转子弯曲的故障机理与诊断

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1、转子弯曲的故障机理与诊断有人习惯将转子弯Illi与不平衡同等看待，实际上两者是有区别的。所谓质量不平衡是指各横截而的质心连线与其儿何中心连线存在偏差，而转子弯曲是指各横截而的儿何中心连线与旋转轴线不重合，二者都会使转子产住偏心质量，从而使转子产牛不平衡振动。一、转子弯曲的种类机组停用-•段时间后重新开机时，有时会遇到振动过大其至无法启动的情况。这多半是机组停用后产生了转子弯曲的故障。转子弯曲有永久性弯曲和临时性弯曲两种情况。永久性弯曲是指转子轴呈弓形弯曲后无法恢复。造成永久弯曲的原因有设计制造缺陷(

2、转轴结构不合理、材质性能不均匀)、长期停放方法不当、热态停机时未及时盘车或遭凉水急冷等。临时性弯】

3、

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5、是指可恢复的弯

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9、。造成临时性弯Illi的原因有预负荷过人、开机运行时暖机不充分、升速过快局部碰磨产生温升等致使转子热变形不均匀等。二、转子弯曲振动的机理转子永久性弯曲和临时性弯曲是两种不同的故障，但其故障机理相同，都与转子质量偏心类似，因而都会产住与质量偏心类似的旋转矢量激振力。与质心偏离不同Z处在于轴弯llll会使轴两端产生锥形运动，因而在轴向还会产牛较大的工频振动。另外，转轴弯

10、11

11、时

12、，由于弯

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14、产生的弹力和转子不平衡所产生的离心力相位不同，两者Z间相互作用会有所抵消，转轴的振幅在某个转速下会有所减小，即在某个转速上，转轴的振幅会产生一个“凹谷”，这点与不平衡转子动力特性有所不同。当弯Illi的作用小于不衡量时，振幅的减少发生在临界转速以下；当弯曲作用大于不平衡量吋，振幅的减少就发生在临界转速以上。三、转子弯曲的故障特征转子永久性弯Illi和转子临时性弯ilh与转子质量偏心基本相同。其不同之处是，具有转子永久性弯曲故障的机器，开机启动吋振动就较大；而转子临吋性弯曲的机器，则是

15、随着开机升速过程振幅增大到某一值后有所减小，其振幅矢量域如图1所示。(a)转子弓形弯曲擾动矢■域(b)转子临时性弯曲撮动矢■域图1转轴弯曲振动欠量域四、转子弯曲的故障诊断转了弯1111的故障诊断主要依据见表1和表2。表1转子弯曲的振动特征序号特征參■水久性穹曲0时性扌曲1时域浪影正弦披£

16、进动9矢■区以启动时矢・«tfrA大・腌转速升离堂壊增大升速时逐撫増大•■定厉有所療小表2转子弯曲的振动敏感参数序号化情况水久性穹徴ttBtttWft1援动■转盏变化明援2■动圧油■变化不变不变3■动■介质■度变化不变不变4擾动曲压力变化不变不变・5第动不变不交6抜动■负荷变化不厨Jtt7其他判祈方济①机粉开恰升速时•庄低速阶段豪动繽值就比较育②朋性轉子药•相位差180-升連时帥速遅步堆大•但在某一转速下・五.转子弯曲的故障原因与治理措施转了弯曲的故障原因打治理牯施如表3所示。表3转子弯曲的故障原因

17、与治理措施序号凰园分晚主賽原水久性扌曲恢畤性弯曲1・设什原因①结构不合理®納梅不合理2制邀原因(D材质不坤匀,制适强差大①材貫不均匀，制遗谋整大3安裳嵯•(D转子不当•发生永久变弟②未按创检■•兴较大/负荷①转子有较大預负荷②致热夸曲4作运行(D停肯未及时盘牟①升連过快过快(2)嚴机不足5状誉劣化①转子热黑定性整•长期运行自然号■①转子热4定性摊6治理掃絃(D保管较子•足期定角度②校正转子③技技术整求进抒动平■①亶新开机②廷长嚴机时何③妓規定升速joct六、诊断实例例1：某3()力吨合成氨厂试车期间

18、，一高压蒸汽透平超速脱扣试验时振动正常，停机后连接联轴器进行联动试车时透平发生剧烈振动。启动初期低速运行时振动值就比较人，而且随着转速的升高，振动随之迅速增人，发生强烈振动。经数次开机都未能通过临界转速，机器不能正常运行。虽经长期暖机，再次升速时振动情况并未好转。其振动特征如下：(1)时域波形为正弦波；(2)轴心轨迹为椭圆;(3)幅值谱为以lx频为主的峰值，其他成分几乎没有；(4)进动方向为正进动。诊断意见：根据其振动特征和故障发生过程诊断，机器故障是转了永久性弯曲造成的。原因是该透平为高压蒸汽透平

19、，运行时转了温度较高。单体试车结束示马上连接联轴器，未能按规定盘车，造成转了永久性弯曲。生产验证：因无备用转，只得将转了紧急送专业厂处理，经动平衡检查，因转了弯曲严重,不平衡量严重超标。重新进行动平衡后运回安装，机纟R振动值下降到正常水平。例2：某厂汽伦发电机停机检修时，更换了经过严格高速动平衡的转了，开机升速时未按升速曲线进行，加快了启动过程。汽轮机开机运行时振动较人，并且随着升速过程振动继续增人，机组不能正常运行。其振动特征如下：(1)时域波形近似为正弦波，但有轻