【正文】 的部位軸向工頻亦相應(yīng)較大，則齒輪振動可能只是不對中故障所產(chǎn)生的過大的軸向力的響應(yīng)。臨時性彎曲指可恢復(fù)的彎曲。轉(zhuǎn)軸的剛度不對稱，從而引發(fā)非線性振動，能識別的振動主要是 1X、 2X、 3X倍頻分量。 ?6． 1． 7 連接松動故障的機(jī)理 振動幅值由激振力和機(jī)械阻抗共同決定，松動使連接剛度下降，這是松動振動異常的基本原因。 ③ 松動方向的振幅大。由于碰摩力是不穩(wěn)定的接觸正壓力，時間上和空間位置上都是變化的，因而摩擦力具有明顯的非線性特征 (一般表現(xiàn)為豐富的超諧波 )。 7) 軸瓦磨損時，對潤滑油樣進(jìn)行鐵譜分析，可發(fā)現(xiàn)如下特征： ①譜片上磁性磨粒在譜片入口沿磁力線方向呈長鏈密集狀排列，且存在超過 20μ m的金屬磨粒； ②非磁性磨粒隨機(jī)地分布在譜片上，其尺寸超過 20μ m； ③譜片上測試的光密度值較上次測試有明顯的增大。在軌跡上，局部摩擦軌跡亂而不放大，正進(jìn)動；連續(xù)全弧摩擦則隨時間逐漸擴(kuò)散，進(jìn)動方向為反進(jìn)動。瞬間倒流來的氣流使葉輪暫時彌補(bǔ)了氣體流量的不足，葉輪因而恢復(fù)正常工作，重新又把倒回來的氣流壓出去，但過后又使葉輪流量減少，氣流分離又重新發(fā)生。再生工作要連續(xù)運行一周左右。并不可怕。 1982年 11月投產(chǎn)， 1994年首次大修，至高壓轉(zhuǎn)子發(fā)生彎軸故障前，已運行近 6年，共進(jìn)行過 7次小修。該趨勢記錄曲線表明長期運行時高壓轉(zhuǎn)子的軸及軸承振動均處于優(yōu)秀范圍，熱態(tài)起動后高壓轉(zhuǎn)子軸承及軸振動仍然在優(yōu)良范圍以內(nèi)。 6： 40再次起動，快速沖車至 3000 r／ min定速，然后并入電網(wǎng)。 2) 從振動頻率以及振值隨轉(zhuǎn)速變化的情況來看。工頻振幅的增大反映出轉(zhuǎn)子彎曲程度的增大，振幅的穩(wěn)定反映出彎曲量的大小基本恒定。經(jīng)揭缸解體檢查證實，高壓轉(zhuǎn)子前汽封在距調(diào)速級 180mm處彎曲 ，中壓轉(zhuǎn)子在 19級處彎曲 ． ，高壓汽封、圍帶、隔板汽封和中壓汽封、隔板汽封及圍帶均有不同程度的摩擦損傷，其中，中壓 19級近半圈圍帶前緣已磨壞，為此，高壓轉(zhuǎn)子采取直軸、中壓轉(zhuǎn)子采取低速動平衡處理，同時對損傷的圍帶也進(jìn)行了相應(yīng)的處理，經(jīng)大修處理后高壓轉(zhuǎn)子振動重新恢復(fù)到優(yōu)秀標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。 2) 20日 14— 31之前，各測點的振動均以轉(zhuǎn)子工頻、二倍頻為主，同時存在較小的 3 、 4 、 5 、 6 等高次諧波分量， 2測點的合成軸心軌跡很不穩(wěn)定，有時呈香蕉形，有時呈“ 8”字形，圖 65是其中一個時刻的時域波形和合成軸心軌跡 (1 、 2 )。這說明，此時煙機(jī)轉(zhuǎn)子已出現(xiàn)嚴(yán)重的轉(zhuǎn)子不平衡現(xiàn)象。 因此分析認(rèn)為造成本次事故的主要原因是機(jī)組對正曲線 確定不當(dāng)。 測點頻譜圖 圖 612 測點 2垂直方向頻譜圖 圖 614 測點 2水平方向頻譜圖 圖 613 測點 3垂直方向頻譜圖 圖 615 測點 3水平方向頻譜圖 圖 6— 12到圖6— 15都是在聯(lián)機(jī)狀態(tài)下，圖 6— 12中 1階轉(zhuǎn)頻的振幅很低，2X頻振幅最高，對應(yīng)的 3點垂直方向（圖 6— 13） 1X、 2X、3X倍頻幅值都存在。但是，電動機(jī)軸和齒輪箱低速軸在垂直方向存在嚴(yán)重的平行不對中，引起的動載荷迫使電動機(jī)滾動軸承逐漸離開原始的位置，發(fā)生了偏斜。分析認(rèn)為導(dǎo)致強(qiáng)強(qiáng)振的原因是：風(fēng)機(jī)開機(jī)由于負(fù)荷上升過快造成殼體熱膨脹不均，致使轉(zhuǎn)子與殼體不同心。 AFV=150μ m， AFH=250μ m， ARV=87μ m， ARH=105μ m。 ?支承松動故障實例二 某廠一臺離心式壓縮機(jī)，轉(zhuǎn)速為 7000r／ min，通過齒輪增速器，由一臺功率為 1470kW，轉(zhuǎn)速為 3600r／ min的電動機(jī)驅(qū)動。 該機(jī)組由一臺 2500 KW，轉(zhuǎn)速 2985 r/min的電動機(jī)經(jīng)增速齒輪箱后，壓縮機(jī)轉(zhuǎn) 子為 9098 r/min。 2 地基振動的振幅 151 mv遠(yuǎn)大于電機(jī)的振幅 62 mv。 2）地腳螺絲與地基的聯(lián)結(jié)剛度不足。 Bb圖是故障發(fā)生時的振動頻譜，振動信號除轉(zhuǎn)頻外，還有約為 1/2轉(zhuǎn)頻的振幅，這是典型的油膜渦動特征。低壓缸在一次大修后，轉(zhuǎn)子兩端軸振動持續(xù)上升，振幅達(dá) 50~55μ m，大大超過允許值 33μ m，但低壓缸前端的增速箱和后端的高壓缸振動較小。 對振動的信號作頻譜分析。 1993年 11月，該機(jī)組經(jīng)檢修后 剛投入運行即發(fā)生強(qiáng)烈振動。圖 6－ 2圖 6— 26分別是風(fēng)機(jī)運行正常時和強(qiáng)振發(fā)生時的時域波形 和頻譜。高壓缸為 2段共 6級葉輪，低壓缸為 2段共 7級葉輪。 圖 6—27 高壓缸四段軸振動和氣壓脈動頻譜 圖 6— 27為高壓缸四段軸振動和氣流壓力脈動的頻譜圖 (壓力脈動信號直接從四段出口管線上用壓力傳感器測取 )。但是該機(jī)組高壓缸轉(zhuǎn)子振動 中始終存在一個與轉(zhuǎn)速大致成 ，有時這一振動分量的 幅值與基頻振動分量的幅值相等，甚至大于基頻幅值。 2) 其振動頻率隨轉(zhuǎn)速的升高而增加，但并不成線性關(guān)系。所以認(rèn)為引起 。 (2)振動原因分析 上面分析可得出 引起的振動比較吻合，旋轉(zhuǎn)脫離是由于氣體容積流量不足等原因引起，氣體不能按設(shè)計的合理角度進(jìn)入葉輪或者擴(kuò)壓器，造成葉輪內(nèi)出現(xiàn)氣體脫離團(tuán)，這些氣體脫離團(tuán)以與葉輪轉(zhuǎn)動方向相反的方向在通道間傳播，造成旋轉(zhuǎn)脫離。 起動過程中負(fù)荷低 ， 可見 有關(guān) ， 在低負(fù)荷和低轉(zhuǎn)速下 ，其振動并不表現(xiàn)出來 。當(dāng)壓縮機(jī)背壓降低，流量上升后，通頻振幅下降至一定值， 55Hz低頻成分隨之消失。當(dāng)開大“四回一”防喘閥以后，振幅可下降至 50μ m，然而機(jī)器劇烈振動的現(xiàn)象還難以消除。隨后 的停機(jī)揭蓋檢查表明，風(fēng)機(jī)第一級葉輪的口環(huán)磨損非常嚴(yán)重，由于承受到巨大 的摩擦力整個葉輪也已經(jīng)扭曲變形，如果再繼續(xù)運行下去，其后果將不堪設(shè)想 。 分析認(rèn)為煙機(jī)發(fā)生嚴(yán)重的碰摩故障，主要部位應(yīng)為軸瓦（徑向軸承和 推力軸承均由 5塊瓦塊組成）。 現(xiàn)場工程技術(shù)人員根據(jù)這個結(jié)論，調(diào)整潤滑油的油溫，使供油油溫從 30℃ 提到 38℃ 后，機(jī)組的強(qiáng)烈振動消失，恢復(fù)正常運行。瓦塊內(nèi)表面的預(yù)負(fù)荷處于負(fù)值狀態(tài) (PR值原設(shè)計為 ，現(xiàn)降為－ )，降低了軸承工作穩(wěn)定性。從圖中可見， (8430/min)是軸的轉(zhuǎn)速頻率 ω，由軸的不平衡振動引起。另外，從圖中還可以看出，頻譜的噪聲底線很高，譜線連續(xù)表明松動零件對軸施加了一種不穩(wěn)定的隨機(jī)性沖擊力。 3 根據(jù)電修廠方面提供的信息：安裝后電機(jī)垂直振動大于水平振動。 １．測得廠房大地的基礎(chǔ)振動： 0. 1Hz， 振幅 mv。 為了對齒輪箱振動作進(jìn)一步分析，測量水平和垂直方向上的相位，發(fā)現(xiàn)兩個方向上的相位是精確地同相，顯示是一種“定向振動”，然后又對齒輪箱殼體安裝底腳和底板進(jìn)行測振和檢查，底腳螺釘是緊固的，但從底板的振動形態(tài)中發(fā)現(xiàn)一邊撓曲得很厲害。