オイルホワールを理解する
オイルワール これは、流体膜が形成される機械において発生する、自己励起型の不安定振動の一種であり、ジャーナル）ベアリング――その中には大型タービン、コンプレッサー、ポンプなどが含まれる。これは流体による 不安定 このとき、シャフトを支える油膜が、ベアリングのすきまの中でシャフトを前方への円運動で押し始めます。この旋回は機械の回転速度（1×）よりも低い周波数で発生するため、これは 同期していない 振動――そして、自己励起型であるため、それを維持するために外部からの外力が必要ない。
1. 定義：オイルホワールとは何か？
とは異なり アンバランスこれは同期式（1×）の 強制振動, オイルホワールとは 自励振動：その駆動エネルギーは、軸自体の安定した回転から生じ、ベアリングの油膜を通じて供給されます。この違いは診断上重要です。なぜなら、自己励起型不安定は突然発生し、急速に増大する可能性があるため、1×のアンバランスのように「相殺」することができないからです。
2. オイルワールの特徴
オイルホワールは、振動データにおいて、いくつかの明確で識別可能な特徴を示します：
- 頻度： 最も顕著な特徴は、走行速度の半分よりわずかに低い周波数、通常は 0.4×および0.48× （軸回転数の40％～48％）。3000 rpm（50 Hz）で運転している機械では、およそ1200～1440 rpm（20～24 Hz）でオイルホワールが発生する。
- 方向： 振動は主に半径方向（水平および垂直）であり、多くの場合、強い指向性を持つ。
- Orbit plot: X–Y座標の軌道プロット上で表示 近接プローブ…オイルホワールは、前方へ進動し、しばしば歪んだ（非円形の）大きな軌道として現れ、その内部には1つの明確なループが存在する。
- Behaviour: オイルホワールは特定の周波数に固定されているわけではありません。機械の回転数が上がると、渦の周波数もそれに追従し、常に新しい回転数に対して約0.4～0.48倍という特徴的な比率を維持します。この速度追従特性こそが、 構造共振これは、軸の回転数にかかわらず一定の周波数を維持するものです。
これらの特性を正確に捉えるには、位相基準を用いた多チャンネル測定が必要となります。 カスケード（滝）プロット 中に取得された ランナップ または コーストダウン これは特に示唆に富む点である。なぜなら、サブシンクロナスピークは固定されたままではなく、走行速度に合わせて変動していることが確認できるからだ。
3. メカニズム：オイルホワールはどのように発生するのか？
オイルホワールは、すべり軸受内で軸を支える流体力学的オイルウェッジの力学現象によって生じます。通常運転時、回転する軸がオイルをくさび形の隙間に引き込み、軸を持ち上げて支える圧力場を形成します。軸は軸受の中心に位置するのではなく、荷重線に対してある角度を成すように、わずかにずれた位置で支持されます。
そのくさび内部の油は、軸の表面速度の約半分で軸受の周囲を循環しています。まさにこれが、生じる不安定性が0.5倍弱で現れる理由です。軸受への負荷が軽い場合や、過度の クリアランスすると、安定化作用が弱まります。その結果、わずかな外乱によってシャフトが循環膜に「捕らえられ」、ベアリングの周囲を円を描くように回転し始めます。その結果、自己増幅する振動が発生し、その振幅は非常に大きくなる可能性があります。多くの場合、その振幅はベアリングのすきまによってのみ制限され、その限界に達すると、シャフトがベアリング表面に接触し始めます。
4. オイルホイップ：より深刻な形態
機械が加速し、オイルホワールの周波数（約0.4～0.48倍）がローターの周波数のいずれかと一致する状態になると、 固有振動数 — a 臨界速度 — 症状が急激に悪化する。これは オイルホイップ、より広範な範囲における極端な一端である whirl-and-whip 一連の不安定性。
- 固定周波数： 振動がローターの固有振動数に「同調」し、機械の回転数がさらに上がっても振動は増大しなくなる。
- 振幅が大きい： 共振状態により、振幅が極めて大きくなる。
- 危険： オイルホイップは、ベアリングの摩耗や深刻な損傷など、壊滅的な破損につながる可能性のある、極めて危険で不安定な状態です。 ローターラブ.
5. よくある原因と解決策
- 原因: 軸受への負荷が軽すぎる、軸受のすきまが大きすぎる、オイルの粘度が低すぎる、オイル供給圧が高すぎる、あるいは回転速度の約2倍の速度で臨界回転数に達するような機械設計（つまり、回転周波数が臨界周波数に達するまさにその瞬間にローターが臨界回転数に達してしまう）などが挙げられる。
- 解決策: これらの対策は、不安定な油膜を崩すことを目的としています。具体的な方法としては、軸受の荷重を増やす、油の粘度を調整する、あるいはアンチワール形状（レモンボア（楕円形）、プレッシャーダム、または 多葉型およびティルティングパッド型 対称的なフィルムの循環を崩すデザイン。適合させる スクイーズフィルムダンパー 一部の機械では、安定化のための減衰効果を加えることができます。
現場で診断を確定するには、サブシンクロナスピークとその位相を測定し、シンクロナスな原因（不平衡や ずれ — まず。次のようなポータブルな2チャンネルアナライザ バランセット-1A 振幅を捉え、 位相 across the 振動スペクトル そして、1×成分が許容範囲内であるかを確認します。もし残留1×成分がクリアであるにもかかわらず、約0.45×の強いピークが持続し、回転数に連動している場合は、問題はバランス不良ではなく、オイルホワールなどの流体膜不安定性によるものです。したがって、修正は補正錘ではなく、ベアリングに行う必要があります。この不安定性の特徴的な周波数は、 ジャーナルベアリング（オイルホワールおよびオイルウィップ）周波数計算機.
