振动故障机理

简述转子的不平衡振动机理
转子的不平衡振动是指转子在运转过程中由于质量分布不均匀而出现的振动现象。

其机理可以从以下几个方面来进行简述：
1. 不平衡力的产生：转子的不平衡振动是由于转子上的质量分布不均匀而产生的。

当转子旋转时，如果质量分布不均匀，就会产生一个往往与旋转速度成正比的不平衡力。

这个不平衡力会引起转子产生往复振动。

2. 不平衡力的作用：不平衡力会使得转子在运转过程中发生往复振动。

当不平衡力作用在转子上时，会使转子产生一个横向的振动力。

这个振动力会导致转子发生振动，从而引起转子轴承、支撑结构等部件的振动，甚至对整个机器造成影响。

3. 振动的原因：不平衡振动的产生原因包括转子本身的制造误差、装配误差以及运行过程中零部件的磨损、松动等。

这些因素都会导致转子质量分布的不均匀，从而产生不平衡振动。

4. 振动的影响：转子的不平衡振动会对机器的运行产生负面影响。

首先，它会导致机器产生噪音和震动，影响机器的正常工作和使用寿命。

其次，不平衡振动还可能引起机器的结构破坏，造成机器故障甚至事故发生。

为了减小或消除转子的不平衡振动，可以采取以下措施：
- 在制造过程中加强质量控制，确保转子的质量分布尽可能均匀。

- 在装配过程中进行动平衡操作，通过添加适量的补偿质量来平衡转子。

- 定期检查和维护机器，防止零部件的磨损和松动，避免不平衡振动的产生。

- 在机器运行过程中监测振动情况，及时采取相应的调整和修复措施。

以上是转子不平衡振动机理的简述。

河南科技Henan Science and Technology 机械与动力工程总第804期第10期2023年5月某型直升机空中低频振动原因分析及问题处理郑坤薛晨吕一鸣周圣宏（昌河飞机工业集团有限责任公司，江西景德镇333000）摘要：【目的】通过低频振源频率分析和机载振动监测系统监测来研判直升机的低频振动问题，为同类问题的分析与处理提供一定的参考。

【方法】对某型机主旋翼1Ω振动、主尾旋翼形成的拍振和传动链扭振进行振动机理分析，结合振动数据进行判读。

【结果】从主桨振动和主桨锥体两个方面改善主旋翼1Ω振动，从基础频率、振动水平和飞行姿态三个方面改善主尾旋翼形成的拍振，从旋翼、传动、动力三个系统及飞行姿态等方面改善传动链扭振。

【结论】直升机振动故障排除需要通过振动的表象结合数据分析找到故障的根源，改善直升机振动问题，进一步保证飞行安全。

关键词：直升机；振动；飞行振动数据；使用维护建议中图分类号：V217.33文献标识码：A文章编号：1003-5168（2023）10-0044-04 DOI：10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2023.010.009Cause Analysis and Problem Solving of a Fault on Low Frequency Vibration in Air Condition of a Certain HelicopterZHENG Kun XUE Chen LYU Yiming ZHOU Shenghong(Changhe Aircraft Industries Group Co.,Ltd.,Jingdezhen333000,China)Abstract:[Purposes]Through the frequency analysis of low frequency vibration source and the monitor⁃ing of airborne vibration monitoring system,the low frequency vibration problem of helicopter is analyzed and judged,which provides some guiding significance for the analysis and treatment of similar problems. [Methods]Through analyzing the vibration mechanism of the1Ωvibration of the main rotor and the beat vibration formed by the main tail rotor and the torsional vibration of the transmission chain of a certain type of aircraft,and combing with the vibration data,relevant analysis was made.[Findings]The1Ωvi⁃bration of the main rotor was improved from the two aspects of the main rotor vibration and the main rotor cone.The beat vibration of the main and tail rotor was improved from the three aspects of basic fre⁃quency,vibration level and flight attitude.The torsional vibration of the transmission chain was improved from the three systems of rotor,transmission,power and flight attitude.[Conclusions]Helicopter vibra⁃tion troubleshooting needs to find the root cause of the fault through the appearance of vibration com⁃bined with data analysis,improve helicopter vibration,and further ensure flight safety.Keywords:helicopter;vibration;data of vibration during flight;maintenance suggestion0引言低频振动对人体的危害主要是精神方面的刺激和身体功能的下降。

