旋转机械(转子)故障诊断

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1、旋转机械（转子）故障诊断摘要：旋转机械故障诊断技术在企业中的应用能够及早发现设备故障、防止生产线停工、避免重大事故。本文首先展示了国内外转子故障诊断技术现状，回顾过往不平衡模拟实验通过对振动特征的分析研究总结了不平衡的振动特征。而后再利用振动信号分析处理方法以及时一频分析技术，对转子系统的不平衡、不对中两个典型的故障诊断做了详细的介绍。由于技术发展，以后的转子故障诊断将朝着自动化、智能化方向发展。关键词：旋转机械；不平衡；不对中；故障诊断VibrationFaultsinRotorSystemAbstract:Applicationoftherotatingmachineryfa

2、ultdiagnosistechnologyintheenterprisecanpredicteequipmentfailure,preventshutdowntheproductionline,avoidmajoraccidents.Thispapershowsthepresentsituationofrotorfaultdiagnosistechnologyathomeandabroadatfirst,retrospectstheimbalancesimulationexperimentbasedontheanalysisofthevibrationcharacteristi

3、csofthestudysummarizedtheunbalancedvibrationcharacteristics.Then,withthevibrationsignalanalysismethodandspectrumanalysistechnology,Iwillintroduceimbalanceandmisalignmenttwotypicalfaultdiagnosisindetail.Duetothetechnicaldevelopment,therotorfaultdiagnosiswilldevelopinautomaticandintelligentdire

4、ction.Keywords:RotatingMachinery;Imbalance;Misalignment;FaultDiagnosis旋转机械是指依靠转子旋转运动进行工作的机器，在结构上必须具备最基本的转子、轴承等零部件。旋转机械是工业部门中应用最为广泛的一类机械设备，例如汽轮机、压缩机、风机等诸多机械都属于这一类。转子一轴承系统作为旋转机械的核心部件，在电力、能源、交通、石油化工以及国防等领域中发挥着无可替代的作用。旋转机械常常由于出现各种不同形式的故障而影响其正常工作，有时甚至会发生由某种故障引发的严重的机毁人亡事故，并造成重大经济损失。综上所述，研究、发展并应用先进的

5、状态监测与故障诊断技术，尤其是研究先进的时频分析方法正确地提取旋转机械的故障特征，保证大型旋转机械设备的安全而高效地运行，避免巨额的经济损失和灾难性事故发生，将为国民经济创造巨大财富，对于提高经济效益和社会效益具有重大的意义[1-2]。1转子故障诊断简介1.1转子故障分类1.转子不平衡。不平衡故障是由于不平衡量破坏了转子初始平衡状态，从而引发整机出现较大的工频振动。可分为由转子质量偏心和由转子部件缺损所引起的不平衡，是较常见的旋转机械振动故障。2.碰摩。转子与机匣碰摩是旋转机械常见的故障之一，可分为连续碰摩和局部碰摩。转子碰摩会引起整机振动持续增大，甚至破坏机械整体结构，使机匣发

6、生变形，或使转子叶片产生裂纹甚至折断，从而严重影响机组安全运行。3.不对中。转子不对中通常是指相邻两转子的轴心线与轴承中心线的倾斜或偏移程度。转子不对中可以分为联轴器不对中和轴承不对中。旋转机械在安装和运转中因为多种原因而可能发生转子不对中，不对中状态下转子运动会引起机器振动、联轴器偏转、轴承摩擦、油膜失稳和轴的挠曲变形等故障问题，对系统的稳定运行危害极大。4.轴承及其支承故障。旋转机械支承结构中使用了较多的滚珠轴承和滚针轴承，其磨损故障较为常见。轴承座及其支承结构存在不对称弹性特性，也会导致明显的振动。5.裂纹。由疲劳损伤引起的裂纹是轮盘、叶片、轴等转子结构都会出现的问题，随着

7、旋转机械的运行，裂纹逐步扩展会导致部件结构强度减小，最终无法承受预定载荷而发生断裂。这类故障危害极大。6.气激振动。由于结构和运行原因，在转子系统的通流部分存在着许多气流挠动的激振源，这些激振源都可能诱发气流激振，引起系统的自激振动，导致材料的疲劳破坏，最后发生断裂而引起严重事故。7.喘振。喘振是发动机的一种不正常的工作状态，是由压气机内的空气流量和压气机转速偏离设计状态过多而引发的。喘振是发动机的致命故障，严重时可能导致发动机空中停车甚至发动机致命损坏。8.转子弯曲。可分为永久