Forstå rotorgnissing i roterende maskineri

Bærbar balanseringsenhet, vibrasjonsanalysator

Enheter

Bærbart balanse- og vibrasjonsanalyseapparat Balanset-1A

Deler

Optisk sensor (lasertakometer)

Komplett vibrasjonsdiagnostikk- og balanseringssett fra Vibromera, inkludert fire vibrasjonssensorer med kabler, en signalgrensesnittmodul, laserturteller med magnetisk stativ, digital vekt, USB-kabel og en bæreveske. Systemet er designet for feltrotorbalansering og tilstandsovervåking på industrielt utstyr.

Enheter

Magnetisk stativ Insize-60-kgf.

Deler

Dynamisk balanseringsenhet "Balanset-1A" OEM

Definisjon: Hva er rotorrub?

Rotorgnidning (også kalt gnidning eller rotor-til-stator-kontakt) er en tilstand der de roterende komponentene i en maskin har periodisk eller kontinuerlig kontakt med stasjonære deler som tetninger, lagerhus eller foringsrørsvegger. Denne kontakten skaper friksjonskrefter, genererer varme og produserer særegne vibrasjon mønstre som raskt kan eskalere til katastrofal fiasko hvis de ikke tas tak i umiddelbart.

Rotorgnissing er spesielt farlig fordi kontakten kan skape en positiv tilbakekoblingssløyfe: vibrasjon forårsaker gnissing, gnissing genererer varme, varme forårsaker termisk sløyfe, øker termisk bøy vibrasjonen, noe som forårsaker mer kraftig gnissing. Denne spiralen kan ødelegge en maskin på få minutter hvis den ikke stoppes.

Typer rotorgnidning

1. Lett gniing (periodisk kontakt)

Kort, sporadisk kontakt under toppavbøyningssykluser
Kan bare forekomme ved visse hastigheter eller driftsforhold
Produserer uregelmessige, periodiske vibrasjonstopper
Ofte ved tetninger eller labyrintklaringer
Kan tolereres kort, men indikerer et problem som krever korrigering

2. Delvis gnidning (kontinuerlig lyskontakt)

Kontinuerlig kontakt, men med lett friksjonskraft
Rotoren opprettholder rotasjonen mens den skraper på en stasjonær overflate
Genererer kontinuerlig subsynkron eller synkron vibrasjon
Produserer varme og slitasjeavfall
Kan utvikle seg til kraftig gnagsår hvis det ikke korrigeres

3. Kraftig gniing (full ringformet kontakt)

Rotoren har kontakt med statoren rundt hele eller store deler av omkretsen
Svært høye friksjonskrefter
Rask temperaturøkning (hundrevis av grader i minutter)
Sterk vibrasjon, ofte kaotisk
Kan føre til rotorfastkjøring eller katastrofal svikt
Krever umiddelbar nødavstengning

Vanlige steder for gnisser

Labyrintforseglinger: Trange klaringer gjør at tetningsgnissing er vanlig
Holderlager: Nødlager designet for å fange akselen under alvorlige hendelser
Balansestempelpakninger: I flertrinnskompressorer og pumper
Mellomlagsmembraner: I turbiner
Lagerhus: Alvorlige tilfeller der akselen berører lagerdekselet
Skafthylser: Beskyttelseshylser på tetningssteder

Årsaker til rotorgnissing

Overdreven vibrasjon

Alvorlig ubalanse forårsaker stor akselavbøyning
Feiljustering skaper akselbevegelse
Opererer på kritisk hastighet med resonant forsterkning
Rotorens ustabilitet (oljevisp, dampvirvel)

Utilstrekkelig klaring

Feil montering som gir utilstrekkelig radial klaring
Termisk vekst som reduserer klaringer under oppvarming
Lagerslitasje som tillater overdreven akselbevegelse
Fundamentsetting bringer stasjonære deler nærmere rotoren

Forbigående hendelser

Gjennomkjøring av kritisk hastighet under oppstart/rulling
Lastendringer som forårsaker plutselig akselavbøyning
Turhendelser eller nødstopp
Overhastighetsforhold

Vibrasjonssignaturer av rotorgnidning

Karakteristiske mønstre

Subsynkrone komponenter: Frekvenser under 1× (ofte 1/2×, 1/3×, 1/4×) fra bakovervirvel under gnidning
Flere harmoniske: 1×, 2×, 3×, 4× på grunn av ikke-lineære friksjonskrefter
Uregelmessig oppførsel: Plutselige endringer i amplitude og frekvens
Bredbåndsstøy: Tilfeldige, høyfrekvente komponenter fra friksjon og støt
Faseustabilitet: Fasevinkler variere uberegnelig

