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柴油發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)轉(zhuǎn)機(jī)振動(dòng)故障的分析處理和預(yù)防
2022年03月25日
柴油發(fā)電機(jī)組在工作中通常會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)機(jī)振動(dòng)原因通常有四種：不平衡、共振、不對(duì)中和機(jī)械故障。那么，如何預(yù)防轉(zhuǎn)機(jī)故障呢，我們往下來(lái)。
1.轉(zhuǎn)子不平衡
它是最常見(jiàn)的振動(dòng)原因，如轉(zhuǎn)子制造不良、轉(zhuǎn)子葉片上異物的堆積、電機(jī)轉(zhuǎn)子平衡不良等。 不平衡造成較大振動(dòng)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(dòng)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(dòng)隨負(fù)荷變化而略有變化。但如果設(shè)備基礎(chǔ)與其轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)生共振，則極有可能發(fā)生劇烈振動(dòng)。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(jī)機(jī)座必須堅(jiān)實(shí)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(jī)支承共振頻率應(yīng)遠(yuǎn)離任何激振頻率。對(duì)于新裝置，可向制造廠咨詢所需地基剛度以達(dá)到此目的。對(duì)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(guò)增加系統(tǒng)剛度和質(zhì)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。處理共振問(wèn)題時(shí)，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(duì)中或機(jī)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(duì)中或機(jī)械和電氣故障而誘發(fā)。然而與相同頻率下的問(wèn)題相比，這些共振造成的問(wèn)題并不常見(jiàn)。
3.不對(duì)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?yàn)闆](méi)有上述現(xiàn)象中的一種或兩種而斷定不存在對(duì)中問(wèn)題。同時(shí)應(yīng)考慮機(jī)組的熱膨脹，一副聯(lián)軸節(jié)之間要留有1.5-3mm間隙。
4.機(jī)械故障
質(zhì)量低劣的聯(lián)軸器、軸承和潤(rùn)滑不良以及支座不堅(jiān)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(dòng)、磨損。
（2）徑向軸承的更換，一般是簡(jiǎn)單更換。為了避振換新軸承時(shí)，應(yīng)對(duì)軸承外環(huán)作接觸涂色檢查，必要時(shí)處理軸承座。
?。?）軸向波動(dòng)是造成轉(zhuǎn)機(jī)，包括聯(lián)軸器、軸承在內(nèi)的另一振動(dòng)問(wèn)題的起因。一般轉(zhuǎn)機(jī)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(huì)產(chǎn)生劇烈的軸向振動(dòng)。
?。?）支座軟弱即四個(gè)支腳不在同一平面上。轉(zhuǎn)機(jī)用螺栓緊固在這四點(diǎn)時(shí)，如果各軸承不對(duì)中，必然造成劇烈振動(dòng)。因此轉(zhuǎn)機(jī)安裝時(shí)，應(yīng)該先用適當(dāng)力矩對(duì)稱擰緊幾個(gè)緊固點(diǎn)。然后每次松開(kāi)一個(gè)緊固點(diǎn)，并用千分表測(cè)量該點(diǎn)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(guò)程，直至松開(kāi)時(shí)每個(gè)點(diǎn)垂直變形量小于0.05mm為止。
?。?）轉(zhuǎn)機(jī)底座和地基的問(wèn)題有可能是振動(dòng)過(guò)大的直接原因。因此地腳螺栓必須有足夠強(qiáng)度，混凝土基礎(chǔ)結(jié)實(shí)無(wú)空洞，轉(zhuǎn)機(jī)運(yùn)行中要經(jīng)常檢查地腳螺栓是否松動(dòng)、斷裂，并及時(shí)排除。同時(shí)要查轉(zhuǎn)機(jī)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(dòng)也是比較常見(jiàn)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(dòng)，這是激振頻率誘發(fā)的振動(dòng)，因此，轉(zhuǎn)機(jī)組裝時(shí)一定要注意動(dòng)靜間隙。另外，大型軸流風(fēng)機(jī)還有喘振，汽輪機(jī)有軸承油膜振蕩?？傊?，熟悉了轉(zhuǎn)機(jī)振動(dòng)故障常見(jiàn)的原因后，還可以借助各類測(cè)振儀處理和預(yù)防振動(dòng)。
