异常振动分量为工频时，转子不平衡故障的识别

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　　如果主要异常振动分量是工频，表明故障类型很可能是转子不平衡(有资料介绍概率为60%)，也可能是轴承、不对中、支承刚度差异等其它类型的故障。


　　要将转子不平衡从中区别出来，可做以下三点判断：


　　① 查工频振动趋势图，看振动值能否回落到原来正常运行时的数值。


　　如果转子发生机械损伤脱落或结垢，原动平衡状态就受到了破坏，离心力增大，振动值是不可能回落到原来数值的;而轴承油膜失稳产生的振动，只要轴承合金未发生磨损，失稳消失后振动值是能够回落到原数值的。


　　② 查半频或低频趋势图，看半频及低频分量是否活跃。


　　转子不平衡引起离心力增大会增加轴承的载荷，会改善油膜失稳，不会引起低频增大;而油膜失稳、瓦背紧力不足等轴承故障，半频及低频十分活跃。


　　③ 查工频相位趋势图，看工频幅值变化时，相位是否同时发生变化。


　　这一点最关键。无论是机械脱落，还是结垢，改变转子平衡状况的不平衡量的相位，不可能与原残余不平衡量的相位完全重合，不平衡故障发生后工频相位必定变化。特征频率同为工频的轴承偏心类故障、刚性联轴器角度不对中故障以及支承刚度故障，共同特点是工频相位始终为一固定方向、即刚度差的方向。


　　转子不平衡故障分为三种类型：


　　转子不平衡故障分为突发性不平衡、渐发性不平衡、初始不平衡三种类型，此外还有热弯曲。通过工频趋势看幅值及相位的变化形貌，可区别各具体类型，前提为转速稳定(即转速变化不大或远离临界转速)。


　　突发性不平衡(突变，损伤脱落)，其工频的幅值及相位趋势出现一段垂直于时间坐标的直线(干扰信号也是直线，瞬间上去后又即刻回到原位;而机械损伤是变化后不回原位)，表明转子动平衡状态的变化过程极为短暂，是突变。即有东西从转子上突然脱落(或极少发生的异物嵌入叶轮)，转子发生了永久性机械损伤。

　　渐发性不平衡(渐变，结垢)，其工频幅值趋势变化呈斜线或犬牙线缓慢上升，有时还会出现波动性回落，相位与幅值同步变化但幅度很小，表明转子动平衡状态的变化为逐步形成的，是渐变。即有物质较均匀地粘附到转子上形成结垢。转子腐蚀、冲刷损伤后工频及相位趋势变化类似结垢，但无振动值回落。


　　转子热弯曲，其工频幅值及相位的变化过程虽属渐变但历经时间较短，特点是相位短时间变化后不再变化，变速时相位不变和不变速时幅值变。


　　初始不平衡是因转子存放不妥或动平衡试验失误所致，造成转子原始不平衡量过大。转子低速跑合时振动值就高，对升速极为敏感，振动值随升速急剧增大，在通过临界转速区域时振动剧烈，但相位始终不变，往往不得不中断运行。


　　本文摘录自沈立智先生撰写的《大机组管理工作中的几点体会》。