旋轉機械的故障來源及主要原因
旋轉機械有很多種,如發電機、汽輪機、離心式壓縮機、水泵、通風機和電動機。這種機械的主要功能都是通過旋轉動作來完成的,統稱為機器。
旋轉機械故障是指機器發生故障,即其動態性能惡化,不符合技術要求。比如機器不穩定,出現異常振動和噪音,機器的工作速度和輸出功率發生變化,介質的溫度、壓力、流量異常等。由于機器故障的原因不同,產生的信息也不同。根據機器的獨特信息,可以診斷機器故障。然而,機器故障的原因往往不是單一因素,尤其是對于機械系統中的旋轉機械,往往是多個故障因素耦合的結果。因此,有必要對旋轉機械的故障診斷進行綜合的分析和研究。
以下是旋轉機械故障的幾個主要來源及其主要原因:
故障源1
設計和制造
主要原因:
1)設計不當,動態特性差,運行時有強迫振動或自激振動;
2)結構不合理,應力集中;
3)工作速度接近或落入臨界速度區;
4)作業點接近或落入不穩定作業區;
5)零件加工制造差,精度不夠;
6)零件材質差,強度不夠,有制造缺陷;
7)轉子動平衡不符合技術要求。
故障源2
安裝和維護
主要原因:
1)機器安裝不當,零件錯位,預緊力過大;
2)軸系校中不良(軸系熱校中考慮不足);
3)機器幾何參數調整不當(如配合間隙、干涉、相對位置等);
4)管道應力大,改變了機器在工況下的動態特性和安裝精度;
5)轉子長期放置不當,破壞動平衡精度;
6)在安裝或維修過程中,破壞了機器原有的匹配性質和精度。
故障源3
運營
主要原因:
1)機器在非設計狀態下運行(如超速、過載或低負荷運行),改變了機器的工作特性;
2)潤滑或冷卻不良;
3)旋轉體局部損壞或結垢;
4)工藝參數不當(如溫度、壓力、流量、負荷等。介質的)使機器不穩定;
5)啟動、停機或加減速時操作不當,預熱不充分,熱膨脹不均勻或在關鍵區域停留時間過長。
故障源4
機器退化
主要原因:
1)長期運行,轉子撓度變大;
2)旋轉體局部損壞、脫落或開裂;
3)零件磨損、凹陷或腐蝕;
4)配合面受力惡化,生產過盈量不足或松動,破壞配合性質和精度;
5)機器基礎不均勻沉降和機殼變形。