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1、会计学1旋转机械振动故障分析与治理幻灯旋转机械振动故障分析与治理幻灯欢欢 迎迎 交交 流！流！朱晓东 博士 副教授东南大学火电机组振动国家工程研究中心副主任江苏省振动工程学会秘书长通讯地址：南京四牌楼2号东南大学 火电机组振动国家工程研究中心邮政编码：210096电话：025-83793248-8302手机：13382782140电子信箱：zxd_第1页/共97页主主 要要 内内 容容n n振动基本概念n n振动测试方法n n振动分析方法n n动平衡理论n n常见故障特征n n故障诊断方法n n机组动力学设计若干问题第2页/共97页一、振动基本概念一、振动基本概念振动危害振动三大种类振动三要素
2、单圆盘转子升速过程振动特点多圆盘转子升速过程振动特点振动标准第3页/共97页1、振动危害、振动危害影响机组安全稳定运行，具体表现在：轴承乌金损坏通流部分磨损转轴承受大幅交变应力大轴弯曲联轴器螺栓断裂噪音第4页/共97页2、振动三大种类、振动三大种类自由振动：外界扰动作用下的振动，危害较小，可不考虑。强迫振动：外界激励力作用下的振动，如：不平衡、不对中等。自激振动：系统内部存在能量反馈环节。如：油膜振荡、汽流激振等。第5页/共97页3、振动三要素、振动三要素n n简谐运动是最基本的振动形式，复杂振动可以看成是多个简谐振动的合成。n n振动三要素频率：（1）不同故障对应不同频率；（2）同一频率可能
3、对应多种故障；（3）1X振动频率和机器转速相同；2X振动频率是机器转速的两倍；1/2X振动频率是机器转速的一半。第6页/共97页幅值：振动强度、振动平稳的标志。相位n n振动位移、速度和加速度n n位移、速度、加速度表示的特点低频故障用位移信号高频故障用加速度信号第7页/共97页4 4、单圆盘转子系统升速过程振动特点、单圆盘转子系统升速过程振动特点、单圆盘转子系统升速过程振动特点、单圆盘转子系统升速过程振动特点n n幅频曲线n n相频曲线n n波德图n n临界转速概念第8页/共97页5 5、多圆盘转子系统升速过程振动特点、多圆盘转子系统升速过程振动特点、多圆盘转子系统升速过程振动特点、多圆盘转
4、子系统升速过程振动特点n n是单圆盘转子系统的推广n n多个临界转速第9页/共97页6、振动标准（、振动标准（I）n n两种振动测量方式：轴承座振动（瓦振）轴振n n三种振动单位振动位移振动烈度振动加速度第10页/共97页6、振动标准（、振动标准（II）n n各种测量方法的优缺点瓦振：直接、方便轴振：直观、明显烈度和加速度：考虑了频率影响n n振动稳定性：很重要，运行中要密切关注。n n振动监测标准的设置第11页/共97页n n为确保机组安全，通常要设置振动报警和停机值。n n报警状态下，运行人员要密切注意振动变化情况，振动不能发散。n n振动达到跳机值时，立即停机。n n不同机组振动特性、动
5、静间隙不同，振动保护值的设置可能不同。第12页/共97页10200r/s大型旋转机大型旋转机械械振动烈度标准振动烈度标准 ISO3945-1985第13页/共97页旋转轴的振动旋转轴的振动ISO7919/2第14页/共97页第15页/共97页第16页/共97页二、振动测试方法二、振动测试方法瓦振测量轴振（相对、绝对）测量相位测量频谱测量第17页/共97页1、瓦振测量方法、瓦振测量方法n n磁电式速度传感器磁电式速度传感器n n原理：往复式小型发电机原理：往复式小型发电机n n特点特点安装简单、方便安装简单、方便低频特性不好（低频特性不好（10Hz10Hz以下）以下）需要积分一次获得位移信号需要
6、积分一次获得位移信号只能获得动态信号只能获得动态信号信号可以直接进入分析系统处理信号可以直接进入分析系统处理价格较便宜价格较便宜第18页/共97页第19页/共97页2、轴振测量方法（、轴振测量方法（I）n n涡流传感器涡流传感器n n原理：电涡流效应原理：电涡流效应n n特点：特点：交、直流信号交、直流信号必须配前置放大器将信号放大必须配前置放大器将信号放大传感器要求较严，电缆不能互换、截短或延传感器要求较严，电缆不能互换、截短或延长长非接触式测量非接触式测量对测量表面要求较高（径向跳动）对测量表面要求较高（径向跳动）轴表面腐蚀、轴不园、凹坑、伤痕、压痕、剩轴表面腐蚀、轴不园、凹坑、伤痕、压痕
7、、剩磁、局部应力集中、热处理不均匀、镀层厚磁、局部应力集中、热处理不均匀、镀层厚度不均匀等。度不均匀等。频率特性好频率特性好第20页/共97页第21页/共97页第22页/共97页第23页/共97页2、轴振测量方法（、轴振测量方法（II）输出位移信号，无需积分需外加电源（12V）安装较困难测量结果与材料有关可以作为转速或键相信号第24页/共97页3、加速度传感器、加速度传感器n n可测量瓦振可测量瓦振n n原理：压电材料的压电效应原理：压电材料的压电效应n n加速度传感器特点加速度传感器特点加速度值加速度值频响范围宽频响范围宽积分两次获得位移信号，误差容易放大积分两次获得位移信号，误差容易放大结构简单，安装方便结构简单，安装方便质量轻，对测量结果影响小。质量轻，对测量结果影响小。需配备电荷放大器需配备电荷放大器只能测量动态信号只能测量动态信号第25页/共97页第26页/共97页4、涡流传感器的安装、涡流传感器的安装n n安装后很难调整，安装要求严n n工作温度0.2n n共振放大因子：阻尼越大，共振放大因子越小。n n不平衡响应灵敏度。第95页/共97页欢迎交流与合作！欢迎交流与合作！谢 谢！第96页/共97页