【正文】 腐蝕、磨損或轉(zhuǎn)子受到疲勞力的作用使轉(zhuǎn)子的零件（如葉輪、葉片等）發(fā)生局部損壞、脫落或碎塊飛出造成的。由于質(zhì)量偏心或轉(zhuǎn)子部件缺損而引起的轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡使轉(zhuǎn)子的中心往往不是落在同軸線上，而是和軸線有一個偏心距。這種不平衡的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時,會產(chǎn)生周期性變化的不平衡力或不平衡力矩，并通過軸承傳到機(jī)座。這不僅影響軸承的正常工作，而且導(dǎo)致汽輪機(jī)劇烈振動。、部件缺損的振動特征(1)：特征頻率常伴頻率振動穩(wěn)定性振動方向相位特征軸心軌跡1倍頻穩(wěn)定徑向穩(wěn)定橢圓 (2) ：振動隨轉(zhuǎn)速變化振動隨負(fù)荷變化振動隨油溫變化振動隨流量變化振動隨壓力變化其它識別方法明顯不明顯不變不變不變低速時振幅趨于零(3)：特征頻率常伴頻率振動穩(wěn)定性振動方向相位特征軸心軌跡1倍頻突發(fā)性增大后穩(wěn)定徑向突發(fā)性后穩(wěn)定橢圓(4)：振動隨轉(zhuǎn)速變化振動隨負(fù)荷變化振動隨油溫變化振動隨流量變化振動隨壓力變化其它識別方法明顯不明顯不變不變不變振幅突然增加下面就一轉(zhuǎn)子的平衡利用波形分析法和軸心軌跡分析法進(jìn)行分析: a轉(zhuǎn)子的不平衡波形圖 b 轉(zhuǎn)子的不平衡軸心軌跡圖圖形分析結(jié)論: 如圖轉(zhuǎn)子的平衡波形圖, 是實驗中測得的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的垂直方向振動位移信號1)從波形圖中可以看到，其振動是穩(wěn)定的，相位也是穩(wěn)定的，但整個波形明顯向下移，上下不對稱。2)再從軸心軌跡圖中可以看到，其軸心軌跡是一個橢圓形的。機(jī)組各轉(zhuǎn)子之間由聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)構(gòu)成軸系，傳遞運動和轉(zhuǎn)矩。由于設(shè)備的安裝誤差、承載后的變形或設(shè)備基礎(chǔ)的沉降不均等，造成轉(zhuǎn)子軸線之間產(chǎn)生軸線平行位移、軸線角度位移或綜合位移等對中變化誤差，統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)子不對中。具有不對中故障的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在其運轉(zhuǎn)過程中將產(chǎn)生一系列有害于設(shè)備的動態(tài)效應(yīng)，如引起聯(lián)軸器偏轉(zhuǎn)、軸承早期損壞、油膜失穩(wěn)和軸的撓曲變形等，導(dǎo)致發(fā)生異常,危害極大。聯(lián)軸器轉(zhuǎn)子不對中形式：(a)軸線平行位移 (b) 軸線角度位移 (c)綜合位移(1):特征頻率常伴頻率振動穩(wěn)定性振動方向相對位移軸心軌跡2倍頻率1倍頻率3倍頻率穩(wěn)定徑向、軸向較穩(wěn)定八字型(2)轉(zhuǎn)子不對中時的敏感參數(shù)轉(zhuǎn)子不對中時，轉(zhuǎn)子的受力及軸承所受的附加力直接與聯(lián)軸器所傳遞的轉(zhuǎn)矩成正比，即轉(zhuǎn)子不對中所發(fā)生的異常振動隨機(jī)器的負(fù)荷增加而增大。轉(zhuǎn)子的熱態(tài)對中狀態(tài)對機(jī)器的基礎(chǔ)變形、熱膨脹不均勻及環(huán)境溫度的突然變化等因素比較敏感，：振動隨轉(zhuǎn)速變化振動隨負(fù)荷變化振動隨油溫變化振動隨流量變化振動隨壓力變化其它識別方法明顯明顯有影響有影響有影響A轉(zhuǎn)子軸向振動較大B聯(lián)軸器相鄰軸承較大C隨機(jī)器負(fù)荷增加,振動增大D對環(huán)境溫度變化敏感下面就一轉(zhuǎn)子的不對中利用波形分析法和軸心軌跡分析法進(jìn)行分析: a轉(zhuǎn)子的不對中波形圖 b轉(zhuǎn)子的不對中軸心軌跡圖圖形分析結(jié)論:如圖轉(zhuǎn)子的對中波形圖, 是實驗中測得的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的垂直方向振動位移信號。