英格索兰空压机机组振动故障分析
英格索兰空压机机组振动故障分析
1、转子不平衡故障
转子不平衡的振动识别特征是频谱图上工频具有突出峰值，有时伴有二倍频等高频谐波，在转速不变时相位稳定，振幅与不平衡度成正比，并随工作转速的升降而增减（过临界转速时例外），轴心轨迹为椭圆同步正进动。

2、转子不对中故障[8]
齿形联轴器所产生的附加轴向力以及转子偏角位移的作用，从动转子以每回转一周为周期，在轴向往复运动一次，因而转子的轴向振动的频率与回转频率相同。

转子不对中的振动识别特征是【19】：频谱图上径向振动频谱由基频、二倍频及调制谐波组成，二倍频谐波振幅较大，为特征频率。

轴向振动频谱由基频及其谐波组成，基频具有峰值。

转速一定时相位稳定不变。

在联轴器相邻处的轴承振动较大，轴心轨迹为大圆套小圆，进动为同步正进动，对载荷变化较为敏感，振动随载荷增加而增加。

3、油膜涡动和油膜震荡
油膜震荡的振动识别特征是【20】：波形具有明显的低频波动规律，频谱具有组合频率特征，该组合频率由基频与次半频形成，次谐波非常丰富。

相位变动大，极不规则，轴心轨迹为扩散的不规则轨迹，进动方向为正进动。

对于油膜振荡，一定是工作转速高于第一临界转速两倍时才会发生，振荡频率等于转子的第一临界固有频率，此频率不随工作转速的变化而变化，在升速过程中升速越快，“惯性效应”越明显，此故障对润滑油的温度、压力、粘度等参数非常敏感，易发生在轻载的转子上。

4、旋转失速的诊断
转子发生旋转失速的轴心轨迹为反进动。

旋转失速在叶轮间产生的压力波动就是引起转子振动的激振力。

激振力的大小还与气体分子量有关。

如果气体分子量较大，激振力也大，对机器的运行影响也大。

在离心式压缩机中，最后一级叶轮偏离设计工况最远，所以一般都在最后一个叶轮上最先发生旋转失速。

随着实际工作流量的减小，旋转失速的频率一般接近或小于工作转速频率之
半，流量越小，旋转失速的频率越低。

在实际机组中，旋转失速一般来说总是存在的，但这样并不一定就会使机组产生强烈的振动，只有当旋转失速的频率与机器的一阶固有频率产生共振时，机器才有可能出现危险的振动【24】。

5、迷宫密封的间隙动力失稳
高速旋转机器中（如汽轮机、压缩机等）的叶轮及密封装置，由于密封压差及高转速，在转子与定子小间隙处容易产生较大的激振力，导致转子运行失稳，发生异常振动。

密封及间隙动力失稳的振动特征与油膜振荡相似，其振动波形，频谱轴心轨迹，进动方向及相位变化等很难区分。

两者的主要区别是敏感参数不同。

密封及间隙动力失稳，对机器工作介质的压力及负荷变化很敏感，当工作转速达到某一阈值（一般为工作转速大于或等于一阶临界转速的二倍）时，突然失稳发生强烈振动。

6、支承松动的诊断
转子支承系统为非线性系统，对转子的偏心率、转速比的变化很敏感，当工作转速低于一阶临界转速时松动的振动响应比不松动时大，转速高于一阶临界转速时则相反，在一定条件下发生1/2次谐波共振等，相位与工作转速同步，轴心轨迹紊乱，进动方向为正进动，在运转过程中，当工作转速增大或减小到某一值时，振幅会突然增大或减小，有跳跃现象，对转速比，偏心率等变化很敏感。

7、转子与静止件摩擦的诊断
转子与静止件在周向轻度接触摩擦时，转子的轴心轨迹呈多环状，相位点依次逆向旋转，但轨迹方向仍为正向。

如增大接触摩擦的程度，则轴心轨迹紊乱（图2-33），频谱中，高频成份和低频成份增加，波形畸变，幅值变化不定，且有调频现象。

重摩擦时，轨迹才会逆向涡动，唯有此时，转子的运动才会失稳。