軸系類(lèi)設(shè)備不對(duì)中故障詳解
2025-09-24
NO.1 平行不對(duì)中
平行不對(duì)中是指兩軸的軸線(xiàn)平行，但不相交，平行不對(duì)中會(huì)在每個(gè)軸的耦合端產(chǎn)生剪切和彎曲力矩。
頻譜圖
特征：
徑向2X波峰，徑向1X低幅波峰（垂直或水平方向上）；
如果不對(duì)中軸的中心線(xiàn)平行但不共線(xiàn)，這樣的不對(duì)中稱(chēng)為平行不對(duì)中（或相離不對(duì)中）；
平行不對(duì)中在各個(gè)軸的聯(lián)結(jié)端產(chǎn)生剪切應(yīng)力和彎曲變形；
聯(lián)軸器兩端的軸承，會(huì)在徑向（垂直和水平方向）上產(chǎn)生高強(qiáng)度的1X和 2X振動(dòng)。在多數(shù)情況下，2X處的幅度要高于1X；
對(duì)于單純的平行不對(duì)中，軸向上1X和2X處的振幅都很小；
沿聯(lián)軸器檢測(cè)到振動(dòng)在軸向和徑向上異相，且軸向上的相位差為180°。
NO.2 角度不對(duì)中
不對(duì)中的兩個(gè)軸相交于一點(diǎn)但相互不平行，這種不對(duì)中稱(chēng)為角度不對(duì)中。
頻譜圖
特征：
徑向1X波峰，軸向2X低幅波峰，徑向1X低幅波峰；
不對(duì)中的兩個(gè)軸相交于一點(diǎn)但互相不平衡，這樣的不對(duì)中稱(chēng)為軸線(xiàn)角度不對(duì)中。軸線(xiàn)角度不對(duì)中會(huì)在軸上產(chǎn)生一個(gè)彎曲作用，在頻譜上顯示為高強(qiáng)度的1X振動(dòng)和在兩端的軸承上的少量軸向2X振動(dòng)。還會(huì)有相當(dāng)強(qiáng)的徑向（水平和垂直方向上）1X和2X振動(dòng)，但是這些振動(dòng)頻譜都是相同的；
振動(dòng)在軸向上相位差為180°，而徑向上同相。
診斷實(shí)例
某廠(chǎng)一臺(tái)透平壓縮機(jī)組整體布置如下圖所示。機(jī)組年度檢修時(shí)，除正常檢查、調(diào)整工作外，還更換了連接壓縮機(jī)高壓缸和低壓缸之間的聯(lián)軸器的連接螺栓，對(duì)軸系的轉(zhuǎn)子對(duì)中情況進(jìn)行了調(diào)整。
機(jī)組布置示意圖
啟動(dòng)機(jī)組時(shí)，透平和壓縮機(jī)低壓缸運(yùn)行正常，而壓縮機(jī)高壓缸振動(dòng)較大，但在允許范圍內(nèi)。機(jī)組運(yùn)行一周后壓縮機(jī)高壓缸振動(dòng)突然加劇，測(cè)點(diǎn)4、5的徑向振動(dòng)增大，其中測(cè)點(diǎn)5振動(dòng)值增加兩倍，測(cè)點(diǎn)6的軸向振動(dòng)加大，透平和壓縮機(jī)低壓缸的振動(dòng)無(wú)明顯變化。機(jī)組運(yùn)行兩周后，高壓缸測(cè)點(diǎn)5的振動(dòng)值又突然增加一倍，超過(guò)設(shè)計(jì)允許值，危及生產(chǎn)。如下圖：
異常振動(dòng)特征
主要振動(dòng)特征：
連接壓縮機(jī)高、低壓缸之間的聯(lián)軸器兩端振動(dòng)較大；
測(cè)點(diǎn)5的振動(dòng)波形畸變?yōu)榛l與倍頻的疊加波，頻譜中2X頻諧波具有較大峰值；
軸心軌跡為雙橢圓復(fù)合軌跡；
軸向振動(dòng)較大。
診斷意見(jiàn)：
壓縮機(jī)高低壓缸間轉(zhuǎn)子對(duì)中不良，聯(lián)軸器發(fā)生故障，必須緊急停機(jī)檢修。
生產(chǎn)驗(yàn)證：
檢修人員根據(jù)診斷結(jié)論，重點(diǎn)對(duì)機(jī)組聯(lián)軸器局部解體檢查發(fā)現(xiàn)，連接壓縮機(jī)高壓缸與低壓缸之間的聯(lián)軸器（半剛性聯(lián)軸器）固定法蘭與內(nèi)齒套的連接螺栓已斷掉三只。復(fù)查轉(zhuǎn)子對(duì)中情況，發(fā)現(xiàn)對(duì)中嚴(yán)重超差。同時(shí)發(fā)現(xiàn)由于連接螺栓的機(jī)械加工和熱處理工藝不符合要求，且熱處理后未進(jìn)行正火處理，螺栓在拉應(yīng)力作用下脆性斷裂。根據(jù)診斷意見(jiàn)及分析檢查結(jié)果，重新對(duì)中找正高壓缸轉(zhuǎn)子，并換上符合技術(shù)要求的連接螺栓，重新啟動(dòng)后機(jī)組運(yùn)行正常，避免了一次惡性事故。
來(lái)源：檢修圈
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