什么是軸彎曲?造成軸彎曲的原因是什么?
更新時間:2022-08-11點擊次數(shù):1186次
旋轉(zhuǎn)設備工作的時候是以轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的形式將能量進行傳遞。在進行能量傳遞的過程中,任何故障都會引起振動狀態(tài)的改變,當振動加劇輕則整個設備振動變大,重則引起設備某些部分的斷裂等。軸彎曲是常見的旋轉(zhuǎn)設備故障類型,軸彎曲同樣也會引起設備的振動加劇,以及損壞。
軸彎曲的類型與表現(xiàn)
軸彎曲大致可以分為暫時性軸彎曲和永久性軸彎曲。其中臨時性軸彎曲可能隨著設備的運行恢復,而永久性的軸彎曲則不可恢復。造成軸彎曲往往是由于設備軸沿著徑向存在一個待續(xù)的力,而軸自身的撓性變形經(jīng)過一段時間發(fā)展成某種塑性變形。
通常軸彎曲會在設備長期不用,長期靜置之后出現(xiàn),此時往往造成在開機的時候振動變大,甚至無法開機的狀態(tài)。
另外溫度引起的熱膨脹不同也會引起軸彎曲的可能。
軸彎曲的故障機理
當軸發(fā)生彎曲的時候,整個軸的質(zhì)心將偏離軸中心線。當軸旋轉(zhuǎn)的時候,這種質(zhì)心偏離的狀態(tài)會與軸平衡不良狀態(tài)類似,但是也存在差別。
當軸由于長期靜置引起彎曲的時候,其彎曲方向與靜置時受力方向一致。對于長期未開機設備而言,這個力通常是重力,因此軸的質(zhì)心會偏向重力方向。當軸開始旋轉(zhuǎn)的時候,此時重力方向不變,但是重力方向相對于變形位置的方向發(fā)生了改變。因此軸的兩個支點(軸承位置)發(fā)生“錐形運動”,宏觀表現(xiàn)為軸系統(tǒng)軸向和徑向振動的變大。
當軸彎曲方向與軸本身的不平衡方向并非同方向的時候,這兩個旋轉(zhuǎn)矢量在運行的時候會出現(xiàn)一定的“凹谷”現(xiàn)象,也就是可能在某種程度上出現(xiàn)部分抵消的可能。當軸彎曲的作用小于不平衡的作用的時候,這個振動的減小發(fā)生在臨界轉(zhuǎn)速以下;反之發(fā)生在臨界轉(zhuǎn)速以上。
軸彎曲的故障特征
前已述及,軸彎曲與平衡不良的機理有相似之處,其振動表現(xiàn)也有相似之處。在振動上主要表現(xiàn)為振動基頻1倍頻的增加。永久性軸彎曲表現(xiàn)為穩(wěn)定的振幅升高;暫時性軸彎曲則在機器啟動等時候或者升速的時候出現(xiàn)波動。
軸彎曲的軸心軌跡呈現(xiàn)橢圓的正進動。
軸彎曲的時候,振動的增大與轉(zhuǎn)速正相關,同時相關因素例如潤滑溫度、介質(zhì)溫度、壓力、流量、負荷等變化不明顯。
軸彎曲的故障原因與糾正
造成轉(zhuǎn)軸軸彎曲的設計原因包括:
-結構不合理
-材質(zhì)不均勻
-制造誤差大
造成轉(zhuǎn)軸彎曲的使用原因包括:
-升速過快
-加載過快
-暖機不足
-停機未盤車
造成轉(zhuǎn)軸永久彎曲的原因包括:
-長時間靜止不用
-檢修不當
-過大負荷
造成轉(zhuǎn)軸臨時性彎曲的原因包括:
-預負荷過大
-局部發(fā)熱(摩擦等原因)
防止轉(zhuǎn)軸彎曲的措施包括:
-對于長期靜置的設備定期盤車
-開機前檢查、校正
-延長暖機時間
-按規(guī)定升速、加載