Kaj je vrtinec olja v ležajih?

Oljni vrtinec je samovzburjena vibracija v ležajih s fluidnim filmom (telesih s tekočinskim filmom), ki jo povzroči oljni klin, ki potiska gred v precesijski orbiti naprej. Pojavi se pri približno 0,42–0,48 × hitrost gredi (pogosto naveden kot ~0,43 ×). Amplituda oljnega vrtinca se povečuje s hitrostjo in lahko postane nestabilna, če se ne popravi.

Kaj je oljni bič in kako se razlikuje od oljnega vrtinca?

Do vrtinčenja olja pride, ko frekvenca vrtinčenja olja sovpada s prvo naravno frekvenco rotorja (prva kritična hitrost). Na tej točki se vrtinec 'zaklene' na naravno frekvenco in se s hitrostjo ne povečuje več. Vrtinjenje olja je hudo nestabilno stanje s potencialno uničujočimi amplitudnimi ravnmi.

Kako ločim vrtinec olja od drugih subsinhronih vibracij?

Vrtinec olja prepoznamo po: (1) frekvenci pri ~0,42–0,48 × hitrost gredi, (2) precesijski orbiti naprej, (3) frekvenci, ki sorazmerno sledi hitrosti gredi, (4) amplitudi, ki se običajno povečuje s hitrostjo. Drugi subsinhroni viri, kot so drgnjenje ali ohlapne komponente, se običajno pojavljajo pri natančnih subharmonikih (1/2 ×, 1/3 ×) in lahko kažejo obratno precesijo.

Kaj povzroča nastanek vrtinčenja olja?

Pojav vrtinčenja olja je odvisen od: (1) hitrosti gredi, ki presega prag stabilnosti, (2) majhne obremenitve ležaja (malo obremenjeni ležaji so bolj nagnjeni k temu), (3) nizke viskoznosti olja (zaradi visoke temperature ali napačne vrste olja), (4) prevelike zračnosti ležaja in (5) neusklajenosti ali neuravnoteženosti, ki vpliva na porazdelitev obremenitve ležaja.

Kako preprečiti ali odpraviti vrtinec olja in oljni met?

Rešitve vključujejo: (1) povečanje obremenitve ležaja ali zmanjšanje zračnosti, (2) uporabo ležajev proti vrtinčenju (nagibna blazinica, tlačni jez, limonina izvrtina), (3) spremembo viskoznosti olja (nadzor stopnje ali temperature), (4) zmanjšanje obratovalne hitrosti pod prag nestabilnosti, (5) izboljšanje poravnave in ravnotežja za stabilizacijo vzorca obremenitve ležaja.

Brezplačno inženirsko orodje

Pogostost napak ležajev

Izračunajte frekvenčno območje vrtinčenja olja, indikatorje oljnega biča, frekvenco gredi in značilnosti subsinhronih vibracij za drsne/tulčne ležaje.

Oljni vrtinec Oljni bič Subsinhrono

Rezultati

Frekvenčno območje vrtinčenja olja

—

Tipično vrtinčenje olja (pri izbranem razmerju)

—

Frekvenca gredi (1×)

—

2× Gred (preverjanje neusklajenosti)

—

Povzetek ključnih frekvenc

Pogostost	Hz	CPM	Kazalnik

⚠️ Stepenje z oljem: Če obratovalna hitrost preseže približno 2-kratnik prve kritične hitrosti, se lahko oljni vrtinec zaskoči na naravno frekvenco rotorja, kar povzroči oljni bič – hudo nestabilnost. Podsinhrone komponente je treba skrbno spremljati.

Oljni vrtinec

Oljni vrtinec je samovzburjena vibracija v ležajih s fluidnim filmom. Klin oljnega filma ustvarja silo, ki potisne gred v precesijsko orbito naprej s frekvenco, nižjo od hitrosti gredi:

Tipično vrtinčno razmerje je ~0,43, vendar se giblje od 0,42 do 0,48, odvisno od geometrije ležaja, obremenitve, viskoznosti olja in zračnosti.

Oljni bič

Do vibracij olja pride, ko frekvenca vrtinčenja olja sovpada s prvo kritično hitrostjo upogibanja rotorja. Na tej točki se subsinhrone vibracije "zaklenejo" na kritično hitrost in ne sledijo več hitrosti gredi:

Oljni bič je potencialno uničujoče stanje, ki zahteva takojšnjo pozornost.

Frekvenca gredi

Ključni kazalniki vibracij

Pogostost	Vzorec	Indikacija
0,42–0,48× gred	Subsinhronska, direktna precesija	Vrtinec olja – začetek nestabilnosti ležaja
Zaklenjena podsinhronizacija	Fiksna frekvenca ne glede na hitrost	Oljni bič – zaklenjen na 1. kritično točko
1× gred	Sinhrono	Normalni odziv na neuravnoteženost
2× gred	Drugi harmonik	Neusklajenost, ohlapnost ali nelinearen odziv

Primer – parna turbina pri 3000 vrt/min

Dano: Hitrost gredi = 3000 vrt/min, vrtinčno razmerje = 0,43

Frekvenca gredi = 3000 / 60 = 50,0 Hz

Območje vrtinčenja olja = od 0,42 × 50 do 0,48 × 50 = 21,0–24,0 Hz

Tipični vrtinec = 0,43 × 50 = 21,5 Hz (1290 centov na minuto)

2× gred = 100,0 Hz

Diagnostični nasvet: Vrtinčenje olja sledi hitrosti gredi (frekvenca se spreminja sorazmerno). Vrtinčenje olja NE sledi hitrosti – ostane zaklenjeno na kritični hitrosti. To je glavni način za razlikovanje med obema pogojema med zagonom in iztekom motorja.

Pogostost napak ležajev | Oljni vrtinec in oljni bič

Objavil Nikolaj Šelkovenko na 15. februar 2026 15. februar 2026