汽轮机转子中心孔进油引发振动机理分析摘要:汽轮机中心孔进油依法的振动是发电厂振动故障中比较难确定故障原因的一种故障,汽轮机组作为发电厂重要组成部分其异常振动对于整个发电系统都有着重要的影响,本文将自己解决该类振动案例进行分析总结,为今后分析解决同类问题提供参考思路。

关键词:转子中心孔异常振动热弯曲1 汽轮机组振动异常现象总结某电厂一台MW50机组在启动过程中,发生了#1、2轴瓦振动严重超标的故障。

振动故障特征主要表现为:(1)该机组振动的基本特点是,随着时间增加,不稳定强迫振动增加,最终振动超标,机组打闸停机。

(2)从频谱特征分析,振动基频是主要成份,其它分量很少,因此属于不平衡激起的强迫振动;(3)#2轴承振动一旦开始爬升很快发散至报警值,并且没有尽头。

经过多次冲转,振动依旧没有得到改善。

(4)机组在暖机冲转过程中,有时可以定速,有时无法定速,振动值在机组转速停留500,1200,2400,3000r/min的阶段时,振动值都不是一个稳定值会随着时间的延长,振动会自动向上漂移,无法稳定在一个值上;(5)当500r/min的振动达到0.05mm后向1200冲转后振动值会减小到0.03mm以下,在转速稳定后振动值会再次逐渐向上漂移,从1200～2400,2400～3000振动现象基本一致;(6)每次冲完转后大轴都会出现暂时弯曲达到0.1mm,经过直轴、连续盘车一段时间后大轴弯曲可以减小到合格范围。

由此振动特征可以首先判断转子出现了热弯曲。

2 振动原因分析2.1 汽轮机转子热弯曲的原因分析造成转子热弯曲的原因如下:(1)转轴内应力过大;(2)转轴材质不均;(3)转轴套装部件失去紧力;(4)高温转子与冷水、冷汽接触;(5)动静摩擦;(6)转子中心孔进油。

根据该机组振动的变化特点,首先可以排除第1～2个原因,因为这2个原因引起的振动均变化缓慢,与该机组的振动现象不吻合。

又因试运过程中,未发现汽缸和本体疏水情况有异常,故可以排除第4个原因。

火电厂汽轮机常见的振动故障分析及故障诊断技术摘要：火力发电厂是重要的发电设施，电力设备的安全运行关系到电力供应的稳定性。

汽轮机组是火力发电系统的重要设备，汽轮机组的运行状态直接影响着电力供应，若在运行中汽轮机组发生故障会导致其他设备关联故障，甚至导致火力发电厂无法正常运转，造成不必要的经济损失。

但随着经济的快速发展，人们对电力供应以及电力供应的稳定性，提出了更高的要求，笔者针对火电厂计算机常见的振动故障进行分析，并提出相应的诊断方法，希望对火电厂汽轮机组的故障检修有所帮助。

关键词：火电厂；汽轮机；异常振动；故障排查；技术引言火电厂汽轮机作为一种能量转化设备，其内部结构较为复杂，主要由原动机、压缩机和其他动力机构成，通过电磁力和电感定理实现在电路和磁路之间的能量转换，从而满足发电需求。

由于火电厂汽轮机组长期处于高温高压的环境下工作，其进气压力、温度都处于较高的负荷状态，在运行过程中极易出现故障，导致汽轮机组出现振动。

对于检修工作人员需要具有预先防范的理念，在日常工作中能够及时发现异常震动的原因、并判断其振动位置、进行预防性维修，将异常震动对汽轮机组运行所带来的影响降至最低。

例如，转子作为汽轮机组的核心零件，转子出现质量不平衡或不对中等问题，通过检修人员对常见振动故障的表象原因进行分析，才能够实现精准的故障定位，保障火电厂的正常运转。

