【正文】 動較小。低壓缸前、后軸承上的振動測點信號頻譜圖如圖 6— 23(a)、 (b)所示，圖中主要振動頻率為 ，其幅值為工頻（ 190Hz）振幅的 3倍多，另外還有 2倍頻和 4倍頻成份，值得注意的是，圖中除了非常突出的低頻 ， 4倍頻成分也非常明顯。對該機組振動信號的分析認為： ①低頻成分突出，它與工頻成分的比值為 ，可認為是軸承油膜不穩(wěn)定的半速渦動； ② 油膜不穩(wěn)定的起因可能是低壓缸兩端聯(lián)軸節(jié)的對中不良，改變了軸承上的負荷大小和方向。 停機檢查，發(fā)現(xiàn)如下問題： ①軸承間隙超過允許值 (設(shè)計最大允許間隙為 ，實測為 )； ② 5塊可傾瓦厚度不均勻，同一瓦塊最薄與最厚處相差 ，超過設(shè)計允許值。瓦塊內(nèi)表面的預(yù)負荷處于負值狀態(tài) (PR值原設(shè)計為 ，現(xiàn)降為－ )，降低了軸承工作穩(wěn)定性。 ③兩端聯(lián)軸節(jié)對中不符合要求，平行對中量超差，角度對中的張口方向相反，使機器在運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生附加的不對中力。 圖 6—23 低壓缸前、后軸承上的振動測點信號頻譜比較 對上述發(fā)現(xiàn)的問題分別作了修正，機器投運后恢復(fù)正常，低壓缸兩端軸承的總振值下降到 20μ m，檢修前原頻譜圖上反映軸承油膜不穩(wěn)定的 低頻成分和反映對中不良的 4倍頻成分均已消失 [圖 6— 23(c)、 (d)]。 ?油膜渦動及振蕩實例四 1997年 11月，某鋼鐵公司空壓站的一臺高速空壓機開機不久，發(fā)生陣發(fā)性強烈吼叫聲，最大振值達 17mm/s（正常運行時不大于 2 mm/s），嚴重威脅機組的正常運行。 對振動的信號作頻譜分析。正常時，機組振動以轉(zhuǎn)頻為主。陣發(fā)性強烈吼叫時，振動頻譜圖中出現(xiàn)很大振幅的 轉(zhuǎn)頻成分，轉(zhuǎn)頻振幅增加不大。基于這個分析，判定機組的振動超標(biāo)是軸承油膜渦動所引起，并導(dǎo)致了動靜件的摩擦觸碰。 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，機組的強烈振動消失，恢復(fù)正常運行。 事后，為進一步驗證這個措施的有效性。還多次調(diào)整油溫，考察機組的振動變化，證實油溫在 30℃ ～ 38℃ 左右時，可顯著降低機組的振動。 圖 6－ 24 煙機強振時的頻譜 a) 北瓦 b) 南瓦 6． 8 碰摩分析案例 ?實例一 某煉油廠煙氣輪機正常運行 時，軸承座的振動不超過 6mm/s 。 1993年 11月，該機組經(jīng)檢修后 剛投入運行即發(fā)生強烈振動。 殼 體上測得的振動頻譜如圖 6— 24 所示。除轉(zhuǎn)子工頻外，還存在大 量的低倍頻諧波成分，如 2 、 3 、 4 、 5 等，南瓦的 5倍頻 振動特別突出。時域波形存在明 顯的削波現(xiàn)象。 分析認為煙機發(fā)生嚴重的碰摩故障，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）。 拆開檢查，發(fā)現(xiàn)南北瓦均有明顯的磨損痕跡，南瓦有一徑向裂紋，并 有巴氏合金呈塊狀脫落，主推力瓦有三個瓦塊已出現(xiàn)裂紋。 更換軸瓦，經(jīng)仔細安裝調(diào)整，開機恢復(fù)正常。 ?碰摩故障實例二 1996年 7月 26日，某廠一臺主風(fēng)機運行過程中突然出現(xiàn)強振現(xiàn)象，風(fēng)機出 口最大振值達 159μ m，遠遠超過其二級報警值 (90μ m)，嚴重威脅著風(fēng)機的 安全生產(chǎn)。