平衡的判断方法

【摘要】:
转子的不平衡是旋转机械主要的激振源,也是其他一些振动故障的主要触发因素。

      转子的不平衡是旋转机械主要的激振源,也是其他一些振动故障的主要触发因素。转子的不平衡会产生下列不良的后果:

(1)引起转子反复的弯曲和内应力,造成转子疲劳损坏和断裂。

(2)引起旋转机械产生振动和噪声,会加速轴承、轴封等零件的磨损,降低机组的工作效率和使用寿命。

(3)转子的振动可以通过轴承、基座传递到基础和周围的建筑物上,恶化周围的工作环境。为了改善机组的工作状态,在转子制造、安装调试过程中及大修后,常常需要进行厂内单转子的动平衡和现场整个轴系的动平衡处理。事实上转子平衡是旋转机械的一个工艺过程,通过改变转子的质量分布的办法,即在转子上适当的地方加上或减去一定的质量,在轴或轴系上尽可能减少转子的不平衡量,减少转子由于不平衡离心力产生的弯曲。以减少机组振动和轴承的动态反作用力,最终使机组平稳地、安全地、可靠地运行。

 

       但有时即使转子在工厂和现场均进行了精确的动平衡处理,机组的振动仍然较大。

 

转子不平衡的判断方法

      轴系振动与整个轴系支承的动刚度、支承数量和转子刚度变化是有一定的关系。因此在进行振动处理以前,应该首先判断机组的故障是否是由转子的不平衡引起的,判断的方法为:

(1)转子的振动主要由1倍频率成分构成。

 

(2)在机组稳定一段时间后,1倍频振动的相位滞后角基本稳定在20度的变化范围内,并且幅值基本稳定。

(3)1倍频振动的轴心轨迹是一个正进动,即进动方向为转子的旋转方向。

(4)不平衡响应的共振频率没有大的变化。

(5)Runout相对工作转速的1倍频幅值小于正常工作转速下的40%,一般对于工作转速小于5000 r/min的机组,其Runout的峰峰值不大于28um。

        只有满足以上条件后,才能够认定机组的振动故障是由转子的不平衡造成的。