高速旋转机械转子的叶轮、轴套等旋转体通常是采用热压配合的方式安装在转轴上,其配合面要求为过盈配合。当过盈量不足而发生松动时,转子在高速运行中由于动挠度以及交变激振力的作用,转轴材料内部以及转轴与旋转体配合面之间会发生摩擦而影响转子的稳定性。 转子热套配合过盈不足的诊断依据如表1和表2所示。
表1 转子热套配合过盈不足振动症兆

表2 转子热套配合过盈不足的振动敏感参数

故障原因与对策 转子热套配合过盈不足的故障原因与治理措施见表3。
表3 转子热套配合过盈不足的故障原因与治理措施

诊断实例 例1:某压缩机年度大检修时,更换新转子后,在正常工作条件下运行时,各项工艺参数与检修前相同,但轴振动的振幅逐渐增大,最终达到设计值的三倍左右,机组处于临界状态运行。 压缩机发生异常振动时,转子两端轴承处的径向振动较大,振动信号的时域波形及频谱如图3所示,其相位不稳定,轴心轨迹波动较大;若降低工作转速,异常振动明显减低。

图3 异常振动时的波形与频谱
诊断意见:根据压缩机发生异常振动的现象和规律,初步怀疑是由于转子热套配合件过盈不足造成的。 由于是新更换的转子,若真的发生了过盈不足故障,处理比较困难,为慎重期间,必须排除其他的因素的影响。首先排除不平衡的可能性,检查转子动平衡记录和合格证,对照频谱图,可以排除这个因素的影响。对照频谱图和振动特征,参考工艺参数变化情况,又逐项排除了其他原因,最终确认振动是由于转子的制造缺陷,叶轮与转轴配合面过盈不足造成的,需停机拆卸转子处理。[设备管理] 生产验证:停机后检查转子动平衡,未发现问题。进一步拆卸转子,发现叶轮可以很容易地从转轴上拆卸下来,从而证实了转轴与叶轮配合面过盈量不足。更换合格的转子后,在原先的工艺条件下机组运行正常。
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