圖 6－ 2圖 6— 26分別是風(fēng)機運行正常時和強振發(fā)生時的時域波形 和頻譜。 由圖可見，風(fēng)機正常運行時，其主要 振動頻率為轉(zhuǎn)子工頻 101Hz及其低次諧波， 且振幅較小，峰 — 峰值約 23μ m。而強振時 ，一個最突出的特點就是產(chǎn)生一振幅極高 的 ()成分，其幅值占到通頻幅 值的 89％，同時伴有 ()、 ()等非整數(shù)倍頻，此外，工頻 及其諧波幅值也均有所增長。 結(jié)合現(xiàn)場的一些其它情況分析認為，機 組振動存在很強烈的非線性，極有可能是由 于殼體膨脹受阻，造成轉(zhuǎn)子與殼體不同心，導(dǎo)致動靜件摩擦，而引起的。隨后 的停機揭蓋檢查表明，風(fēng)機第一級葉輪的口環(huán)磨損非常嚴重，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 。及時的分析診斷和停機處理，避免了設(shè)備故障的進一步擴大和可能給生產(chǎn)造 成的更大損失。 6． 9 喘振 ： 2. 某大型化肥廠的二氧化碳壓縮機組由汽輪機和壓縮機組成。壓縮機分為 2缸、 4段、 13級。高壓缸為 2段共 6級葉輪，低壓缸為 2段共 7級葉輪。低壓缸工作轉(zhuǎn)速 6546 r/min，高壓缸工作轉(zhuǎn)速 13234 r/min，中間通過增速齒輪連接。正常出口流量應(yīng)為避免 9400 m3/h。但投產(chǎn)后不久，因生產(chǎn)的原因，將流量下降至額定流量的 66%左右，機器第四段的軸振動達 58μ m，而且高壓缸機殼和四段出口管道振動劇烈，甚至把高壓導(dǎo)淋管振裂。當(dāng)開大“四回一”防喘閥以后，振幅可下降至 50μ m，然而機器劇烈振動的現(xiàn)象還難以消除。頻譜分析顯示，一個 55Hz及其倍頻成分占有顯著的地位，其幅值隨通頻振幅的增大而增大，轉(zhuǎn)速頻率成分的幅值則基本保持不變。 3. 從頻譜圖上看出， 55Hz低頻成分是引起機器振動的主要因素，但屬何種原因尚不很清楚。分析四段軸振動信號和四段出口氣流壓力脈動信號隨工況的變化過程，可得到該機故障原因的信息。 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 )。當(dāng)四段出口壓力為 11MPa時，振動測點測得的通頻值為 37μ m，頻譜圖上除了轉(zhuǎn)速頻率 219Hz成分外，無明顯的低頻成分出現(xiàn)，壓力脈動的信號也比較小，見圖 6— 27中的 (a)和 (b)。 在升壓過程中，當(dāng)測點通頻振幅增至 47μ m時，軸振動頻譜圖和壓力脈動信號頻譜圖上均突然出現(xiàn) 55Hz的低頻及其倍頻成分，見圖6— 27中的 (c)和 (d)。 繼而在小流量區(qū)域出口壓力升到 14MPa以上時，通頻振幅達60μ m， 55Hz的低頻及其倍頻成分則始終存在。當(dāng)壓縮機背壓降低，流量上升后，通頻振幅下降至一定值， 55Hz低頻成分隨之消失。 由以上的變工況試驗可見， 55Hz低頻成分是隨出口壓力升高和流量下降而出現(xiàn)的，又隨背壓下降和流量增加而消失，因此診斷它是 壓縮機高壓缸旋轉(zhuǎn)失速所產(chǎn)生的一種氣體動力激振頻率 ，這一振動頻率嚴重地危及機器的安全運轉(zhuǎn)。最后通過加裝“四回四”管線（即從四段出口加一旁通管至四段入口，并在其間加一調(diào)節(jié)閥），調(diào)節(jié)“四回四”，或“四回一”閥門，適當(dāng) 增加四段供氣量 ，四段軸振動就由原來的高振幅下降至 22μ m，機器強烈振動情況也就隨之消失。 圖 6—28 高壓缸轉(zhuǎn)子振動幅值譜 ?