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    膜片聯軸器的故障診斷方法及壽命分析

    發布時間:2019-08-04
    ?聯軸器是將驅動部分和從動機構聯結起來一同旋轉并傳遞能量和運動的機械部件。

    聯軸器是將驅動部分和從動機構聯結起來一同旋轉并傳遞能量和運動的機械部件。聯軸器可以分為剛性聯軸器和彈性聯軸器,剛性聯軸器通常用于低速重載的工況下,其主要作用是傳遞較大的功率,所需考慮的要問題是強度,它不具有調整和補償不對中的功能;而彈性聯軸器主要用于高速轉子系統,它利用彈性元件或特定結構來調整和補償由于制造、安裝以及溫度變化而造成的不對中,同時一般彈性聯軸器都具有隔振的功能。在,對彈性聯軸器的研究已有相當長的歷史。

    膜片聯軸器是將幾組膜片通過螺栓與兩半軸聯軸器交錯聯結,每組膜片有數十片不銹鋼薄板疊集而成的機械傳動結構;膜片分為連桿式和不同形狀的整體式。膜片聯軸器靠膜片的彈性變形來補償所聯接兩軸的相對位移,是一種的金屬彈性元件撓性聯軸器。

    轉子動力學發展至今以有一個多世紀了,軸承一轉子系統的動力特性、穩定性、各種強迫振動以及非線性振動研究是轉子動力學重要的研究內容。隨著研究的不斷深入,有關轉子系統的各種振動控制以及旋轉機械的故障診斷成為目前研究的一個熱點,而這又有賴于對轉子動力學研究的不斷深入。在軸系的故障診斷研究中,對中的軸承一轉子系統是對系統作了簡化的一種理想狀態,而在實際工程中的不對中狀態是很常見的,據報道轉子故障的60%與不對中有關回,因此轉子系統不對中是目前被廣泛關注的一個問題。轉子系統出現不對中后,在其運動過程中將產生一系列的不利于設備運行的動態效應,如引起設備的振動、聯軸器的偏轉、軸承的磨損和油膜失穩、軸的彎曲變形等,危害。研究轉子系統的不對中故障機理和特征,對于識別和掌握機組的運行狀態具有重要的現實意義。

    轉子不對中通常是指相鄰兩轉子的軸線與軸承中心線的傾斜或偏移程度。轉子不對中可以分為聯軸器不對中和軸承不對中。聯軸器不對中又可分為平行不對中、角度不對中和綜合不對中三種情況:軸承不對中包括偏角不對中和軸承標高變化兩種情況,其結果是在聯軸器處產生附加彎矩。

    目前對不對中狀態的轉子系統正在進行深入的研究。引起不對中的原因有很多,包括轉子的各種變形、軸承的不同心、安裝的誤差、聯軸器的不對中等,情況比較復雜。由于原因的不同,對轉子系統的影響也不同。聯軸器不對中時轉子的軸向振動大,從動轉子的軸向振動的頻率與轉子回轉頻率相同,振動幅值和相位穩定;機組中徑向振動較強烈的位置在靠近聯軸器兩側的軸承處;激勵力幅與不對中量成正比,隨著不對中量的增加,激勵力幅線性加大。軸承不對中時徑向振動變化較大,負荷大的軸承油膜呈現較大的非線性,在不平衡擾動力的作用下,在的條件下導致轉子振動出現次諧波響應和高次諧波響應,振動不穩定。

    對于剛性聯軸器,平行不對中時兩側軸承處的徑向振動相位差為180°;而角度不對中時兩側軸承處的軸向振動相位差為180°,徑向振動是同相位的。從振動頻率的角度研究平行不對中和角度不對中時發現,平行不對中時,易激起二倍頻振動,其中也包含工頻和多倍頻振動的成分,角度不對中時易激起工頻振動,同時也包含多頻振動。

    從轉子動力學的角度在線性振動的對轉子一軸承系統的固有特性所進行的研究己經比較多了,其中不乏包含聯軸器禍合的轉子一軸承系統的動力學分析。膜片聯軸器是近20年來我國引進的新型撓性聯軸器,對其的研究大部分局限于將其視為傳統的機械部件進行剛度、強度、壽命分析,而對其在大型旋轉機械中所起的作用還沒有進行深入的研究。由于膜片聯軸器具有不需要潤滑和較高的不對中補償能力,國內一些大型的石化企業開始用該型聯軸器取代傳統的齒式聯軸器回,因此關于膜片聯軸器禍合的不對中轉子一軸承系統的動力學研究是有實際的工程研究意義的。


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