1 火电厂汽轮机振动原因1.1汽轮机机件转子热故障汽轮机在长时间使用过程中会出现振动问题，主要表现为转动时出现摩擦抖动或产生涡动的情况，若处于轻微状态，对汽轮机组影响不大；若产生温差，则会导致转子变形，此时转子呈不平衡运转状态，汽轮机组振动幅度明显提升。

产生此问题的主要原因是受热机件在安装过程中不够精准，未按照标准规范要求进行检测，导致部件受热不均衡，出现膨胀或变形等情况，转子运转失衡而产生振动。

在维修过程中，可通过更换磨损机件配件、调效间隙，减少轴位与密封位置摩擦[1]。

石油化工转动设备的振动故障分析及处理摘要：石油化工行业引进了大量机械和设备，促进了工业发展，特别是引进了旋转设备，大大提高了生产力。

在实践中，由于各种原因，设备振动造成的故障是不可避免的，设备振动幅度与设备间隙有关，间隙越大，设备损坏越大，设备故障的可能性越大，影响设备正常运行的可能性越大，因此需要对这应该是解决办法。

关键词：转动设备；振动；处理引言在石油化工中，大量设备特别是旋转设备的应用促进了石油工业的发展。

如果在实际操作过程中存在各种因素，则在操作过程中会发生装置的位置偏移，从而导致振动。

设备的振动幅度和控制间隙相互联系，间隙越大，振动越大，声音越大，导致设备正常运行。

因此，要做好石化旋转设备的振动故障分析，并提出故障处理对策。

1、石油化工中主要的转动设备运行问题在石油化工设备、烟机、风扇、气压计、燃气能源、合成器等方面是主要的旋转装置和振动源。

这些地基通常由离心式或轴向压缩机组成，具有高功率转速特性，其中大多数是主要生产设备，一旦出现故障，可能会造成生产损失，直接影响企业的经济效益。

随着石油化工的不断发展，生产设备的规模和重量都有所增加，对自动检测、缺陷检测等提出了新的要求尤其是旋转设备振动一直是设备故障的主要原因之一，设备振动造成的损坏，额外的能量损失，维修停机是生产成本上升的主要原因，对生产安全和员工健康构成了更大的威胁。

2、石油化工转动设备振动故障类型2.1转子失衡与弯曲石油化学旋转设备被广泛用作主要设备。

设计和安装轴时，容易出现偏心或质量差等问题，导致转子不平衡、相互力和设备振动。

同时，转子转动的过程中，会产生离心力或离心炬，当离心力发生变化时，设备发生振动，包括大小和方向。

此外，转子在弯曲时也会受到设备振动的影响，主要是横截面几何中心和转子旋转轴之间的不一致，导致质量偏差和不平衡。

2.2支承松动支承松动是指系统连接刚度不足或不牢固，导致机器阻力降低和设备振动过大。

在松动的情况下，极易引发系统不连续位移，发生碰磨现象，产生不稳定的振动，如果情况更严重，会对设备造成很大的冲击，并产生很大的振动声。

航空发动机是结构紧凑的高速旋转机械，在运行过程中经常会出现振动方面的故障。

发展综合振动故障诊断技术，开展振动故障机理研究，是解决航空发动机振动故障的有效途径。

振动是航空发动机的一个重要监控参数，发动机在进行试验时，需要解决各种振动问题。

发动机振动之所以特别重要，是因为振动直接影响发动机的正常工作和寿命，如果发动机出现振动异常而不及时加以检查排除，就有可能造成严重的后果。

因此，航空发动机振动故障诊断一直都是航空发动机试验测试中的一个重要研究课题。

典型的发动机振动故障航空发动机的振动故障具有复杂性和随机性，引起发动机振动故障的原因多种多样，其振动故障现象各不相同，典型的航空发动机振动故障及其特征简要归纳见表1。

表1 典型航空发动机振动故障原因及振动特征发动机振动测量建立满足测试目的和要求的振动测量系统、选择相应的振动测量方法是开展振动故障诊断的重要基础。

振动测量系统振动测量系统包含测振托架、振动传感器、传输电缆、信号适调器、数据记录（存储）、分析仪和以计算机为中心的数据处理系统等部分。

测量时应合理布置振动监测点，选取并正确安装满足要求的振动传感器，选用符合要求的电缆并合理固定，确保绝缘性和屏蔽性，保证信号有效传输，避免干扰和失真。

目前，在航空发动机振动测量中，广泛采用的振动传感器是压电式加速度计，该类传感器具有频响范围较宽、体积较小、使用寿命较长等优点。

振动测量方法航空发动机振动测量分为静态和动态两种。

静态测量是在研制过程中为了获取发动机的静态振动特性和结构模型参数，采用加激励的方法进行测量。

动态测量是在发动机运转情况下进行的，用于实时监测发动机工作状态、诊断振动故障。

目前，航空发动机整机振动测量时，均采用振动位移、振动速度或振动加速度作为显示参数和限制参数。

一般说来，对于较低频率振动用振动位移进行显示和限制；对于中等频率振动用振动速度进行显示和限制；而较高频率振动则用振动加速度进行显示和限制。

从对发动机整机振动限制的基本要求和发展趋势看，选择用振动速度进行显示和限制相对较多。

离心压缩机组振动故障机理、辨识和应对措施摘要：离心压缩机组在化工出产中发挥着首要作用，如果离心压缩机设备呈现了较为明显的故障问题，必然会影响到整个化工出产的有序进行，乃至带来更为严重的经济损失。

基于此，针对离心压缩机组常见的故障进行分析和有效应对也就显得极为必要，下面以离心压缩机组常见的振动故障为着眼点，首先介绍了振动故障的机理，然后又具体探讨了如何辨识离心压缩机组的振动故障，并且提出了具体的应对措施，但愿具备参考借鉴作用。

关键词：离心压缩机组；振动故障；机理；辨识；应对措施引言跟着当前我国化工出产的不断发展，在化工出产进程中同样也对各类设备提出了较高要求，一旦任何机械设备呈现了较为明显的故障问题，必然会对整个化工出产构成严重影响，这也就需要切实关键设备常见问题的详细分析探讨。

离心式压缩机作为当前化工出产中对比关键的一环，同样也应当引发高度关注，确保常见的各类故障问题能够得到较好明确，尤其是对对比典型的振动故障，更是应当予以高度关注，详细辨识造成振动的主要缘由，如斯也就可以有目的地予以应对处理，降低危害程度。

1离心压缩机组振动故障机理及缘由辨识离心压缩机是当前良多化工出产进程中对比常用的基本设备，其在实际应用中表现出了较为明显的体积小和运行平稳的特点，并且后续维修压力较低，还不容易遭到油污问题的影响，在当前化工出产中遭到了高度关注。

结合离心压缩机组在当前具体应用中的表现进行分析，其尽管处理量对比大，然而如果运行环境不够理想，运行周期对比长，容易造成振动问题的呈现，而相应振动故障如果得不到及时控制，必然也就很容易导致更为严重的后果呈现，乃至影响整个化工出产流程。