Spektrumkarakteristikker

Tallrike topper ved brøkdeler og flerdobbelte ordener
Høyt støynivå fra tilfeldige støt
Spekteret endrer seg raskt og uforutsigbart
Foss-tomter viser frekvenskomponenter som dukker opp og forsvinner

Baneanalyse

Akselbane mønstrene under gnidning er svært særegne:

Uregelmessige, forvrengte baneformer
Skarpe hjørner eller flate flekker der kontakt oppstår
Baneformen endres etter hvert som gnidningsgraden varierer
Viser ofte reverserte (bakovergående) presesjonskomponenter

Konsekvenser og skade

Umiddelbare effekter

Friksjonsoppvarming: Kontakt genererer intens lokal varme (300–600 °C mulig)
Termisk bue: Asymmetrisk oppvarming forårsaker bøying av akselen, noe som øker alvorlighetsgraden av gnissing
Bruk: Materiale fjernet fra aksel- og statoroverflater
Ruskgenerering: Slitasjepartikler forurenser lagre og tetninger

Sekundærskade

Ødeleggelse av segl: Labyrintforseglingens tenner slitt bort eller brukket av
Overbelastning av lager: Økte belastninger og oppvarming fra gnidekrefter
Permanent skaftbue: Sterk oppvarming kan forårsake plastisk deformasjon
Skaftpoengsum: Spor slitt inn i akseloverflaten

Katastrofale feil

Skaftbeslag: Fullstendig låsing fra kraftig gnissing
Skaftbrudd: Varmepåvirket sone skaper sprekkdannelse
Rotorfall: Lagersvikt på grunn av overoppheting gjør at rotoren faller ned på holderlagrene eller huset
Brannfare: Varmt avfall eller gnister kan antenne brennbare materialer

Deteksjon og diagnose

Indikatorer for vibrasjonsanalyse

Plutselig opptreden av flere subsynkrone komponenter
Uregelmessige, ikke-repeterbare vibrasjonsmønstre
Kraftig økning i det totale vibrasjonsnivået
Endringer i vibrasjon umiddelbart etter hastighetsendringer
Uvanlige banemønstre med skarpe trekk

Fysiske bevis

Metallisk støv eller partikler i lagerhus
Synlige slitasjemerker eller riper på eksponerte akselflater
Skadede eller slitte tetningskomponenter
Lagertemperaturen øker
Hørbare skrapende eller slipende lyder

Nødrespons

Hvis det er mistanke om rotorslipp under drift:

Vurder alvorlighetsgrad: Lett gnissing kan muliggjøre kontrollert avstengning; kraftig gnissing krever umiddelbar nødstopp
Reduser hastigheten: Hvis mulig, reduser hastigheten sakte mens du overvåker vibrasjonene
Overvåk temperaturer: Stigende lagertemperaturer indikerer forverret tilstand
Nødstopp: Hvis vibrasjonen fortsetter å øke eller temperaturen stiger raskt
Ikke start på nytt: Inntil klareringer er bekreftet og gnisted er identifisert
Dokumenthendelse: Registrer vibrasjonsdata, temperaturer og hastigheter for analyse

Forebygging og avbøtende tiltak

Designtiltak

Tilstrekkelig radial klaring på alle potensielle gnisteder
Ta hensyn til termisk vekst i klaringsdesign
Bruk slipbare belegg på tetningssteder for å minimere skader fra lett gnissing
Installer holderlager for å begrense nedbøyning under alvorlige hendelser

Operasjonelle tiltak

Oppretthold god balansere for å minimere akselavbøyning
Sørg for presisjonsjustering
Følg riktige oppvarmingsprosedyrer for å håndtere termisk vekst
Unngå drift ved kritiske hastigheter
Overvåk vibrasjoner kontinuerlig på kritisk utstyr

Overvåking og beskyttelse

Installer vibrasjonsalarmer satt til under terskelnivåene for gnissing
Overvåk lager- og tetningstemperaturer
Bruk nærhetsprober for å spore akselposisjon og klaring
Implementer automatisk avstengning ved overdreven vibrasjon

Rotorgnissing representerer en nødsituasjon som krever øyeblikkelig oppmerksomhet. Å forstå årsakene, gjenkjenne de karakteristiske vibrasjonssignaturene og implementere riktige forebyggende og beskyttende tiltak er avgjørende for sikker drift av roterende maskineri, spesielt i høyhastighets- eller tett klaringssystem som turbiner og kompressorer.

← Tilbake til hovedindeksen

Hva er rotorgnissing? Kontakt mellom roterende og stasjonære deler

Publisert av admin på oktober 31, 2025 oktober 31, 2025