喘振故障實例二 某廠的二氧化碳壓縮機組是尿素生產(chǎn)裝置的關(guān)鍵設(shè)備之一，其運行狀 態(tài)正常與否直接關(guān)系到安全生產(chǎn)的順利進行。但是該機組高壓缸轉(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。圖 6— 28是二氧化碳 壓縮機高壓缸轉(zhuǎn)子振動幅值譜，圖中“ 1”就是 ，其振動 頻率 =，“ 2”是基頻振動分量，其振動頻率 ?1=，從圖 中我們可以看到 值，成為引起轉(zhuǎn)子振動的主要因素，為此，需要分析其產(chǎn)生原因，以便加 以控制和消除 。 （ 1）振動特性分析 圖 629 高壓缸轉(zhuǎn)子啟動過程的瀑布圖 ，它不同于基頻和 2倍頻振動等有明顯的影響因素和解釋 ，為此 ， 采用多種分析方法就其振動方式以及振動與運行工況之間的關(guān)系進行分析 。首先用瀑布圖分析 的振動特性 ， 圖 629是二氧化碳壓縮機組高壓缸轉(zhuǎn)子啟動過程中振動的瀑布圖 ， 從圖中可以看到 起動過程無論哪一轉(zhuǎn)速下都沒有 這一振動分量出現(xiàn) 。 起動過程中負荷低 ， 可見 有關(guān) ， 在低負荷和低轉(zhuǎn)速下 ，其振動并不表現(xiàn)出來 。 圖 6—30 高壓缸轉(zhuǎn)子振動幅值譜 傳統(tǒng)的振動譜分析 其次用傳統(tǒng)的振動譜進行分析 ， 圖 6— 30是高壓缸轉(zhuǎn)子振動的幅值譜 ， 譜中不但包括 、 基頻 、 2倍頻等振動成分 ， 而且包含一個頻率為 ? = 39Hz的振動分量（ 即圖中第 5點 ） ， 其幅值大小僅次于 、 基頻 、 2倍頻 、 3倍頻振動分量的幅值 。而且 ?＋ =39+184=223Hz，近似于轉(zhuǎn)子基頻振動頻率 ?l = 223Hz（ 其中的誤差是由于FFT譜分辨率引起 ） ， 由此可見 ， 轉(zhuǎn)子振動中不但包含有一個 ，對應(yīng)還有一個 分量 。 振動情況綜述 通過上面幾種方法的分析說明二氧化碳壓縮機高壓缸轉(zhuǎn) 子 ： 1) 只有當(dāng)壓縮機達到一定的負荷及一定轉(zhuǎn)速的情況下，才產(chǎn)生 。 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。 3) ，兩者振動頻率之和恰好是轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)頻率。 4) 引起 ，類似于不平 衡力引起的轉(zhuǎn)子振動。 5) 。 (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)計的合理角度進入葉輪或者擴壓器，造成葉輪內(nèi)出現(xiàn)氣體脫離團，這些氣體脫離團以與葉輪轉(zhuǎn)動方向相反的方向在通道間傳播，造成旋轉(zhuǎn)脫離。當(dāng)氣體脫離團以角速度 ω在葉輪中傳播，方向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反時，對轉(zhuǎn)子的激振頻率為 Ω一 ω和 ω，其中 Ω表示轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)頻率。因此，旋轉(zhuǎn)脫離引起對轉(zhuǎn)子的作用力表現(xiàn)為 Ω一 ω和 ω兩個頻率成分。反映在頻譜圖上，就出現(xiàn)了兩個振動頻率之和等于旋轉(zhuǎn)頻率的振動分量，而在二維全息譜上表現(xiàn)為與旋轉(zhuǎn)方向相反運動的圓或橢圓。所以認為引起 。 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH