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轴系类设备不对中故障详解

作者:五金冲压件 文章来源: 本站原创 发布时间:2019-08-17 03:06

  NO.1 平行不对中

  
轴系类设备不对中故障详解

  
 

  平行不对中是指两轴的轴线平行,但不相交,平行不对中会在每个轴的耦合端产生剪切和弯曲力矩。

  
轴系类设备不对中故障详解

  
 

  频谱图

  特征:径向2X波峰,径向1X低幅波峰(垂直或水平方向上);如果不对中轴的中心线平行但不共线,这样的不对中称为平行不对中(或相离不对中);平行不对中在各个轴的联结端产生剪切应力和弯曲变形;联轴器两端的轴承,会在径向(垂直和水平方向)上产生高强度的1X和 2X振动。在多数情况下,2X处的幅度要高于1X;对于单纯的平行不对中,轴向上1X和2X处的振幅都很小;沿联轴器检测到振动在轴向和径向上异相,且轴向上的相位差为180°。

  
 

  NO.2 角度不对中

  
轴系类设备不对中故障详解

  
 

  不对中的两个轴相交于一点但相互不平行,这种不对中称为角度不对中。

  
轴系类设备不对中故障详解

  
 

  频谱图

  特征:径向1X波峰,轴向2X低幅波峰,径向1X低幅波峰;不对中的两个轴相交于一点但互相不平衡,这样的不对中称为轴线角度不对中。轴线角度不对中会在轴上产生一个弯曲作用,在频谱上显示为高强度的1X振动和在两端的轴承上的少量轴向2X振动。还会有相当强的径向(水平和垂直方向上)1X和2X振动,但是这些振动频谱都是相同的;振动在轴向上相位差为180°,而径向上同相。

  诊断实例

  某厂一台透平压缩机组整体布置如下图所示。机组年度检修时,除正常检查、调整工作外,还更换了连接压缩机高压缸和低压缸之间的联轴器的连接螺栓,对轴系的转子对中情况进行了调整。

  
轴系类设备不对中故障详解

  
 

  机组布置示意图

  
 

  启动机组时,透平和压缩机低压缸运行正常,而压缩机高压缸振动较大,但在允许范围内。机组运行一周后压缩机高压缸振动突然加剧,测点4、5的径向振动增大,其中测点5振动值增加两倍,测点6的轴向振动加大,透平和压缩机低压缸的振动无明显变化。机组运行两周后,高压缸测点5的振动值又突然增加一倍,超过设计允许值,危及生产。如下图:

  
轴系类设备不对中故障详解

  
 

  异常振动特征

  主要振动特征:连接压缩机高、低压缸之间的联轴器两端振动较大;测点5的振动波形畸变为基频与倍频的叠加波,频谱中2X频谐波具有较大峰值;轴心轨迹为双椭圆复合轨迹;轴向振动较大。

  
 

  诊断意见:

  压缩机高低压缸间转子对中不良,联轴器发生故障,必须紧急停机检修。

  
 

  生产验证:

  检修人员根据诊断结论,重点对机组联轴器局部解体检查发现,连接压缩机高压缸与低压缸之间的联轴器(半刚性联轴器)固定法兰与内齿套的连接螺栓已断掉三只。复查转子对中情况,发现对中严重超差。同时发现由于连接螺栓的机械加工和热处理工艺不符合要求,且热处理后未进行正火处理,螺栓在拉应力作用下脆性断裂。根据诊断意见及分析检查结果,重新对中找正高压缸转子,并换上符合技术要求的连接螺栓,重新启动后机组运行正常,避免了一次恶性事故。图文转至网络,若内容涉嫌侵权,请告知我们删除!

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