求助分析管道应力的频谱特征

levinming

　　大家好，有台压缩机在检修后联轴器侧轴承振动量严重超标，检查后发现管道存在较大的应力，且基础松动，但是从频谱上却看不出对应的特征，请大家帮忙看一下!
　　1.压缩机为单级悬臂离心压缩机，电机功率6000kw，转速1483rpm，通过电机带动增速箱驱动压缩机，压缩机转速2060rpm，临界转速3800rpm

机组布置图

　　2.压缩机在试车时联轴器侧振动量V-2500A/B较高，达到70-80微米，叶轮侧轴承振动量也偏高达到13微米(正常10微米以下)，在停车时V-2500振动量不降反升，能达到150微米，直到压缩机彻底停下。

　　3. 压缩机运行时联轴器侧轴承V-2500频谱以一倍频为主78微米，也有二倍频，但值不大12微米，其它频率值很小。综合分析图见上。
　　4. 停车时叶轮侧的轴承V2501的综合分析图如下：

　　5.运行时叶轮侧轴承V2501综合分析图如下

　　6.停车时叶轮侧轴承V2501综合分析图如下

　　7.开车时bode图

　　8.停车时bode图



　　从这些震动特征上，有几个问题：
　　1. 管道应力的特征是什么?
　　2. 基础松动的特征是什么?
　　3. 为何在停车时联轴器侧轴承振动量升高?

mriook

管道应力不一定影响振动
管道应力可能造成壳体变形，降低刚度，使1倍频变大
你的波德图说明轴存在弯曲

levinming

mriook 发表于 2016-3-18 14:58
管道应力不一定影响振动
管道应力可能造成壳体变形，降低刚度，使1倍频变大
你的波德图说明轴存在弯曲

从联轴器侧轴承的震动频谱上看是这样，基本是一倍频

但是对停车时震动量上升一直不理解

mriook

轴有弯曲就会低速一倍频大

levinming

mriook 发表于 2016-3-19 09:41
轴有弯曲就会低速一倍频大

对bode图一直理解不太深，请教一下，从bode图什么地方可以看出弯曲呢？启停机bode图我查了几台机组都是不一样的啊！

mriook

转速很低的时候，轴振测到很大的一倍频振动，这会离心力可以忽略，其来源就是轴弯曲。

levinming

mriook 发表于 2016-3-25 08:37
转速很低的时候，轴振测到很大的一倍频振动，这会离心力可以忽略，其来源就是轴弯曲。

这点明白了，非常感谢，还有些问题要请教！

发生问题后对机组进行检查，发现了两个问题：
1. 压缩机入口管道的弹簧支架失效，松开压缩机出入口管线法兰，偏口较大，压缩机入口法兰管线下沉26mm，应该是管道应力导致了压缩机壳体受力。
2. 维修人员为了找正方便，私自松开了压缩机蜗壳的固定螺栓。在压缩机入口管道重力的影响下，再次禁固螺栓不到位，导致压缩机基础松动。

结合这两点分析，感觉
1. 振动主要来自于入口管道应力和基础松动的综合作用，管道应力导致压缩机壳体受力发生变形（如何导致轴会弯曲呢？？？？），
2. 同时，基础松动放大了这种效应，导致联轴器侧的轴承振动量过高，
3. 但叶轮侧轴承由于受到叶轮重力和壳体的限制，振动量没有大幅上升。但是频谱中存在的高倍频应该如何解释？
4. 联轴器侧振动量过高，特别停车时振动量不降反升，感觉应该影响到轴的中心位置，进而油压发生变化，产生油膜涡动，但是从轴心轨迹没有迹象，半倍频也没有发现。
5. 压缩机的对中从轴心轨迹未发现问题
6. 压缩机正常启动的bode图应该是什么样呢？查看了其它的，也是很乱，有文章说启停机的bode图不一致是发生轴弯曲的现象，不可能我们的压缩机都轴弯曲吧。

发现问题后，松开压缩机出入口法兰，重新紧固蜗壳螺栓，调整入口管线弹簧支架，进行无应力配管后，压缩机试车，振动量回复正常。

levinming

levinming 发表于 2016-3-28 14:55
这点明白了，非常感谢，还有些问题要请教！

发生问题后对机组进行检查，发现了两个问题：

最近没在吗？期待大神的答复！

ywrlzf

停车不降反升是不对的，应该是先升后慢慢降低到零。机组的一阶临界转速发生了变化，大概400rpm的时候有个峰值。结构刚度出了问题，不是不平衡不对中。最有可能就是松动和裂纹。

levinming

ywrlzf 发表于 2016-3-31 12:28
停车不降反升是不对的，应该是先升后慢慢降低到零。机组的一阶临界转速发生了变化，大概400rpm的时候有个峰 ...

1.在第二张图片中停车时的振动趋势图中可以很明显看到，振动幅值在停车时开始随着转速下降而缓慢上升，然后突然就变为0了。

2.我也是怀疑松动的可能性，会不会发生了甩动？以叶轮侧轴承为支点，联轴器侧摆动了起来，但是在轴心轨迹上看不到对应的趋势。

ywrlzf

levinming 发表于 2016-3-31 14:57
1.在第二张图片中停车时的振动趋势图中可以很明显看到，振动幅值在停车时开始随着转速下降而缓慢上升，然 ...

你不是说共振转速在3800左右，从bode图看已经是400左右了。固有频率发生了变化，质量没变吧，那就是结构刚度大幅度降低了。松动和裂纹可能性大。

levinming

ywrlzf 发表于 2016-4-2 08:54
你不是说共振转速在3800左右，从bode图看已经是400左右了。固有频率发生了变化，质量没变吧，那就是结构 ...

应该是这样，谢谢！后来发现蜗壳的紧固螺栓松动了，可以详细介绍一下结构刚度下降的影响吗？

levinming

levinming 发表于 2016-3-28 14:55
这点明白了，非常感谢，还有些问题要请教！

发生问题后对机组进行检查，发现了两个问题：

还在等候大家的帮助啊，还是没能搞明白啊

levinming

mriook 发表于 2016-3-25 08:37
转速很低的时候，轴振测到很大的一倍频振动，这会离心力可以忽略，其来源就是轴弯曲。

可是轴弯曲的原因是什么呢？这几天一直没搞清楚，会不会是基础松动和管道应力联合作用，使压缩机轴承箱的刚度发生变化了呢？从bode图上看，临界转速降与设计值不一致。另外会不会基础松动和向下的管道应力导致停车时在联轴器类似甩动的作用，转子已叶轮侧轴承为支点形成锥形的震动呢？
真的很想搞清楚这个问题，希望能和您共同讨论。期待您的答复

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固有频率2=刚度/质量，改变机械零件的刚度和质量可以改变其固有频率。增大机械零件的刚度和减小其质量在临界速度下，这个惯性力的频率等于或几倍于转子的固有频率，因此发生共振。

另外小老五的博客http://chjchcumt.blog.163.com/bl ... 462011019101432582/可能会给你一些启发