但是對風(fēng)機(jī)振動最大的 外側(cè)軸承在水平和垂直方向上的相位進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)兩個方向上的相位是精確地 同相的，說明是“定向振動”問題，而不是單純的不平衡。 圖 617 鍋爐引風(fēng)機(jī)示意圖 6． 6 支承松動分析案例 ?實例一 某發(fā)電廠一臺大型鍋爐引風(fēng)機(jī)。機(jī)器在開車階段振幅較大的原因，是因為空壓機(jī)到達(dá)額定壓力后溫度上升，轉(zhuǎn)子的裝配零件首先受熱膨脹。 解體后發(fā)現(xiàn)： 1) 電動機(jī)軸和齒輪箱低速軸在垂直方向，相差 100μ m， 已大大超過維修規(guī)范所要求的限值。 ?例 2：復(fù)合不對中故障的診斷 圖 69 機(jī)組簡圖和測點布置 2023年 4月上旬某廠催化主風(fēng)機(jī)檢修后，開機(jī)運行，電動機(jī)軸承溫度和振值都較正常 (振值為 9μ m)。 故障分析結(jié)論 綜上所述，可得出如下結(jié)論： ?1) 機(jī)組投用以來，風(fēng)機(jī)與煙機(jī)間存在明顯不對中現(xiàn)象，且聯(lián)軸器工作狀況不穩(wěn)定。煙機(jī)前 78Hz成分也非常突出。停機(jī)后，惰走的時間很短，大約只 l～ 2min，停車后盤不動車。 診斷結(jié)論 盡管該機(jī)高壓轉(zhuǎn)子振動仍在良好范圍以內(nèi)，但從各種參數(shù)的綜合分析來看，均表明高壓轉(zhuǎn)子上已發(fā)生了轉(zhuǎn)子彎曲故障。 ① 在第一次熱態(tài)起動時，高壓轉(zhuǎn)子的軸及軸承振動急劇增加 (轉(zhuǎn)速剛達(dá) 1600r／ min時，軸振動即已超滿量程值，即至少已大于 400μ m，表明在第一次起動時，轉(zhuǎn)子存在較大的熱彎曲， 而停車 次起動，盤車時間嚴(yán)重不足，極易造成轉(zhuǎn)子永久性彎曲 。從頻率成分來看，主要是一倍頻成分增加，其余頻率的振動成分無變化。 8. 4) 熱起動 (4月 6日 )主要參數(shù)與振動數(shù)據(jù)： 9. 主汽參數(shù)：壓力 ，溫度 412℃ ，再熱汽溫度 392℃ ，真空 77kPa，大軸撓度值 30μ m，主機(jī)潤滑油溫 40℃ 。為此，結(jié)合該機(jī)歷史振動數(shù)據(jù)、停機(jī)前后振動數(shù)據(jù)及運行參數(shù)進(jìn)行診斷分析。轉(zhuǎn)子上結(jié)垢較輕， 垢的主要成分是燒蝕下來的催化劑，第一節(jié)吸入口處約 3／ 4 的流道被堵，只剩一條窄縫。依照慣例，設(shè)備應(yīng)立即停下來，解體檢修，尋找并排除故障，但這要使再生工作停下來，進(jìn)而拖延全廠開車時間。 6． 2 不平衡分析案例 某廠芳烴車間一臺離心式氫氣壓縮機(jī)是該廠生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備之一。它既可以是管網(wǎng)負(fù)荷急劇變化所引起，也可以是壓縮機(jī)工作狀況變化所引起。在波形表現(xiàn)形式上，摩擦?？梢姷较黜敳ㄐ?，松動則不存在削頂問題。 3) 嚴(yán)重摩擦?xí)r，還會出現(xiàn) 1／ 2 、 l／ 3 、 1/N 等精確的分頻成 分 (經(jīng)常出現(xiàn)在軸瓦磨損時 )。 動靜碰摩與部件松動具有類似特點。 2)當(dāng)軸承座螺栓緊固不牢時，由于結(jié)合面上存在間隙，使系統(tǒng)發(fā)生不連續(xù)的位移。 ③ 裂紋的擴(kuò)展速度隨深度的增大而加速，相應(yīng)的 l 、 21 的振 動也會隨裂紋擴(kuò)展而快速上升，同時 1 、 2 相位角出現(xiàn)異常 波動 。） ① 時域波形為近似的等幅正弦波； ② 軸心軌跡為一個比較穩(wěn)定的圓威偏心率較小的橢圓， 由于軸彎曲常陪伴某種程度的軸瓦摩擦，故軌跡有時 會有摩擦的特征； ③ 頻譜成份以轉(zhuǎn)頻為主，伴有高次諧波成份。這多半是設(shè)備停用后產(chǎn)生了轉(zhuǎn)子