【干货】转子不平衡的产生及特征详解


【干货】转子不平衡的产生及特征详解


转子不平衡的产生

常用机械中包含着大量的做旋转运动的零部件,例如各种传动轴、主轴、电动机和汽轮机的转子等,统称为回转体。在理想的情况下回转体旋转与不旋转时,对轴承产生的压力是一样的,这样的回转体是平衡的回转体。但在实际应用中的各种回转体,由于材质不均匀或毛坯缺陷、加工及装配中产生的误差,甚至设计时就具有非对称的几何形状等多种因素,造成了回转体的不平衡,即使静态平衡了,回转体在旋转时,其上每个微小质点产生的离心惯性力不能相互抵消,从而产生了不平衡的离心力,就造成了动态的不平衡。

转子不平衡是由于转子部件质量偏心或转子部件出现缺损造成的故障。造成转子不平衡的具体原因很多,按发生不平衡的过程可分为原始不平衡、渐发性不平衡和突发性不平衡等几种情况。原始不平衡是由于转子制造误差、装配误差以及材质不均匀等原因造成的,如出厂时动平衡没有达到平衡精度要求,在投用之初,便会产生较大的振动。渐发性不平衡是由于转子上不均匀结垢,介质中粉尘的不均匀沉积,介质中颗粒对叶片及叶轮的不均匀磨损以及工作介质对转子的磨蚀等因素造成的。


转子不平衡的特征

(1)振动频谱典型特征:不平衡问题通常是较高的转频振动占主导,一般其转频振动成份大于或等于其通频振动的80%以上。

(2)不平衡力具有一定的方向性,离心力在径向基本是均匀的,轴及支承轴承的运动轨迹近似为一个圆,然而,由于轴承座的垂直支承刚度大于水平方向,所以正常的轴及支承轴承的运动轨迹为椭圆,即正常情况下水平方向振动要比垂直方向振动大1.5到2倍,若超出这个范围,可能存在其它问题,特别是可能存在共振问题。

(3)径向与轴向振动比较,当是不平衡问题占主导时,径向振动(水平和垂直)要比轴向方向的振动大得多(悬臂转子除外)。

(4)悬臂转子不平衡问题的方向性,通常情况下,径向和轴向振动都比较大,它是静不平衡和力偶不平衡同时存在,所以通常情况下需要二平面进行平衡修正。

(5)有不平衡振动问题转子,其振动相位是稳定和可重复的。

(6)不平衡问题会促使共振幅值增大,如果转子的工作转速比较靠近其系统自振频率处的共振点时,少量的不平衡振动会增大10到50倍。

(7)转子不平衡问题的相位表现,同一轴承位置的垂直和水平相位差约 90°,两侧轴承同一方向的相位差相等。


分享到:


相關文章: