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軸系類設(shè)備不對中故障詳解

 福州電校焊接班 2021-07-17

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NO.1 平行不對中

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平行不對中是指兩軸的軸線平行,但不相交,平行不對中會(huì)在每個(gè)軸的耦合端產(chǎn)生剪切和彎曲力矩。

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頻譜圖

特征:



  • 徑向2X波峰,徑向1X低幅波峰(垂直或水平方向上);

  • 如果不對中軸的中心線平行但不共線,這樣的不對中稱為平行不對中(或相離不對中);

  • 平行不對中在各個(gè)軸的聯(lián)結(jié)端產(chǎn)生剪切應(yīng)力和彎曲變形;

  • 聯(lián)軸器兩端的軸承,會(huì)在徑向(垂直和水平方向)上產(chǎn)生高強(qiáng)度的1X和 2X振動(dòng)。在多數(shù)情況下,2X處的幅度要高于1X;

  • 對于單純的平行不對中,軸向上1X和2X處的振幅都很小;

  • 沿聯(lián)軸器檢測到振動(dòng)在軸向和徑向上異相,且軸向上的相位差為180°。


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NO.2 角度不對中

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不對中的兩個(gè)軸相交于一點(diǎn)但相互不平行,這種不對中稱為角度不對中。

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頻譜圖

特征:



  • 徑向1X波峰,軸向2X低幅波峰,徑向1X低幅波峰;

  • 不對中的兩個(gè)軸相交于一點(diǎn)但互相不平衡,這樣的不對中稱為軸線角度不對中。軸線角度不對中會(huì)在軸上產(chǎn)生一個(gè)彎曲作用,在頻譜上顯示為高強(qiáng)度的1X振動(dòng)和在兩端的軸承上的少量軸向2X振動(dòng)。還會(huì)有相當(dāng)強(qiáng)的徑向(水平和垂直方向上)1X和2X振動(dòng),但是這些振動(dòng)頻譜都是相同的;

  • 振動(dòng)在軸向上相位差為180°,而徑向上同相。

診斷實(shí)例

某廠一臺(tái)透平壓縮機(jī)組整體布置如下圖所示。機(jī)組年度檢修時(shí),除正常檢查、調(diào)整工作外,還更換了連接壓縮機(jī)高壓缸和低壓缸之間的聯(lián)軸器的連接螺栓,對軸系的轉(zhuǎn)子對中情況進(jìn)行了調(diào)整。

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機(jī)組布置示意圖

啟動(dòng)機(jī)組時(shí),透平和壓縮機(jī)低壓缸運(yùn)行正常,而壓縮機(jī)高壓缸振動(dòng)較大,但在允許范圍內(nèi)。機(jī)組運(yùn)行一周后壓縮機(jī)高壓缸振動(dòng)突然加劇,測點(diǎn)4、5的徑向振動(dòng)增大,其中測點(diǎn)5振動(dòng)值增加兩倍,測點(diǎn)6的軸向振動(dòng)加大,透平和壓縮機(jī)低壓缸的振動(dòng)無明顯變化。機(jī)組運(yùn)行兩周后,高壓缸測點(diǎn)5的振動(dòng)值又突然增加一倍,超過設(shè)計(jì)允許值,危及生產(chǎn)。如下圖:

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異常振動(dòng)特征

主要振動(dòng)特征:



  • 連接壓縮機(jī)高、低壓缸之間的聯(lián)軸器兩端振動(dòng)較大;

  • 測點(diǎn)5的振動(dòng)波形畸變?yōu)榛l與倍頻的疊加波,頻譜中2X頻諧波具有較大峰值;

  • 軸心軌跡為雙橢圓復(fù)合軌跡;

  • 軸向振動(dòng)較大。

診斷意見:



壓縮機(jī)高低壓缸間轉(zhuǎn)子對中不良,聯(lián)軸器發(fā)生故障,必須緊急停機(jī)檢修。

生產(chǎn)驗(yàn)證:



檢修人員根據(jù)診斷結(jié)論,重點(diǎn)對機(jī)組聯(lián)軸器局部解體檢查發(fā)現(xiàn),連接壓縮機(jī)高壓缸與低壓缸之間的聯(lián)軸器(半剛性聯(lián)軸器)固定法蘭與內(nèi)齒套的連接螺栓已斷掉三只。復(fù)查轉(zhuǎn)子對中情況,發(fā)現(xiàn)對中嚴(yán)重超差。同時(shí)發(fā)現(xiàn)由于連接螺栓的機(jī)械加工和熱處理工藝不符合要求,且熱處理后未進(jìn)行正火處理,螺栓在拉應(yīng)力作用下脆性斷裂。根據(jù)診斷意見及分析檢查結(jié)果,重新對中找正高壓缸轉(zhuǎn)子,并換上符合技術(shù)要求的連接螺栓,重新啟動(dòng)后機(jī)組運(yùn)行正常,避免了一次惡性事故。

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