转子不平衡的种类和故障机理

转子不平衡是由于转子部件质量偏心或转子部件出现缺损造成的故障它是旋转机械最常见的故障。不平衡是转子故障和振动的主要原因振动严重影响到转子的使用寿命和安全运行,甚至引发重大事故。


转子不平衡的种类

根据发生不平衡的过程转子不平衡可分为原始不平衡、渐发性不平衡和突发性不平衡等几种情况。

原始不平衡的原因有转子制造误差、装配误差以及材质不均匀等假如出厂时动平衡没有达到平衡精度要求在投用之初便会产生较大的振动。

渐发性不平衡是由于转子上不均匀结垢、介质中粉尘的不均匀沉积、介质中颗粒对叶片及叶轮的不均匀磨损或者工作介质对转子的磨蚀等因素造成的。其表现为振值随运行时间的延长而逐渐增大。

突发性不平衡是由于转子上零部件脱落或叶轮流道有异物附着、卡塞等机组振值突然显著增大后稳定在一定水平上。

不平衡按其机理又可分为静失衡、力偶失衡、准静失衡、动失衡等四类。


转子不平衡故障机理

设转子的质量为M偏心质量为m偏心距为e如果转子的质心到两轴承连心线的垂直距离不为零具有挠度为a,如下图所示。

由于有偏心质量m和偏心距e的存在当转子转动时将产生离心力、离心力矩或两者兼而有之。离心力的大小与偏心质量m、偏心距e及旋转角速度ω有关即F=meω2。众所周知交变的力(方向、大小均周期性变化)会引起振动这就是不平衡引起振动的原因。转子转动一周离心力方向改变一次,因此不平衡振动的频率与转速相一致。

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