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柴油發(fā)電機組出現(xiàn)轉(zhuǎn)機振動故障的分析處理和預(yù)防
2022年03月25日
柴油發(fā)電機組在工作中通常會出現(xiàn)轉(zhuǎn)機振動原因通常有四種：不平衡、共振、不對中和機械故障。那么，如何預(yù)防轉(zhuǎn)機故障呢，我們往下來。
1.轉(zhuǎn)子不平衡
它是最常見的振動原因，如轉(zhuǎn)子制造不良、轉(zhuǎn)子葉片上異物的堆積、電機轉(zhuǎn)子平衡不良等。 不平衡造成較大振動的另一原因是設(shè)備底座剛度較差或發(fā)生共振。鍵和鍵槽也是導(dǎo)致不平衡振動的另一原因。
轉(zhuǎn)軸熱彎曲是引起轉(zhuǎn)子不平衡的另一種現(xiàn)象。一般熱彎曲引起的不平衡振動隨負荷變化而略有變化。但如果設(shè)備基礎(chǔ)與其轉(zhuǎn)動發(fā)生共振，則極有可能發(fā)生劇烈振動。因此，預(yù)防的關(guān)鍵，一是轉(zhuǎn)軸的材質(zhì)必須滿足要求；二是轉(zhuǎn)機機座必須堅實可靠。
2. 共振
系統(tǒng)中的共振頻率取決于其自由度數(shù)量；共振頻率則由質(zhì)量、剛度和衰減系數(shù)決定。轉(zhuǎn)機支承共振頻率應(yīng)遠離任何激振頻率。對于新裝置，可向制造廠咨詢所需地基剛度以達到此目的。對于共振頻率與轉(zhuǎn)速相同的現(xiàn)有裝置有兩種選擇—最大限度地減少激振力或改變共振頻率。后者可通過增加系統(tǒng)剛度和質(zhì)量來實現(xiàn)。處理共振問題時，最好改變共振頻率。共振也可能是由于轉(zhuǎn)子與定子系統(tǒng)組件不對中或機械和電氣故障而引起。
轉(zhuǎn)速下諧波的共振頻率也易造成故障。它們也可能由于不對中或機械和電氣故障而誘發(fā)。然而與相同頻率下的問題相比，這些共振造成的問題并不常見。
3.不對中
它可能在轉(zhuǎn)速和兩倍轉(zhuǎn)速下造成徑向和軸向的激振力。但是絕不能因為沒有上述現(xiàn)象中的一種或兩種而斷定不存在對中問題。同時應(yīng)考慮機組的熱膨脹，一副聯(lián)軸節(jié)之間要留有1.5-3mm間隙。
4.機械故障
質(zhì)量低劣的聯(lián)軸器、軸承和潤滑不良以及支座不堅固，都是產(chǎn)生不同頻率和幅值激振力的原因。
?。?）質(zhì)量低劣的聯(lián)軸器主要表現(xiàn)在鑄造質(zhì)量差、連接螺孔偏斜、毛刺，橡皮墊圈很快損壞，使聯(lián)軸器由軟連接變?yōu)橛策B接，產(chǎn)生振動、磨損。
（2）徑向軸承的更換，一般是簡單更換。為了避振換新軸承時，應(yīng)對軸承外環(huán)作接觸涂色檢查，必要時處理軸承座。
?。?）軸向波動是造成轉(zhuǎn)機，包括聯(lián)軸器、軸承在內(nèi)的另一振動問題的起因。一般轉(zhuǎn)機的軸向推力靠止推軸承約束。但是，如果軸向?qū)χ胁涣?，且轉(zhuǎn)子軸向發(fā)生磨蹭，則可能會產(chǎn)生劇烈的軸向振動。
（4）支座軟弱即四個支腳不在同一平面上。轉(zhuǎn)機用螺栓緊固在這四點時，如果各軸承不對中，必然造成劇烈振動。因此轉(zhuǎn)機安裝時，應(yīng)該先用適當力矩對稱擰緊幾個緊固點。然后每次松開一個緊固點，并用千分表測量該點垂直變形量。如果垂直變形量大于.05mm，應(yīng)在此支腳下加墊片，其厚度等于變形量。重復(fù)以上過程，直至松開時每個點垂直變形量小于0.05mm為止。
?。?）轉(zhuǎn)機底座和地基的問題有可能是振動過大的直接原因。因此地腳螺栓必須有足夠強度，混凝土基礎(chǔ)結(jié)實無空洞，轉(zhuǎn)機運行中要經(jīng)常檢查地腳螺栓是否松動、斷裂，并及時排除。同時要查轉(zhuǎn)機的附屬連接設(shè)備支承是否牢靠。
