联轴器不对中振动表现在哪里
  
  关于转子不对中的振动问题,不在于不对中的偏移量是多少,而是取决于系统对不对中的适应能力。不对中引起的不同征兆,除了作为对中偏移量的函数外,还会受到速度、力矩等其它状态的影响。由于受到对中角度的问题,长衬套要比短衬套对不对中的适应能力高;但对于高速机器来说,长衬套的悬臂问题容易引起动力学方面的问题,因此联轴套长度很少超过45cm。按照一般经验,每一厘米联轴套长度的偏移量在5微米之内为安全值,不超过此值可允许连续运行。
  
  存在较大不对中时,其故障形式最可能表现为弹性元件的损坏,如膜片或弹性柱销等,但也有一些其它类型的联轴器,其强度高于邻近轴承。因此,当造成轴承损坏时,联轴器却只有轻微损伤。有时联结力能够强大到足以使联轴器邻近系统达到稳定,从而消除不对中征兆。当发生这种情况时,不对中的强烈反应不发生在联轴器处,而是表现在轴承的自由端。
  
  转子不对中形成原因
  
  不对中的原因除设计、加工误差外,运行中很多因素也会形成新的不对中,可分为冷态不对中和热态不对中两种情况。其中,冷态不对中主要是指在室温下由于安装误差造成的对中不良;热态不对中指机组在运行过程中由于温度等因素造成的不对中,其主要原因有以下几方面。
  
  联轴器自身的影响
  
  对轮平面瓢偏,当拧紧靠背轮螺丝后,转子将产生静变形(即挠度),在轴颈上会呈现较大的晃摆,在旋转状态处静变形将产生旋转的强迫振动。
  
  对轮连接螺栓有紧力差别,其产生的后果将会像瓢偏一样。
  
  两个对轮止口或连接螺栓节圆不同心,当拧紧靠背螺丝后,两个转子会产生偏心,这种偏心在旋转状态下直接产生激振力,而且以力偶形式作用在两个相邻的轴承上。靠背轮本身及连接缺陷所造成振动的特点是:振动的主要分量与转速相符,但包含有一定的非基波分量,因此在激起普通强迫振动的同时,可能还会激起高次谐波和分谐波共振。
  
  其它因素的影响
  
  设备保温不良,受热不均,使机座产生热变形。
  
  设备超负荷运行,改变了设备受力状态。
  
  机器基础、底座沉降不均使对中超差和软地脚造成对中不良。
  
  由于转子的挠性和重量分配不均匀,转子在安装之后产生原始弯曲,进而影响对中。
  
  因管道系统的压力造成的扭曲变形。
  
  转子不对中种类
  
  现场设备存在两种不对中形式,联轴器不对中和轴承不对中。联轴器不对中又分为平行不对中、角度不对中,以及两种形式同时存在的综合不对中,如下图所示。现场遇到的通常是综合不对中,即有平行不对中也有角度不对中,但是一般情况下,其中一种为主因另一种为次因。
  
  转子不对中形式
  
  转子不对中振动机理
  
  刚性联轴器不对中
  
  刚性联轴器平行不对中时,两转子分别绕着各自的旋转中心旋转,但在联结螺栓的强制作用下,存在着把偏移的两轴心拉到一起的趋势。在不对中的方向上,一个螺孔的旋转半径受到压缩,另一个则受到拉伸,每转动180°,各螺孔旋转半径拉伸和压缩交变一次,作用在半联轴器上的力也交变一次;每旋转一周,则交变两次,使转子在径向产生二倍频振动,联轴器两侧径向振动的相位差为180°,是反相的。
  
  刚性联轴器角度不对中时,两轴线相交成一定的角度,半联轴器端面之间存在一定的张口。在联结螺栓拉力的强制作用下,两轴存在一个弯矩。转子每旋转一周,弯矩的作用方向交变一次,弯矩所引起的轴的弯曲变形也变化一次,从而使转子在径向产生工频振动,联轴器两侧径向工频振动是同相位的。此外,每旋转一周,在螺栓拉力的作用下,半联轴器还要带着转子沿轴向窜动一次,使转子还要产生轴向工频振动,联轴器两侧轴向工频振动的相位反相。
  
  轴系不对中的实际情况,几乎不存在单一的平行不对中或单一的角度不对中,往往是两者同时存在的综合不对中,因此刚性联轴器不对中时,表现为既有二倍频振动,又有工频振动。
  
  齿式联轴器不对中
  
  齿式联轴器平行不对中时,会在径向产生二倍频振动,而相位是基频的两倍。齿式联轴器角度不对中时,在旋转过程中齿面会发生相对滑动,并产生相应的摩擦力和摩擦力矩。角度不对中状态下的啮合点产生滑动变化,每旋转一周,齿面滑动方向发生二次突变,也就是摩擦力和摩擦力矩的方向发生了二次突变,从而形成二次冲击性振动。同时,也沿轴向窜动一次。
  
  因此,齿式联轴器角度不对中时,会在径向产生二倍频振动,联轴器两侧轴承径向振动的相位差为180°;同时也会在轴向产生较大的一倍频振动。由于齿式联轴器在结构上几乎都设有中间轴(齿套、短接),即使两转子为平行不对中,中间轴总要产生偏斜,因此表现在半联轴器与中间轴之间仍然是角度不对中。也就是说,对于齿式联轴器不论是哪种情况的不对中,都会产生径向二倍频振动,联轴器两侧轴承径向振动的相位差为180°。
  
  膜片联轴器不对中
  
  膜片联轴器为金属挠性联轴器,具体又分为膜盘式和叠片式,其补偿不对中和隔振能力很强,近年来在旋转机械中得到了广泛的应用。
  
  由于结构上几乎都设有中间轴,因此挠性膜片的受力主要为角度不对中所引起的力矩变化。对于具有n 个螺栓的联轴器,会产生n 倍频的振动(这里n为偶数,n为奇数时,为2n 倍频振动)。由于要传递动力和满足自身的强度,挠性膜片并非呈百分之百的弹性。因此,膜片联轴器仍然具有一定的刚性联轴器的特性,仍然会产生二倍频、工频振动。
  
  当存在转子不对中时,会引起转子、轴承、联轴器等部件的附加载荷,从而改变转子系统正常的动态特性,如振动增大、轴承磨损、转子挠曲等等。
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