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江蘇振迪檢測科技有限公司
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閱讀：51發(fā)布時間：2022-12-22
旋轉機械是指主要功能是由旋轉運動完成的機械。如電動機、離心式風機、離心式水泵、汽輪機、發(fā)電機等，都屬于旋轉機械范圍。
轉子組件是旋轉機械的核心部分，由轉軸及固定安裝上的各類盤狀零件（如葉輪、齒輪、聯(lián)軸器、軸承等組成）。
從動力學角度分析,轉子系統(tǒng)分為剛性轉子和柔性轉子。轉動頻率低于轉子一階橫向固有頻率的轉子為剛性轉子如電動機、中小型離心式風機等。轉動頻率高于轉子一階橫向固有頻率的轉子為柔性轉子，如燃氣輪機轉子。
在工程上，也把對應于轉子一階橫向固有頻率的轉速稱為臨界轉速。當代的大型轉動機械,為了提高單位體積的做功能力,一般均將轉動部件做成高速運轉的柔性轉子(工作轉速高于其固有頻率對應的轉速)，采用滑動軸承支撐。由于滑動軸承具有彈性和阻尼，因此，它的作用遠不止是作為轉子的承載元件，而且已成為轉子動力系統(tǒng)的一部分。在考慮到滑動軸承的作用后，轉子軸承系統(tǒng)的固有振動、強迫振動和穩(wěn)定特性就與單個振動體不同了。
由于柔性轉子在高于其固有頻率的轉速下工作，所以在啟動、停車過程中，它必定要通過固有頻率這個位置。此時機組將因共振而發(fā)生強烈的振動,而在低于或高于固有頻率轉速下運轉時，機組的振動是一般的強迫振動，幅值都不會太大，共振點是一個臨界點。故此,機組發(fā)生共振時的轉速也被稱為臨界轉速轉子的臨界轉速往往不止一個，它與系統(tǒng)的自由度數(shù)目有關。實際情況表明帶有一個轉子的軸系，可簡化成具有一個自由度的彈性系統(tǒng)，有一個臨界轉速;轉軸上帶有兩個轉子，可簡化成兩個自由度系統(tǒng)，對應有兩個臨界轉速，依次類推。其中轉速最小的那個臨界轉速稱為一階臨界轉速nc1,比之大的依次叫做二階臨界轉速nc2、三階臨界轉速nc3…工程上有實際意義的主要是前幾階，過高的臨界轉速已超出了轉子可達到的工作轉速范圍。
機組的臨界轉速可由產(chǎn)品樣本查到或在啟停車過程中用便攜式振動分析儀獲取。需提出的是，樣本提供的臨界轉速和機組實際的臨界轉速可能不同，因為系統(tǒng)的固有頻率受到種種因素影響會發(fā)生改變。這樣，當機組運行中因工藝需要調(diào)整轉速時，機組轉速很可能會落到共振區(qū)內(nèi)。針對這種情況，設備故障診斷人員應該了解影響臨界轉速改變的可能原因。一般地說，一臺給定的設備，除非受到損壞，其結構不會有太大的變化，因而其質(zhì)量分布、軸系剛度系數(shù)都是固定的，其固有頻率也應是一定的。但實際上，現(xiàn)場設備結構變動的情況還是很多的，遇到的是更換軸瓦,有時是更換轉子，不可避免的是設備維修安裝后未能準確復位等，這些因素都會影響到臨界轉速的改變。多數(shù)情況下，這種臨界轉速的改變量不大，在規(guī)定必須避開的轉速區(qū)域內(nèi)，因而被忽略。
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