旋转机械不对中故障分析.pdf

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1、第30卷第l4期甘肃科技，0Z．3O^ro．142014年7月GansuScienceandTechnologyJu／．2014旋转机械不对中故障分析李建丽(甘肃稀土新材料股份有限责任公司，甘肃兰州730050)摘要：旋转机械工况复杂，设备的振动、联轴器的偏转、轴承的磨损和油膜失稳、转轴的挠曲变形等，均能使设备转子出现不对中。分析了不对中的原因及振动特征，根据分析结果，总结提出了不对中故障诊断的依据和预防措施，为旋转机械安全运行提供技术参考与借鉴。关键词：旋转机械；不对中；故障原因；振动特征；处理措施中图分类号：TH113不对中是旋转设备最常发生的故障之一。当转子系统出现不对中后，在其运行过程

2、中将产生一系列不利于设备运行的动态效应，引起设备的振动、联轴器的偏转、轴承的磨损和油膜失稳、转轴的挠曲变形等，危害极大。在各类旋转机械故障中60％的故障与转子不对中有关⋯。大多数旋转机械由驱动部件和被动部件组成，中间通过各种联轴器连接来传递扭图2偏角不对中矩】。本文分析总结转子系统的不对中故障机理联轴器不对中会在转子连接处产生附加的弯矩和特征，对于识别和掌握机械的运行状态具有重要和剪切力，以及相邻轴承承受径向作用力，他们都会的现实意义。导致轴承受力情况恶化，产生振动，对设备结构和安全产生不利影响。轴承不对中包括偏角不对中和标l不对中故障高变化两种情况。由于目前机械设备多使用自位轴1．1不对中故

3、障承，因此，一般程度的轴承偏角不对中不容易消除。不对中包括联轴器不对中和轴承不对中。联轴但轴承位置标高的变化会使轴承承载重新分配，从器不对中是指相邻联轴器两根轴线不在同一直线而影响整个轴系的稳定性。上，在联轴器部位存在拐点或阶跃点。联轴器不对当轴承相对轴颈倾斜的不对中较为严重时，沿中包括3种情况：一是联轴器的有关圆柱面和连接轴承长度会形成锥形油楔。这将使沿轴承长度载荷螺栓孔节圆中心与轴颈不同心，形成平行不对中，如分配不均匀，轴承一侧的油膜会降低，相应地会增加图1所示；--是联轴器端面与轴心线不垂直，形成偏该侧轴承的比压和乌金温度，使乌金疲劳损坏。此角不对中，如图2所示；三是前两种不对中的组合，

4、外，锥形由楔也是引起轴承座轴向振动的主要原因即平行偏角不对中。之一。1．2故障案例表1给出了近年来部分工厂风机、汽轮机发生的一些不对中故障案例【3J。不对中引起的振动故障从发现到检修、处理历时时间较长，一般需要2—3个月，有的甚至需要4—5个月的时间。分析案例发现，大型旋转机械不对中故障原因包括设计、制造、安装、运行以及其他方面的因素，不对中故障原图1平行不对中因统计如图3所示。6O甘肃科技第30卷荩础的均匀下沉图3不对中故障原因变形，致使轴颈存在较大的晃度；而由于联轴器圆周2不对中产生的原因方向连接螺栓紧力存在差别，会引起像联轴器端面轴系产生不对中通常是由制造误差、安装误差瓢偏一样的情况。及

5、热膨胀方面的因素造成的。常见故障原因包括设2．4运行因素计、制造、安装、运行等几个方面，如图3所示。在运行过程中，如果工况变化剧烈，如带负荷过2．1设计因素程中，当负荷达到某一数值时，联轴器发生相互错由于设计对中考虑不周以及计算的偏差，即热位，轴系扭矩在瞬间发生较大变化，对传递扭矩的联膨胀量计算不准，介质压力、真空度变化对低压汽缸轴器形成冲击，使联轴器相互错位，轴系对中状态发影响很大，导致低压缸变形引起轴承标高变化，轴系生变化。机组在运行过程中由于高温等因素造成的出现不对中。如某3MW机组因轴承标高偏低，带不对中称为热态不对中，其主要原因包括：负荷运行时，机组热态时轴承标高产生变化，造成轴1)

6、基础受热不均匀；如某发电机组转子因热机承轻载，降低了轴瓦的稳定性J。保温不良使基础变形不均匀造成不对中；2．2制造原因2)机组各部件的热膨胀变形和扭曲变形；如某由于工艺或测量等原因，使得材质不均匀造成3MW机组因励磁机转子的热变形而使发电机一励热膨胀不均匀及冷态对中数据不符合要求，在联轴磁机联轴器不对中；器的制造和组装过程中可能出现误差。为此，要求3)机组热膨胀时因滑动表面的摩擦力及导向联轴器加工和装配后的端面偏差和圆周偏差尽可能键磨损引起轴承座的倾斜和侧行；小，一般控制在0．02mm以内。4)由于转子的挠曲和重量分配不均匀，转子在2．3安装因素安装之后产生的原始弯曲；在安装过程中，连接螺栓由

7、于拧紧后转轴产生第l4期李建丽：旋转机械不对中故障分析6l5)基础的不均匀下沉。某汽轮发电机组轴瓦瓦温逐渐升高且轴颈在轴瓦间隙内轴心轨迹发生变3不对中故障的处理措施化，后诊断为轴承座下沉。转子出现不对中后，引起设备的振动、联轴器、上述热变形的影响，导致转子轴颈中心在轴轴承的磨损和油膜失稳、转轴的挠曲变形等，危害极承中的相对位置发生变化，进而引起轴承油膜动大。因此根据故障具体原因，找出相应处理措施，