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转子系统不对中故障简介

发布时间:2020-01-15
转子系统联轴器不对中一文中指出转子与轴承的相对位置的变化会产生附加弯矩,使轴承载荷..

转子不对中通常是指相邻两转子的轴心线与轴承中心线的倾斜或偏移程度。转子不对中可以分为联轴器不对中和轴承不对中。
  1、转子不对中的种类
  轴承中心线与转轴轴线的相对位置的变化所引起的不对中故障称为轴承不对中。轴承不对中包括偏角不对中和标高变化两种情况。转子系统联轴器不对中一文中指出转子与轴承的相对位置的变化会产生附加弯矩,使轴承载荷重新分配,从而影响整个轴系的稳定性。目前多使用自位轴承,轴承的偏角不对中容易,实际情况下的是轴承位置标高发生变化使轴承载荷重新分配,从而影响整个轴系的稳定性。
  大型旋转机械通常由多个转子组成,各转子之间用联轴器连接构成轴系,传递运动和转矩。由于机器的安装误差、工作状态下热膨胀、承载后的变形以及机器基础的不均匀沉降等,有可能会造成机器工作时各转子轴线之间产生不对中,这种不对中故障称为联轴器不对中。联轴器不对中会导致转子系统的从动轴和主动轴之间的角速度差异,这种差异将作为激励使转子产生复杂振动。联轴器不对中又可分为平行不对中、偏角不对中和平行偏角不对中三种情况。
  现代的航空发动机大都采用内外多转子系统,其中的是双转子系统结构。相比单转子系统结构,其工作状况复杂。航空发动机的转子系统包括低压压气机转子、高压压气机转子、Ⅰ级涡轮转子、Ⅱ级涡轮转子等,这些转子系统之间通过轴间轴承或锥体相互联接。由于联接误差,各转子系统之间也会存在不对中现象。对于单跨转子系统,主要研究其轴承不对中,对于多跨串联转子系统,主要研究其联轴器不对中。对于内外多转子系统,主要研究其支承轴承不对中和中介轴承不对中。
  2、转子不对中产生的原因
  造成转子系统产生不对中故障的原因主要有两种:制造误差,安装误差及其他影响。
  (1)制造误差。在联轴器加工过程中。由于工艺或测量等原因造成端面与轴心线不垂直或端面螺栓孔的圆心与轴颈不同心。这种情况的联轴器处会产生一个附加弯矩,但这个弯矩的大小和方向不随时间及运行条件的变化而变化.只相当于在联轴器处施加了一个不平衡力,其结果是在联轴器附近产生较大的1阶振动,通过加平衡块的方法容易。
  (2)安装误差及其他影响。在排除了加工误差引起的不对中后,实际可以将不对中分为冷态不对中和热态不对中两种情况。其中冷态不对中主要是指在室温下由于安装误差造成的对中不良;热态不对中是指机组在运行过程中由于温度等因素造成的不对中,其主要原因有:基础受热不均;机组各部件的热膨胀变形和扭曲变形;机组热膨胀时由于滑动表面的摩擦力及导向键磨损引起轴承座倾斜和侧行;由于转子的挠性和重量分配不均匀,转子在安装之后产生原始弯曲,进而影响对中;地基下沉不均等。
  3、转子不对中的特征
  转子不对中故障的主要特征有:
  (1)改变轴承的支承负荷,使轴承的油膜压力也随之变化,负荷减小,轴承可能会产生油膜失稳;
  (2)振动往往在不对中齿式联轴器两侧的轴承上,且振动幅值与转子的负荷有关,随负荷的增大而;
  (3)平行不对中主要引起径向跳动,振动频率为两倍基频,同时也存在多倍基频振动,但以一倍基频和二倍基频为主,不对中越严重,二倍频所占的比例越大;
  (4)联轴器不对中时,轴向振动较大,振动频率为一倍频,振动幅值和相位稳定;
  (5)典型的轴心轨迹为香蕉型,正进动。

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