诊断弯曲轴
1. 弯曲轴的性质
A 弯曲轴 是指机器转子发生塑性变形,导致其偏离直线的一种情况。这可能是由于热应力(例如,未得到适当冷却的高温涡轮转子)、机械损伤(例如,转子掉落)或严重不平衡或错位引起的并发故障造成的。
弯曲的轴会产生 振动 这非常类似于 不平衡 或 错位,但它有一个关键的区别特征: 轴向振动大.
2. 弯曲轴的振动特征
弯曲轴的主要振动特征是 1X 运行速度 这是因为轴的弯曲就像一个巨大的“重点”,产生了类似于不平衡的离心力。
然而,关键的诊断指标是:
- 高轴向振动: 轴弯曲最重要的迹象是轴向(推力)方向的1倍高振动。弯曲轴旋转时,会迫使与其连接的部件(例如联轴器和轴承)沿轴心来回移动。如果轴向振动幅度大于径向(水平或垂直)振动的50倍(%),则强烈表明轴弯曲或严重错位。
- 类似的径向振动: 与不平衡一样,1X 径向振动也会很高。
- 主要 1X 频率: 光谱通常以 1X 峰为主,但有时也会出现 2X 峰,特别是当弯曲处靠近轴的中心时。
3. 区分轴弯曲和轴不对中
轴弯曲和轴错位会产生非常相似的振动特征,因为两者都经常导致较高的轴向振动。关键在于使用 相分析 来区分它们。
- 程序: 对机器的内侧和外侧轴承进行径向和轴向相位测量(共四个读数)。
- 轴弯曲迹象: 如果轴弯曲,在相同径向位置(例如,两个轴承的顶部)测得的轴向相位读数将彼此相差约180度。这是因为当机器的一端被弯曲向前推时,另一端会被向后拉。
- 错位指示: 在典型的角度错位情况下,轴向相位读数将大致同相(或接近 0 度相差)。
通过耦合器获取相位读数也可以提供明确的证据来区分两种故障情况。
4. 区分轴弯曲和不平衡
虽然这两种情况都会产生较高的 1X 径向振动, 不平衡 通常会产生很小的轴向振动。如果1X峰值很高,且轴向振动明显,则问题不太可能仅仅是不平衡造成的。
此外,弯曲的轴不能通过 平衡尝试平衡弯曲的轴可能会减少某个位置的振动,但通常会加剧另一个位置的振动。如果转子难以平衡或无法平衡,则很可能是轴弯曲的问题,而不是不平衡。
5. 确认
确认轴弯曲的最终方法是将转子放在V形块上或车床上,并使用千分表测量轴的跳动量。如果跳动量读数较大,则表明轴已发生物理弯曲,需要进行矫直或更换。