有人習慣將轉子彎曲與不平衡同等看待,實際上兩者是有區(qū)別的。所謂質量不平衡是指各橫截面的質心連線與其幾何中心連線存在偏差,而轉子彎曲是指各橫截面的幾何中心連線與旋轉軸線不重合,二者都會使轉子產生偏心質量,從而使轉子產生不平衡振動。
01 轉子彎曲的種類
機組停用一段時間后重新開機時,有時會遇到振動過大甚至無法啟動的情況。這多半是機組停用后產生了轉子彎曲的故障。
轉子彎曲有永久性彎曲和臨時性彎曲兩種情況。
永久性彎曲是指轉子軸呈弓形彎曲后無法恢復。造成永久彎曲的原因有設計制造缺陷(轉軸結構不合理、材質性能不均勻)、長期停放方法不當、熱態(tài)停機時未及時盤車或遭涼水急冷等。
臨時性彎曲是指可恢復的彎曲。造成臨時性彎曲的原因有預負荷過大、開機運行時暖機不充分、升速過快局部碰磨產生溫升等致使轉子熱變形不均勻等。
02 轉子彎曲振動的機理
轉子永久性彎曲和臨時性彎曲是兩種不同的故障,但其故障機理相同,都與轉子質量偏心類似,因而都會產生與質量偏心類似的旋轉矢量激振力。與質心偏離不同之處在于軸彎曲會使軸兩端產生錐形運動,因而在軸向還會產生較大的工頻振動。
另外,轉軸彎曲時,由于彎曲產生的彈力和轉子不平衡所產生的離心力相位不同,兩者之間相互作用會有所抵消,轉軸的振幅在某個轉速下會有所減小,即在某個轉速上,轉軸的振幅會產生一個“凹谷”,這點與不平衡轉子動力特性有所不同。當彎曲的作用小于不衡量時,振幅的減少發(fā)生在臨界轉速以下;當彎曲作用大于不平衡量時,振幅的減少就發(fā)生在臨界轉速以上。
03 轉子彎曲的故障特性
轉子永久性彎曲和轉子臨時性彎曲與轉子質量偏心基本相同。其不同之處是,具有轉子永久性彎曲故障的機器,開機啟動時振動就較大;而轉子臨時性彎曲的機器,則是隨著開機升速過程振幅增大到某一值后有所減小。
04 轉子彎曲的故障診斷
轉子彎曲的故障診斷主要依據如表1和表2所示。
表1 轉子彎曲的振動特征

表2 轉子彎曲的振動敏感參數
