旋轉(zhuǎn)機械故障診斷課件

旋轉(zhuǎn)機械類型及故障探討1611100325二、旋轉(zhuǎn)機械的故障類型旋轉(zhuǎn)機械的振動故障類型大概有以下幾種

（1）轉(zhuǎn)子的振動故障

轉(zhuǎn)子組件是旋轉(zhuǎn)機械的核心部分，由轉(zhuǎn)軸及固定裝上的各類盤狀零件（如葉輪、齒輪、聯(lián)軸器、軸承等）所組成。

轉(zhuǎn)子的故障又分為轉(zhuǎn)子的不平衡、轉(zhuǎn)子與聯(lián)軸器不對中等故障。

旋轉(zhuǎn)機械轉(zhuǎn)子由于受材料的質(zhì)量分布、加工誤差、轉(zhuǎn)配因素以及運行中的沖蝕和沉積等因素的影響，至使其質(zhì)量中心和旋轉(zhuǎn)中心在一定程度上的偏心距。靜不平衡的轉(zhuǎn)子由于偏心距較大，表現(xiàn)出更為強烈的動不平衡振動。解決動平衡問題可以在轉(zhuǎn)子安裝之前做好平衡工作，但現(xiàn)在越來越多的是使用現(xiàn)場動平衡儀，可以省去轉(zhuǎn)子安裝與拆卸的不便，尤其對于大型轉(zhuǎn)子更為方便?，F(xiàn)場動平衡儀可以在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下直接計算出重量的偏差大小和角度，解決轉(zhuǎn)子不平衡問題現(xiàn)場動平衡儀，可以在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下直接計算出重量的

一、旋轉(zhuǎn)機械類型偏差大小和角度旋轉(zhuǎn)機械是指主要依靠旋轉(zhuǎn)動作完成特定功能的機械，典型的旋轉(zhuǎn)機械有汽輪機、燃氣輪機、離心式和軸流式壓縮機、風機、泵、水輪機、發(fā)電機和航空發(fā)動機等，廣泛應(yīng)用于電力、石化、冶金和航空航天等部門。旋轉(zhuǎn)機械主要的振動故障有不平衡、不對中、碰摩和松動等，大型旋轉(zhuǎn)機械一般安裝有振動監(jiān)測保護和故障診斷系統(tǒng)。二、旋轉(zhuǎn)機械的故障類型（2）轉(zhuǎn)軸的振動故障轉(zhuǎn)軸彎曲：設(shè)備停用一段時間后重新開機時，常常會遇到振動過大甚至無法開機的情況。這多半是設(shè)備停用后產(chǎn)生了轉(zhuǎn)子軸彎曲的故障。轉(zhuǎn)子彎曲有永久性彎曲和暫時性彎曲兩種情況。永久性彎曲是指轉(zhuǎn)子軸成弓形。造成永久性彎曲的原因有設(shè)計制造缺陷、長期停放方法不當、熱態(tài)停機時未及時盤車或遭涼水急冷所致。臨時性彎曲指可恢復(fù)的彎曲。造成臨時性彎曲的原因有負載過大、開機運行時暖機不充分、升速過快導致轉(zhuǎn)子熱變形不均勻等。

轉(zhuǎn)軸橫向裂紋：轉(zhuǎn)軸橫向裂紋的振動響應(yīng)與所在位置、裂紋深度及受力的情況等因素有極大的關(guān)系，因此所表現(xiàn)出的形式也是多樣的。在一般情況下，轉(zhuǎn)軸每轉(zhuǎn)一周，裂紋總會發(fā)生張合。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123倍頻分量。二、旋轉(zhuǎn)機械的故障類型

（3）其他原因引起的振動故障連接松動、油膜渦動及振蕩、磨碰、喘振等。

以上是旋轉(zhuǎn)機械的振動故障類型，我們在遇到旋轉(zhuǎn)機械故障時，首先用振動分析儀進行分析，確定振動原因，再根據(jù)振動原因?qū)ΠY下藥，分析出解決的辦法。當然，旋轉(zhuǎn)機械故障是比較復(fù)雜的，往往出現(xiàn)幾種原因共同發(fā)生的狀況，這就需要振動分析人員有足夠的經(jīng)驗。三、旋轉(zhuǎn)機械故障的診斷當前，世界各工業(yè)國家的設(shè)備維修體制正從預(yù)防維修制向預(yù)知維修制發(fā)展。預(yù)知維修制也稱預(yù)測維修制，其基礎(chǔ)是設(shè)備診斷技術(shù)，即設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)。這是一種人類醫(yī)學向設(shè)備工程引渡的專門技術(shù)，把研究故障機理的故障物理學同現(xiàn)代信號處理技術(shù)結(jié)合起來，對設(shè)備的現(xiàn)狀進行判斷，對設(shè)備的未來狀態(tài)進行預(yù)測，實現(xiàn)設(shè)備的不解體診斷，為設(shè)備的維修設(shè)計提供了科學的依據(jù)，避免了設(shè)備的過度維修，以及由此而產(chǎn)生的設(shè)備精度下降和額外的停機損失，節(jié)省了維修的人力和物力，有顯著的技術(shù)經(jīng)濟效益。三、旋轉(zhuǎn)機械故障的診斷因此，各國對其投了大量的人力、物力進行開發(fā)研究。我國國務(wù)院發(fā)布的《全民所有制工業(yè)交通企業(yè)設(shè)備管理條例》中指出：“企業(yè)應(yīng)當積極采用先進的設(shè)備管理方法和維修技術(shù)，采用以設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測為基礎(chǔ)的設(shè)備維修方法，不斷提高設(shè)備管理和維修技術(shù)現(xiàn)代化水平”。這清楚地說明，我國正大力開展設(shè)備診斷技術(shù)的開發(fā)、研究、應(yīng)用，盡快縮短在該領(lǐng)域同工業(yè)先進國家的差距，實現(xiàn)設(shè)備的綜合管理。三、旋轉(zhuǎn)機械故障的診斷（2）噪聲檢測診斷法噪聲檢測診斷法就是以機器設(shè)備運行中的噪聲作為信息源，在設(shè)備運行過程中，通過噪聲參數(shù)的變化特征判別設(shè)備的運行狀態(tài)。在機器設(shè)備的運行過程中，會輻射出一定能量的噪聲。當發(fā)生故障時，其輻射的噪聲信號也往往會發(fā)生改變，例如噪聲級的加大，噪聲信號頻率的改變等等。同時，由于可以十分方便地對噪聲信號進行非接觸式測量，因此利用噪聲信號對機器設(shè)備進行故障診斷是一種可行、有效的方法。此法的本質(zhì)與振動檢測診斷法是一致的，因為噪聲主要是由振動產(chǎn)生的。此法雖簡便，但易受環(huán)境噪聲影響，因此大都采用小波降噪。三、旋轉(zhuǎn)機械故障的診斷（4）聲發(fā)射檢測診斷法材料中由于能量從局部源快速釋放而產(chǎn)生瞬態(tài)彈性波的現(xiàn)象稱為聲發(fā)射（acousticemission，簡稱AE）。用儀器探測、記錄、分析聲發(fā)射信號和利用聲發(fā)射信號推斷聲發(fā)射源的技術(shù)稱為聲發(fā)射檢測（acousticemissiontesting簡稱AET）技術(shù)聲發(fā)射技術(shù)具有許多優(yōu)點[11]，如適用于實時動態(tài)監(jiān)控