振動大實例與原因分析.doc

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1、1倍頻振動大除了動平衡還應(yīng)檢查什么？750KW異步電機(jī)，3000V工頻，2極，軸長2M6，軸瓦檔軸頸80mm，端蓋式滑動軸承，中心高500mm。檢修后空載試車，垂直4.6mm/s，水平6.5mm/s，軸向1.2mm/s，振動較大，振感很強(qiáng)。振動頻譜1倍頻4-5mm/s，2倍頻1-2mm/s，斷電后1倍頻2倍頻值一點點降下來的。據(jù)維修技師反應(yīng)3年前空載試車也是振動大到現(xiàn)場連上機(jī)械接手在轉(zhuǎn)就好了，于是到現(xiàn)場安裝試車，結(jié)果振動還是大。重新拆回車間，轉(zhuǎn)子在動平衡機(jī)上做了動平衡，裝配時軸瓦間隙也重新復(fù)測了。再試車振動比原來還大了點，頻譜和原來一樣。我問了維修人員，動平衡配重2面都加了，

2、軸瓦間隙都在標(biāo)準(zhǔn)里面。請問做動平衡時是在1300-1500左右做的，有無可能在3000轉(zhuǎn)時平衡改變了？除了動平衡還要檢查其他什么？可能是共振問題，這個規(guī)格的電機(jī)轉(zhuǎn)子固有頻率接近5ohz，本案例中應(yīng)大于50hz動平衡后單機(jī)試轉(zhuǎn)仍大，是由于加重后固有頻率下降更接近轉(zhuǎn)頻，所以振動有升無減請注意：動平衡的速度不是工頻，平衡本身可能是合格的聯(lián)合運(yùn)行振動值更大，是由于連接上了被驅(qū)動設(shè)備，形成轉(zhuǎn)子副，電機(jī)轉(zhuǎn)子帶載后固有頻率下降較多，更接近工頻。所以振動愈發(fā)的大其實就一句話：組合轉(zhuǎn)子的固有頻率小于原來單體的，好像這么說的，原話不記得了據(jù)統(tǒng)計，有19％的設(shè)備振動來自動不平衡即一倍頻，而產(chǎn)生動不

3、平衡有很多原因。現(xiàn)場測量的許多頻譜結(jié)果也多與機(jī)器的一倍頻有關(guān)系，下面僅就一倍頻振動增大的原因進(jìn)行分析。一、單一一倍頻信號轉(zhuǎn)子不平衡振動的時域波形為正弦波，頻率為轉(zhuǎn)子工作頻率，徑向振動大。頻譜圖中基頻有穩(wěn)定的高峰，諧波能量集中于基頻，其他倍頻振幅較小。當(dāng)振動頻率小于固有頻率時，基頻振幅隨轉(zhuǎn)速增大而增大；當(dāng)振動頻率大于固有頻率時，轉(zhuǎn)速增加振幅趨于一個較小的穩(wěn)定值；當(dāng)振動頻率接近固有頻率時機(jī)器發(fā)生共振，振幅具有最大峰值。由于通常軸承水平方向的剛度小，振動幅值較大，使軸心軌跡成為橢圓形。振動強(qiáng)烈程度對工作轉(zhuǎn)速的變化很敏感。1．力不平衡頻譜特征為振動波形接近正弦波，軸心軌跡近似圓形；振

4、動以徑向為主，一般水平方向幅值大于垂直方向；振幅與轉(zhuǎn)速平方成正比，振動頻率為一倍頻；相位穩(wěn)定，兩個軸承處相位接近，同一軸承水平方向和垂直方向的相位差接近90度。2．偶不平衡頻譜特征為振動波形接近正弦波，軸心軌跡近似圓形；在兩個軸承處均產(chǎn)生較大的振動，不平衡嚴(yán)重時，還會產(chǎn)生較大的軸向振動；振幅與轉(zhuǎn)速平方成正比，振動頻率以一倍頻為主，有時也會有二、三倍頻成分；振動相位穩(wěn)定，兩個軸承處相位相差180度。3．動不平衡頻譜特征為振動波形接近正弦波，軸心軌跡近似圓形；振動以徑向為主，振幅與轉(zhuǎn)速平方成正比，頻率以一倍頻為主；振動相位穩(wěn)定，兩個軸承處相位接近。4．外力作用下（旋轉(zhuǎn)）產(chǎn)生的共振