1.轉(zhuǎn)子不平衡
它是最常見(jiàn)的振動(dòng)原因，如轉(zhuǎn)子制造不良、轉(zhuǎn)子葉片上異物的堆積、電機(jī)轉(zhuǎn)子平衡不良等。 不平衡造成較大振動(dòng)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(dòng)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(dòng)隨負(fù)荷變化而略有變化。但如果設(shè)備基礎(chǔ)與其轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)生共振，則極有可能發(fā)生劇烈振動(dòng)。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(jī)機(jī)座必須堅(jiān)實(shí)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(jī)支承共振頻率應(yīng)遠(yuǎn)離任何激振頻率。對(duì)于新裝置，可向制造廠咨詢所需地基剛度以達(dá)到此目的。對(duì)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(guò)增加系統(tǒng)剛度和質(zhì)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。處理共振問(wèn)題時(shí)，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(duì)中或機(jī)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(duì)中或機(jī)械和電氣故障而誘發(fā)。然而與相同頻率下的問(wèn)題相比，這些共振造成的問(wèn)題并不常見(jiàn)。
3.不對(duì)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?yàn)闆](méi)有上述現(xiàn)象中的一種或兩種而斷定不存在對(duì)中問(wèn)題。同時(shí)應(yīng)考慮機(jī)組的熱膨脹，一副聯(lián)軸節(jié)之間要留有1.5-3mm間隙。
4.機(jī)械故障
質(zhì)量低劣的聯(lián)軸器、軸承和潤(rùn)滑不良以及支座不堅(jiān)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(dòng)、磨損。
（2）徑向軸承的更換，一般是簡(jiǎn)單更換。為了避振換新軸承時(shí)，應(yīng)對(duì)軸承外環(huán)作接觸涂色檢查，必要時(shí)處理軸承座。
?。?）軸向波動(dòng)是造成轉(zhuǎn)機(jī)，包括聯(lián)軸器、軸承在內(nèi)的另一振動(dòng)問(wèn)題的起因。一般轉(zhuǎn)機(jī)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(huì)產(chǎn)生劇烈的軸向振動(dòng)。
?。?）支座軟弱即四個(gè)支腳不在同一平面上。轉(zhuǎn)機(jī)用螺栓緊固在這四點(diǎn)時(shí)，如果各軸承不對(duì)中，必然造成劇烈振動(dòng)。因此轉(zhuǎn)機(jī)安裝時(shí)，應(yīng)該先用適當(dāng)力矩對(duì)稱擰緊幾個(gè)緊固點(diǎn)。然后每次松開(kāi)一個(gè)緊固點(diǎn)，并用千分表測(cè)量該點(diǎn)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(guò)程，直至松開(kāi)時(shí)每個(gè)點(diǎn)垂直變形量小于0.05mm為止。
?。?）轉(zhuǎn)機(jī)底座和地基的問(wèn)題有可能是振動(dòng)過(guò)大的直接原因。因此地腳螺栓必須有足夠強(qiáng)度，混凝土基礎(chǔ)結(jié)實(shí)無(wú)空洞，轉(zhuǎn)機(jī)運(yùn)行中要經(jīng)常檢查地腳螺栓是否松動(dòng)、斷裂，并及時(shí)排除。同時(shí)要查轉(zhuǎn)機(jī)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(dòng)也是比較常見(jiàn)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(dòng)，這是激振頻率誘發(fā)的振動(dòng)，因此，轉(zhuǎn)機(jī)組裝時(shí)一定要注意動(dòng)靜間隙。另外，大型軸流風(fēng)機(jī)還有喘振，汽輪機(jī)有軸承油膜振蕩?？傊?，熟悉了轉(zhuǎn)機(jī)振動(dòng)故障常見(jiàn)的原因后，還可以借助各類測(cè)振儀處理和預(yù)防振動(dòng)。