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如果轉子的中心慣性主軸偏離其旋轉軸線,則轉動過程中,在離心力的作用下轉子將振動,這就是質(zhì)量不平衡。
質(zhì)量不平衡的大小和方向是確定的,可以用平衡的手段消除。相對于質(zhì)量不平衡,還有其他形式的不平衡,如熱彎曲、動靜摩擦、因轉子存在活動部件而產(chǎn)生的不平衡等,這些不平衡的大小和方向往往是變化的,一般不能通過平衡的手段消除。
診斷質(zhì)量不平衡涉及以下方面的問題:
(1)振動是否屬于平衡問題。
(2)不平衡的部位、性質(zhì)(剛性不平衡還是柔性不平衡?幾階不平衡?)、大小和角度。
在實際的診斷中,這兩方面的分析往往是同時進行的。
總體上講,不平衡的原因可以分為轉子彎曲和轉子質(zhì)量分布不對稱兩類。
1. 轉子彎曲
造成轉子彎曲的原因有:
(1)在制造階段,由于鍛件熱處理不當引起的殘余變形使轉子彎曲。
(2)重力彎曲。汽輪機或發(fā)電機的軸長期固定在一個位置不動,可能引起重力彎曲,啟動時會發(fā)生劇烈振動。
(3)熱彎曲。汽輪機轉子在未冷卻的情況下停盤車,由于受熱不均勻可能發(fā)生熱彎曲。如果彎曲量過大,則可能成為 永 久 彎曲。
(4)熱裝。葉輪、軸套、聯(lián)軸器等往軸上熱裝時,如果一側冷卻太快,可能產(chǎn)生軸彎曲。如果套裝部件之間的間隙過小,運行中一旦間隙消失,也可以造成轉子軸彎曲。
(5)摩擦。當軸與汽封、軸封摩擦時,將形成熱點使軸彎曲。如果局部熱應力過高,可以導致 永 久 彎曲。
(6)加熱直軸,其殘余偏心值超過規(guī)定。
(7)軸系不對中引起的軸彎曲。
2. 轉子質(zhì)量分布不對稱
造成轉子質(zhì)量分布不對稱的原因有:
(1)在制造階段,由于機械加工誤差以及裝配變形破壞了轉子質(zhì)量分布的對稱性。
(2)轉動部件(如轉子、葉片、葉輪、聯(lián)軸器、護環(huán)、線圈、槽楔、墊塊)有位移或脫落。如汽輪機葉片的飛脫、發(fā)電機線圈受熱后的位移。另外,風機和水泵的轉子特別容易出現(xiàn)腐蝕或磨損,也會造成轉子質(zhì)量不對稱。
(3)在檢修過程中,更換葉片、圍帶、線圈、槽楔等部件出現(xiàn)的質(zhì)量偏差,拆卸和回裝聯(lián)軸器、護環(huán)過程中出現(xiàn)的偏差。
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