1、旋轉(zhuǎn)機(jī)械常見不對(duì)中形式及新分類
在工程實(shí)際中,基礎(chǔ)下沉、缸體變形、軸承座安裝不當(dāng)、熱膨脹不均等均會(huì)造成轉(zhuǎn)子不對(duì)中故障,盡管產(chǎn)生不對(duì)中故障的原因千差萬(wàn)別,但是究其直接原因,應(yīng)是由于軸承中心的不一致造成的,圖1給出了由兩根轉(zhuǎn)子通過柔性聯(lián)軸器聯(lián)接組成的軸系常見的不對(duì)中形式,圖中1~4表示軸承,虛線框起來(lái)的為聯(lián)軸器部分,z為軸線方向,X為水平方向,y為豎直方向,由于對(duì)稱原因,圖1中未列出那些對(duì)稱的不對(duì)中形式。
圖I中,(a)、(b)兩種不對(duì)中形式,實(shí)際上在靜態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)子是對(duì)中的,不對(duì)中的是軸承,這兩種不對(duì)中形式的共同之處在于,在4個(gè)徑向支承軸承中,有3個(gè)軸承是等高的,一個(gè)軸承中心偏高或偏低,轉(zhuǎn)子間實(shí)際上是對(duì)中的。在文中,把這種不對(duì)中形式稱為同側(cè)軸承不對(duì)中(即由同一側(cè)某一軸承相對(duì)于初始軸承位置發(fā)生變化引起的不對(duì)中故障);(c)中的不對(duì)中形式,同一側(cè)的兩個(gè)軸承都是中心對(duì)中的,但是異側(cè)的兩對(duì)軸承中心是不對(duì)中的,而且這種不對(duì)中形式轉(zhuǎn)子間也是不對(duì)中的,在文把這種不對(duì)中形式稱為異側(cè)軸承不對(duì)中;(d)、(e)、(f)、(g)4種不對(duì)中形式既有軸承不對(duì)中存在也有轉(zhuǎn)子不對(duì)中存在,在文中稱為混合不對(duì)中。
2、各類不對(duì)中故障機(jī)理及特征
傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子不對(duì)中形式按照聯(lián)軸器兩端轉(zhuǎn)子軸線之間的關(guān)系分為:軸線平行位移不對(duì)中、軸線角度位移不對(duì)中和軸線綜合位移不對(duì)中。從時(shí)域波形、頻率成分、相位特征、軸心軌跡、穩(wěn)定性等方面給出了不對(duì)中故障的振動(dòng)特征,并提供了區(qū)分平行不對(duì)中、角度不對(duì)中的方法,這里不再詳述,下面討論作者提出的新不對(duì)中分類中各類不對(duì)中故障的機(jī)理及特征。
根據(jù)前面定義,同側(cè)軸承不對(duì)中形式,實(shí)際上轉(zhuǎn)子間是對(duì)中的,也就是說(shuō),該類不對(duì)中只有軸承不對(duì)中,而沒有轉(zhuǎn)子不對(duì)中。以圖l(a)為例,當(dāng)轉(zhuǎn)予運(yùn)動(dòng)時(shí),由于軸承3、4不對(duì)中,使得這兩個(gè)軸承在不對(duì)中方向(圖中為y方向)上的軸瓦間隙發(fā)生變化,*小油膜厚度變小,從而使支承剛度發(fā)生變化,就有可能使間隙變小的地方發(fā)生軸頸與軸瓦間的摩擦,對(duì)于以在一階振型為主要振動(dòng)型態(tài)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng),就會(huì)使軸承3、4承受2倍工頻的周期激勵(lì),根據(jù)作用力與反作用力原理,同樣的力也會(huì)作用到轉(zhuǎn)子上面,但是由于轉(zhuǎn)子間對(duì)中情況良好,這種2倍頻激勵(lì)在轉(zhuǎn)子軸振信號(hào)中不一定表現(xiàn)明顯,因此對(duì)于此類不對(duì)中形式,應(yīng)以瓦振(或座振)信號(hào)為準(zhǔn),而且由于轉(zhuǎn)子間不存在不對(duì)中,因此與之相連的轉(zhuǎn)子振動(dòng)不會(huì)受到不對(duì)中的影響。
異側(cè)軸承不對(duì)中,實(shí)際上就是傳統(tǒng)不對(duì)中分類中的軸線平行位移不對(duì)中,因此,該類不對(duì)中故障機(jī)理與振動(dòng)特征與軸線平行位移不對(duì)中完全相同川。同樣,混合不對(duì)中故障機(jī)理與特征應(yīng)與傳統(tǒng)不對(duì)中的軸線綜合位移不對(duì)中形式相同。