基于此，在离心压缩机组运维管理中及时掌握振动故障，详细分析振动故障的呈现缘由，进而采取较为适宜的策略和手段予以防控也就显得极为必要。

针对离心压缩机组振动故障的构成缘由进行有效辨识成为重中之重。

一般而言，当前对比常见的离心压缩机组振动故障构成缘由及其具体机理如下：（1）长期停机。

风机振动故障处理探讨作者：梁艳秋来源：《大东方》2018年第05期摘要：风机振动故障模式会因设备结构、安装方式、运行工况不同而各异。

现场诊断和治理要从多方面入手，采用科学的分析手段，注重故障细节表征。

风机振动机理分析法和频谱分析法对风机振动故障分析是行之有效的方法，在实际问题中合理运用一种或多种结合运用将起到事半功倍的效果。

实践证明，综合运用上述方法对风机振动的大力整治，使风机振动故障率大大降低，有力地保证了通风系统的高效稳定运行。

关键词：风机；振动；诊断一、风机振动评价标准风机作为一种量大、面广的通用机械设备，其有着广泛的使用范围。

振动故障作为风机故障中常见的一类故障，其对于生产、运行以及环境都会产生较大影响。

虽然如今风机设计和制造技术都有了较大进步，但是工业发展也对风机的性能有了较高的要求，风机振动故障也变得越来越复杂。

风机振动测点主要布置在风机轴承座，测量振动执行的标准为《JB/T 8689—1998 通风机振动检测及其限值》。

根据标准，按振动速度度量，要求风机振动的刚性支承VRMS≤4.6 mm/s，挠性支承VRMS≤7.1 mm/s。

通常情况下，低频（f≤5 Hz）时的振动强度由位移值度量，中频（5 Hz二、风机振动原因分析影响风机振动的因素很多，如设计制造上的缺陷、安装技术水平、系统参数变化等，都会引起风机振动故障。

一般来说，风机振动的原因可以分为机械方面和工作介质2 大类。

机械方面：（1）转子不平衡导致的振动：①在进行制造的过程之中出现误差，或者是在进行安装的过程之中出现不均匀，导致质量不平衡；②转子弯曲变形，或者是有部件出现了松动，或者是转子部件上出现了不均匀磨损等情况。

（2）系统安装误差引起的振动：①安装时驱动电机和风机的连接不对中；②皮带张力过紧或皮带抖动过大；③节流器与机壳间隙不均匀；④地脚螺栓松动或设备安装基础不平；⑤系统管道变形。

（3）动、静部件间的相碰或摩擦引起的振动：①由于安装不良造成运行过程中转子的变形或转动件与静止件发生摩擦；②润滑油脂不足或变质产生的动、静干摩擦。

旋转机械松动引起的振动故障特征与振动机理分析作者：刘文玲来源：《大东方》2016年第06期摘要：本文对旋转机械发生机械松动的形式进行了介绍，并重点对各类松动形式的故障特征及典型频谱图进行了分析，同时对机械松动产生的振动机理进行了分析。

关键词：机械松动；故障特征；振动机理在旋转设备运行过程中经常会出现机械松动现象，但在设备运行中机械松动只能通过进行状态检测进行分析才能发现，虽然松动本身不是纯粹的故障，不会产生振动，但会放大设备的其它故障，因此有必要对旋转设备关于松动引起的振动特征及振动机理进行分析。

机械松动有三种形式：结构框架或底座松动、结构或轴承座晃动或开裂引起的松动、轴承在轴承座内松动或部件配合松动。

一、振动特征分析1.结构框架或底座松动结构框架或底座松动包括支脚、底板、水泥底座松动或强度不够。

框架或底板变形，坚固螺丝松动等情况。

它的振动特征为：●类似不平衡或不对中，频谱主要以1X为主；●振动具有局部性，只表现在松动的转子上；●同轴承径向振动垂直，水平方向相位差0或180度；●如果轴承坚固是在轴向，也会引起类似不对中的轴向振动。

2.结构或轴承座晃动或开裂引起的松动结构或轴承座晃动或开裂引起的松动主要包括结构或轴承座开裂、支承件长度不同引起的晃动、部件间隙出现少量偏差时、坚固螺丝松动。

它的振动特征为：●主要以2X为特征（主要是径向2X超过1X的50%）；●幅值有时不稳定；●振动只有伴随其它故障如不平衡或不对中时才有表现，此时要消除不平衡或不对中将很困难；●在间隙达到出现碰撞前，振动主要是1X和2X，出现碰撞后，振动将出现大量谐频。

3.轴承在轴承座内松动或部件配合松动轴承在轴承座内松动或部件配合松动包括轴承在轴承座内松动、滚动轴承轴承内圈间隙大、滚动轴承轴承保持架在轴承盖内松动、轴承松动或有相对转动。

它的振动特征为：●常常出现大量的高次谐频，有时10X，甚至20X，松动严重时还会出现半频及谐频（0.5X、1.5X……）成分；●半频及谐频往往随不平衡或不对是等故障现象；●振动幅值变化较大，相位有时也不稳定。