此外，水泵因氣蝕而導(dǎo)致的振動也是比較常見的現(xiàn)象。還有轉(zhuǎn)子與定子之間發(fā)生的徑向碰磨也容易引起振動，這是激振頻率誘發(fā)的振動，因此，轉(zhuǎn)機組裝時一定要注意動靜間隙。另外，大型軸流風機還有喘振，汽輪機有軸承油膜振蕩。總之，熟悉了轉(zhuǎn)機振動故障常見的原因后，還可以借助各類測振儀處理和預(yù)防振動。
1.轉(zhuǎn)子不平衡
它是最常見的振動原因，如轉(zhuǎn)子制造不良、轉(zhuǎn)子葉片上異物的堆積、電機轉(zhuǎn)子平衡不良等。 不平衡造成較大振動的另一原因是設(shè)備底座剛度較差或發(fā)生共振。鍵和鍵槽也是導(dǎo)致不平衡振動的另一原因。
轉(zhuǎn)軸熱彎曲是引起轉(zhuǎn)子不平衡的另一種現(xiàn)象。一般熱彎曲引起的不平衡振動隨負荷變化而略有變化。但如果設(shè)備基礎(chǔ)與其轉(zhuǎn)動發(fā)生共振，則極有可能發(fā)生劇烈振動。因此，預(yù)防的關(guān)鍵，一是轉(zhuǎn)軸的材質(zhì)必須滿足要求；二是轉(zhuǎn)機機座必須堅實可靠。
2. 共振
系統(tǒng)中的共振頻率取決于其自由度數(shù)量；共振頻率則由質(zhì)量、剛度和衰減系數(shù)決定。轉(zhuǎn)機支承共振頻率應(yīng)遠離任何激振頻率。對于新裝置，可向制造廠咨詢所需地基剛度以達到此目的。對于共振頻率與轉(zhuǎn)速相同的現(xiàn)有裝置有兩種選擇—最大限度地減少激振力或改變共振頻率。后者可通過增加系統(tǒng)剛度和質(zhì)量來實現(xiàn)。處理共振問題時，最好改變共振頻率。共振也可能是由于轉(zhuǎn)子與定子系統(tǒng)組件不對中或機械和電氣故障而引起。
轉(zhuǎn)速下諧波的共振頻率也易造成故障。它們也可能由于不對中或機械和電氣故障而誘發(fā)。然而與相同頻率下的問題相比，這些共振造成的問題并不常見。
3.不對中
它可能在轉(zhuǎn)速和兩倍轉(zhuǎn)速下造成徑向和軸向的激振力。但是絕不能因為沒有上述現(xiàn)象中的一種或兩種而斷定不存在對中問題。同時應(yīng)考慮機組的熱膨脹，一副聯(lián)軸節(jié)之間要留有1.5-3mm間隙。
4.機械故障
質(zhì)量低劣的聯(lián)軸器、軸承和潤滑不良以及支座不堅固，都是產(chǎn)生不同頻率和幅值激振力的原因。
?。?）質(zhì)量低劣的聯(lián)軸器主要表現(xiàn)在鑄造質(zhì)量差、連接螺孔偏斜、毛刺，橡皮墊圈很快損壞，使聯(lián)軸器由軟連接變?yōu)橛策B接，產(chǎn)生振動、磨損。
（2）徑向軸承的更換，一般是簡單更換。為了避振換新軸承時，應(yīng)對軸承外環(huán)作接觸涂色檢查，必要時處理軸承座。
?。?）軸向波動是造成轉(zhuǎn)機，包括聯(lián)軸器、軸承在內(nèi)的另一振動問題的起因。一般轉(zhuǎn)機的軸向推力靠止推軸承約束。但是，如果軸向?qū)χ胁涣?，且轉(zhuǎn)子軸向發(fā)生磨蹭，則可能會產(chǎn)生劇烈的軸向振動。
（4）支座軟弱即四個支腳不在同一平面上。轉(zhuǎn)機用螺栓緊固在這四點時，如果各軸承不對中，必然造成劇烈振動。因此轉(zhuǎn)機安裝時，應(yīng)該先用適當力矩對稱擰緊幾個緊固點。然后每次松開一個緊固點，并用千分表測量該點垂直變形量。如果垂直變形量大于.05mm，應(yīng)在此支腳下加墊片，其厚度等于變形量。重復(fù)以上過程，直至松開時每個點垂直變形量小于0.05mm為止。
?。?）轉(zhuǎn)機底座和地基的問題有可能是振動過大的直接原因。因此地腳螺栓必須有足夠強度，混凝土基礎(chǔ)結(jié)實無空洞，轉(zhuǎn)機運行中要經(jīng)常檢查地腳螺栓是否松動、斷裂，并及時排除。同時要查轉(zhuǎn)機的附屬連接設(shè)備支承是否牢靠。
此外，水泵因氣蝕而導(dǎo)致的振動也是比較常見的現(xiàn)象。還有轉(zhuǎn)子與定子之間發(fā)生的徑向碰磨也容易引起振動，這是激振頻率誘發(fā)的振動，因此，轉(zhuǎn)機組裝時一定要注意動靜間隙。另外，大型軸流風機還有喘振，汽輪機有軸承油膜振蕩。總之，熟悉了轉(zhuǎn)機振動故障常見的原因后，還可以借助各類測振儀處理和預(yù)防振動。