石家莊風(fēng)機(jī)廠旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障特性分析

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2.1 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障特性分析
首先從石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子特性和頻率特性兩方面分析其故障特性。
2.1.1 轉(zhuǎn)子特性
轉(zhuǎn)子組件作為旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的核心部分，是由轉(zhuǎn)軸和各種圓盤狀零件組成。在設(shè)備高速旋轉(zhuǎn)的運(yùn)行中，由于整個(gè)轉(zhuǎn)子完全處在其中，這就需要對轉(zhuǎn)子部件的設(shè)計(jì)制造、裝配、測試和維修有一定的要求。假如某個(gè)轉(zhuǎn)子部件在運(yùn)行中出現(xiàn)故障或在安裝部位產(chǎn)生了異常振動(dòng)，隨即便會(huì)導(dǎo)致機(jī)組出現(xiàn)劇烈的振動(dòng)，所以對轉(zhuǎn)子的運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測與分析是旋轉(zhuǎn)機(jī)械的診斷與預(yù)測的主要方面。
2.1.2 旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)的頻率特性
旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動(dòng)信號一般由簡諧振動(dòng)信號、非周期振動(dòng)信號或隨機(jī)信號組成的。旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)故障的都有共同的特征，即故障特征頻率是與其旋轉(zhuǎn)速度有關(guān)，與轉(zhuǎn)子部件的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率、分頻或多倍頻相等。總之，對振動(dòng)信號的頻率和轉(zhuǎn)動(dòng)頻率之間的關(guān)系進(jìn)行研究，對于分析旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障至關(guān)重要。
旋轉(zhuǎn)機(jī)械的特征頻率與轉(zhuǎn)動(dòng)頻率之間的關(guān)系一般有以下幾種情況：
1）同步振動(dòng)
當(dāng)振動(dòng)頻率與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)頻率及多倍頻相等的時(shí)候，這種情況稱為同步振動(dòng)。同步振動(dòng)一般包括強(qiáng)迫振動(dòng)與受迫振動(dòng)，其中典型的同步振動(dòng)就是轉(zhuǎn)子部件的不平衡，軸承不對中一般也屬于同步振動(dòng)。
2）超同步振動(dòng)
在旋轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)行過程中，假如其振動(dòng)頻率比轉(zhuǎn)動(dòng)頻率要大，這種情況稱為超異步振動(dòng)，如出現(xiàn)故障時(shí)齒輪間嚙合的頻率，軸承運(yùn)行中的通過頻率都屬于這種情況。
3）亞異步振動(dòng)
在旋轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)行中主要的振動(dòng)頻率低于轉(zhuǎn)動(dòng)頻率，這種情況稱為亞同步振動(dòng)。這類振動(dòng)一般表現(xiàn)為自激振動(dòng)，例如旋轉(zhuǎn)機(jī)械的喘振，主軸與軸承的之間油膜振蕩等。
2.2 石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)主軸故障形式及振動(dòng)特性分析
石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)主軸的故障和振動(dòng)特性主要是由于不對中、不平衡等因素造成的。
2.2.1 煤礦的石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)主軸的故障形式
1）不平衡
轉(zhuǎn)子的不平衡是旋轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)行中最常出現(xiàn)的故障。安裝在轉(zhuǎn)軸上的各種零部件，因?yàn)椴牧腺|(zhì)地的不均勻，制造過程中產(chǎn)生的誤差、裝配過程中的偏心，以及在運(yùn)行中造成的磨損與變形，黏著物體的不均勻分布等都可能使轉(zhuǎn)子部件出現(xiàn)偏移質(zhì)心的現(xiàn)象，這些都是造成不平衡振動(dòng)的原因
2）不對中
當(dāng)軸承圈體配合出現(xiàn)間隙，支承座出現(xiàn)變形，軸承座安裝質(zhì)心出現(xiàn)不同軸等，都將導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的不對中。轉(zhuǎn)子不對中現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，彎曲力矩將隨之產(chǎn)生，軸承此時(shí)會(huì)承受一定的變動(dòng)載荷，其上的負(fù)荷也會(huì)分布不均，最終這些因素將導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)劇烈的振動(dòng)，所造成的后果包括轉(zhuǎn)軸的破損、軸承裂紋的產(chǎn)生、安裝螺栓的斷裂、轉(zhuǎn)動(dòng)部件之間的磨損等
3）軸裂紋
轉(zhuǎn)軸在運(yùn)行過程中，如果處在動(dòng)載荷的工作環(huán)境下，會(huì)使軸出現(xiàn)疲勞損傷，造成裂紋的出現(xiàn)；假如在設(shè)計(jì)制造中，轉(zhuǎn)軸本身由于加工失誤或環(huán)境侵蝕，這些原因都將致使裂紋故障的發(fā)生。
4）摩擦
一般是指轉(zhuǎn)子部件之間運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的碰磨現(xiàn)象。徑向摩擦是生產(chǎn)中主要的摩擦形式，端面摩擦的狀況一般很少出現(xiàn)。前者故障很普遍，例如定子和轉(zhuǎn)子之間的摩擦，轉(zhuǎn)子與隔板的摩擦，軸承圈體與軸承座之間的摩擦，以及由于安裝因素造成的轉(zhuǎn)子和其它部件產(chǎn)生的摩擦等。