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卷扬机小知识
旋转机械振动的几种类型
发布时间: 2012-3-23

  旋转机械指汽轮机、燃气轮机、发电机、电动机、离心压缩机、水轮机、航空发动机等机械设备,它的主要构成部件有转子、支承转子的轴承、定子或机器壳体、连轴器等等。转速范围一般为几千r/min至几十万r/min,这类机组通常称为高速旋转机械,当然也有低速的水轮机机组,其转速只有100r/min。由于旋转机械的结构及其零部件的加工和安装方面的缺陷,使机器在运行时引起振动,其振动类型可分为横向振动、轴向振动和扭转振动三类。其中过大的横向振动往往是机器破坏的主要原因,所以成了振动监测的主要对象,也是对机组状态进行诊断的主要依据。
  转轴组件在其运行转速低于其一阶横向自振频率时,称为刚性转子,例如,常见的电动机转子。但也有运行转速高于本身的一阶横向自振频率的转子,例如燃气轮机转子、压缩机转子等,这类转子称为柔性转子。
  旋转机械中的振动可分为两种形式:其一是同步振动,又称强迫振动,主要由转子的不平衡、联轴器的不对中、安装不良等原因造成。其振动的频率为转子的回转频率及其倍频;振动的振幅,在转子的临界转速前,随着转速的增加而增大,超过临界转速,则随转速,,的增加而减小,在临界转速处,有一共振峰值。对转子来说,其激振原因是由于转子的不平衡(转子的质心与回转轴线偏离)而在旋转时产生的离心惯性力,该力的大小取决于转子的不平衡程度。因此,对转子进行动平衡处理,减小转子质心与回转轴线的偏距,即可减轻这种振动。在设计上,使转子在远离临界转速处运行,以避免共振的发生。
  另一种振动的形式是亚同步振动,又称自激振动,其振动频率低于转子的回转频率。由于这种差异而在转子和定子中产生交变应力,并且,这种振动常常在某个转速下(大于临界转速)突然发生,因而对旋转机械具有极大的危害性。亚同步振动对环境条件韵变化是十分敏感的,机器的微小差别,其稳定性可能具有极大的差异。

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