1、 轉(zhuǎn)子支承部件松動的故障機(jī)理與診斷轉(zhuǎn)子支承部件連接松動是指系統(tǒng)結(jié)合面存在間隙或連接剛度不足，造成機(jī)械阻尼偏低、機(jī)組運(yùn)行振動過大的一種故障。支承系統(tǒng)結(jié)合面間隙過大，緊力不足，在外力或溫升作用下產(chǎn)生間隙，固定螺栓強(qiáng)度不足導(dǎo)致斷裂或缺乏防松措施造成部件松動，基礎(chǔ)施工質(zhì)量欠佳等都是造成松動的常見原因。由于存在松動，極小的不平衡或者不對中都會導(dǎo)致支承系統(tǒng)產(chǎn)生很大的振動。 圖1 機(jī)械松動一、轉(zhuǎn)子支承部件松動振動故障的機(jī)理機(jī)組的振動大小是由激振力和機(jī)械阻尼共同決定的。轉(zhuǎn)子支承部件一旦松動，會使連接剛度下降，機(jī)械阻尼降低，這是松動振動異常的原因。如圖1所示，當(dāng)軸承套與殼體配合具有較大間隙時(shí)，軸承套受轉(zhuǎn)子離心力

2、的作用沿圓周方向發(fā)生周期性變形，從而改變了軸承的幾何參數(shù)，影響油膜的穩(wěn)定性；當(dāng)軸承座螺栓緊固不牢時(shí)，由于結(jié)合面上有間隙，系統(tǒng)發(fā)生不連續(xù)的位移。圖2為一典型的轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)，設(shè)其右端軸承配合松動，間隙量為。若不考慮轉(zhuǎn)軸質(zhì)量，可將間隙折算到圓盤處記為Co.轉(zhuǎn)子的運(yùn)動方程為 （1-1） （1-2） 式中x圓盤質(zhì)心位移； Qx作用于圓盤的外力； k轉(zhuǎn)子支承剛度； m圓盤質(zhì)量。 圖2 具有機(jī)械松動的轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)轉(zhuǎn)子彈性恢復(fù)力如圖3所示。為進(jìn)行諧波分析，設(shè) （1-3）無量綱化，令轉(zhuǎn)子靜變形轉(zhuǎn)子固有頻率轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)子偏心率間隙比 圖3 轉(zhuǎn)子彈性恢復(fù)力將式（1-3）代入式(1-1)求解，可以得出以下結(jié)論。(1)當(dāng)=

3、0.75時(shí)，振動特征的計(jì)算結(jié)果如圖4所示。由圖知，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)是否進(jìn)入非線性狀態(tài)與轉(zhuǎn)子的偏心率和轉(zhuǎn)速比有關(guān)。當(dāng)及較小時(shí)，轉(zhuǎn)子的振動響應(yīng)小于靜變形。此時(shí)松動對轉(zhuǎn)子運(yùn)行影響較小。 二、診斷方法轉(zhuǎn)子支承部件松動的診斷依據(jù)見表1和表2。 表1 轉(zhuǎn)子支承部件松動的故障癥兆表2 轉(zhuǎn)子支承部件松動的振動敏感參數(shù)三、故障原因及對策轉(zhuǎn)子支承部件松動的故障原因與治理措施見表3。表3 轉(zhuǎn)子支承部件松動的故障原因及治理措施圖4 振動特征圖5 頻譜特征 (2)當(dāng)0.792時(shí)，假定=0.7,0.5，將落在非線性區(qū)域內(nèi)，轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)為非線性系統(tǒng)，振動響應(yīng)除基頻外還有2倍頻、3倍頻等高頻諧波，其振動的頻譜特征如圖5所示。(3)當(dāng)0.752時(shí)，若=0.7,=0.5，則轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)為非線性系統(tǒng)，基頻振幅隨轉(zhuǎn)速比而變化。當(dāng)1時(shí)，松動的振動較大，穩(wěn)定性較差；而當(dāng)1時(shí)，松動的振幅反而較?。▓D6）。但是，在一定條件下會發(fā)生1 /2，1/4等偶分?jǐn)?shù)次諧波共振現(xiàn)象