1)從波形圖可以看到，其波形上下明顯不對稱，但其相位比較穩(wěn)定。2)從軸心軌跡圖可以看到，其軸心軌跡正常。由于密封間隙、軸承間隙小等原因而引起的汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)動部件與靜止部件之間的摩擦，稱為碰磨現(xiàn)象。碰磨使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生非常復(fù)雜的振動，是轉(zhuǎn)子系統(tǒng)失穩(wěn)的一個重要原因，嚴(yán)重的可以造成轉(zhuǎn)永久性彎曲。汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)動部件與靜止部件的碰磨是運行中常見的故障。隨著現(xiàn)代機(jī)組向著高性能、高效率發(fā)展，動靜間隙變小，碰磨的可能性隨之增加。碰磨使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生非常復(fù)雜的振動，是轉(zhuǎn)子系統(tǒng)發(fā)生失穩(wěn)的一個重要原因，輕者使得機(jī)組出現(xiàn)強(qiáng)烈振動，嚴(yán)重的可以造成轉(zhuǎn)軸永久性彎曲，甚至整個軸系毀壞。因此，對汽輪發(fā)電機(jī)組碰磨的診斷和預(yù)報無疑會有效地提高運行的安全性，防止重大事故發(fā)生。理論研究和實驗室研究結(jié)果已經(jīng)表明，不同類型的碰磨和處于不同發(fā)展階段的碰磨具有不同的故障特征，它們可以作為診斷的依據(jù)。但是，這些研究結(jié)果和實際情況還有距離，因為相同的特征對應(yīng)著許多其他的故障，如質(zhì)量不平衡、聯(lián)軸器不對中、轉(zhuǎn)子橫向裂紋等，這些故障會產(chǎn)生和碰磨類似的頻譜特征。這也是為什么至今對碰磨的現(xiàn)場診斷還沒有一個行之有效的方法原因所在。每年全國都有幾臺大機(jī)組發(fā)生動靜碰磨而出現(xiàn)大振動，但在處理過程中卻往往要走彎路，或疑為質(zhì)量不平衡，或疑為支撐系統(tǒng)剛度不足。需要多次進(jìn)行開機(jī)，平衡加重或支撐加固，為延誤數(shù)周已是常事。最終開缸檢查，才發(fā)現(xiàn)汽封或通流部分已嚴(yán)重摩擦。因此，碰磨的診斷與認(rèn)定是目前具有一定難度的主要振動故障。：碰磨高次諧波、低次諧波及其組合諧波內(nèi)環(huán)或者外環(huán)軌跡。振幅、相位緩慢旋轉(zhuǎn),或振幅逐漸增加下面就一轉(zhuǎn)子的碰摩利用波形分析法和周形軌跡分析法進(jìn)行分析: a轉(zhuǎn)子碰磨波形圖 b轉(zhuǎn)子碰磨軸心軌跡圖圖形分析結(jié)論: 1)從波形圖可以看到，其振幅、相位緩慢旋轉(zhuǎn)的。2)從軸心軌跡圖可以看到,動靜碰摩對應(yīng)的軸心軌跡迂回曲折像花瓣，而且花瓣復(fù)雜,碰摩越是嚴(yán)重。轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)松動是指軸承系統(tǒng)配合間隙誤差大或配合過盈量不足，或是配合面的聯(lián)接螺栓緊固不牢產(chǎn)生的異常振動。汽輪發(fā)電機(jī)組振動發(fā)生轉(zhuǎn)動部件飛脫，可能有葉片、圍帶、拉金以及平衡質(zhì)量塊；發(fā)生松動的部件可能有護(hù)環(huán)、轉(zhuǎn)子線圈、槽楔、聯(lián)軸器等。飛脫時產(chǎn)生的工頻振動是突發(fā)性的，在數(shù)秒鐘之內(nèi)以某一瓦振或軸振為主，振幅迅速增大到一個固定值，相位也同時會出現(xiàn)一個固定的變化。相鄰軸承振動也會增大，但變化的量值不及前者大。這種故障一般發(fā)生在機(jī)組帶有某一負(fù)荷的情況。部件松動所造成的工頻振動大的情況下可以發(fā)生在升速、定速或帶負(fù)荷過程中。在有的情況下，大振動會變小，出現(xiàn)波動現(xiàn)象。：轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)松動分?jǐn)?shù)諧波相位不穩(wěn)定。軸心軌跡雜亂下面就一轉(zhuǎn)子的碰摩利用波形分析法和軸心軌跡分析法進(jìn)行分析:a轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)松動波形圖 b轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)松動軸心軌跡圖圖形分析結(jié)論:1)從波形圖可以看到，其振動是穩(wěn)定的，但其相位不穩(wěn)定。2)從軸心軌跡圖可以看到，其軌跡近似圓形。廣東工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(論文) 總結(jié)與展望總結(jié)與展望本文通過從最基本的旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動原理分析入手，一步步深入分析汽輪發(fā)電機(jī)組事故振動原因及影響其軸系穩(wěn)定性的因素，并以汽輪發(fā)電機(jī)組故障診斷為目的，展開了振動信號探測手段和方法的探討及介紹了當(dāng)時常用的振動數(shù)據(jù)與處理方法。本文在研究過程中用波形分析和軸心軌跡分析方法進(jìn)行了幾個常見故障實例分析，如：1)當(dāng)轉(zhuǎn)子不平衡時，從波形分析圖可以看到其振動是穩(wěn)定的，相位也是穩(wěn)定的，但整個波形明顯上下不對稱；從軸心軌跡分析圖?？吹剑漭S心軌跡是一個橢圓形的。2)轉(zhuǎn)子不對中時，從波形分析圖可以看到其波形上下明顯不對稱，但其相位比較穩(wěn)定；從軸心軌跡分析圖常看到，其軸心軌跡是一個八字形的。3)轉(zhuǎn)子碰摩時，從波形分析圖可以看到其振幅、相位緩慢旋轉(zhuǎn)的；從軸心軌跡分析圖?？吹捷S心軌跡迂回曲折像花瓣，而且花瓣復(fù)雜,碰摩越是嚴(yán)重。4) 轉(zhuǎn)子軸承松動時，從波形分析圖可以看到其振動是穩(wěn)定的，但其相位不穩(wěn)定。從軸心軌跡分析圖常看到其軌跡十分雜亂。研究結(jié)果表明本文所提出的波形圖分析和軸心軌跡分析的診斷方法具有較高的理論價值和實際意義。雖然通過對振動信號探測系統(tǒng)、時域分析、波形分析、頻譜分析、軸心軌跡分析等振動數(shù)據(jù)分析與處理方法的研究，在一定程度上豐富了故障診斷技術(shù)。然而中也存在著一些問題尚未得到完善解決，主要有以下幾點：1)汽輪發(fā)電機(jī)組振動的影響原因很多，其故障是機(jī)械、電磁等因素聯(lián)合作用的結(jié)果。目前主要從機(jī)械方面的研究，對電磁方面的研究甚少。難以完全真實地找到事故的原因。2)進(jìn)一步對汽輪發(fā)電機(jī)組多故障產(chǎn)生的機(jī)理進(jìn)行研究，這是診斷成功與否的關(guān)鍵因素之一。3)提高和加強(qiáng)收集現(xiàn)場數(shù)據(jù)的質(zhì)量和數(shù)量的工作，利用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)進(jìn)一步將樣本數(shù)據(jù)規(guī)范化，科學(xué)化和集成化，形成一個寶貴而又豐富的專家知識庫。廣東工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(論文) 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[1]陸頌元，汽輪發(fā)電機(jī)組振動，中國電力出版社，2000 [2]李錄平，汽輪機(jī)組故障診斷技術(shù)，中國電力出版社，2001 [3]應(yīng)懷樵，波形和頻譜分析與隨機(jī)數(shù)據(jù)處理，中國鐵道出版社，1983 [4]陳亞勇，MATLAB信號處理詳解，人民郵電出版社，2001 [5]李至斌，夏本春，滾動軸承故障的綜合診斷，煤炭科技，2002,1[6]南京工學(xué)院數(shù)學(xué)教研組，工程數(shù)學(xué)－積分變換，人民教育出版社,1978. 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