5、各個零部件、結(jié)構(gòu)件在外力作用下所產(chǎn)生的固有共振為自激振動，其頻率與不同的結(jié)構(gòu)對應(yīng)，即剛度不同引起的不同共振。頻譜特征為時域波形為正弦波，振動頻率以一倍頻為主。二、相關(guān)一倍頻信號1．轉(zhuǎn)子永久彎曲振動類似于動不平衡和不對中，以一倍轉(zhuǎn)頻為主，也會產(chǎn)生二倍轉(zhuǎn)頻振動；振動隨轉(zhuǎn)速增加很快；通常振幅穩(wěn)定，軸向振動較大，兩支承處相位相差180度。2．轉(zhuǎn)子存在裂紋使撓度增大轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的轉(zhuǎn)軸上出現(xiàn)橫向疲勞裂紋，可能引發(fā)斷軸事故，危害很大。及時確定裂紋可防止突然斷裂的災(zāi)難性事故。轉(zhuǎn)軸裂紋常用的診斷方法是監(jiān)測機(jī)器開停機(jī)過程中通過“半臨界轉(zhuǎn)速”的振幅變化，以及監(jiān)測轉(zhuǎn)子運(yùn)行中振幅和相位的變化。轉(zhuǎn)軸的橫向疲

6、勞裂紋為半月狀的弧形裂紋，由于裂紋區(qū)所受的應(yīng)力狀態(tài)不同，轉(zhuǎn)軸的橫向裂紋呈現(xiàn)張開、閉合、時張時閉三種情況。當(dāng)裂紋區(qū)轉(zhuǎn)軸總受拉應(yīng)力時，裂紋處于張開或具有張開傾向的狀態(tài)，軸剛度小于無裂紋時的剛度，撓度大于無裂紋時的撓度，在一定工作轉(zhuǎn)速下振幅及相位都發(fā)生變化。當(dāng)裂紋區(qū)轉(zhuǎn)軸總受壓應(yīng)力時，裂紋處于閉合狀態(tài)，軸的剛度略小于無裂紋時，裂紋對轉(zhuǎn)子的振動特性基本沒有影響。當(dāng)裂紋區(qū)轉(zhuǎn)軸受交變應(yīng)力時，裂紋周期性時閉時開，對振動的影響比較復(fù)雜。出現(xiàn)橫向疲勞裂紋時，軸的剛度呈各向異性，振動帶有非線性性質(zhì)。一倍頻和二倍頻分量隨時間逐漸增大，特別是二倍頻分量，隨裂紋深度的增加而明顯增大。3．滑動軸承間隙變大

7、軸與軸承間隙過大，類似于不對中和機(jī)械松動，應(yīng)注意區(qū)別。此時徑向振動較大，特別是垂直徑向；可能有較大的軸向振動，止推軸承可能有較高次諧波分量；徑向和軸向時域為穩(wěn)定的周期波形占優(yōu)勢，每轉(zhuǎn)一圈有13個峰值；沒有較大的加速度沖擊現(xiàn)象。若軸向振動與徑向振動大小接近，表明問題嚴(yán)重。4．軸承壓蓋松動振動頻率為轉(zhuǎn)頻，并有高次諧波和分?jǐn)?shù)諧波。振動具有方向性，幅值穩(wěn)定。5．軸系同軸度差造成軸系不對中的原因很多，如安裝誤差、調(diào)整不夠、承載后的變形、機(jī)器基礎(chǔ)的沉降不均勻等。轉(zhuǎn)子徑向振動以一倍頻和二倍頻為主，軸向振動在一倍頻、二