(812) 335-00-85 | info@baltech.ru
Диагностические признаки дефектов роторных машин, вибродиагностика роторных машин

Диагностические признаки дефектов роторных машин

Вибродиагностика роторных машин основана на том, что каждому дефекту, в зависимости от стадии развития, свойственны свои характерные диагностические признаки, которые наблюдаются в распределении мощности сигнала, в форме временной реализации, в спектральной картине автоспектров, спектров огибающей или спектров PeakVue, в распределении различных дополнительных параметров вибрации (пик-фактор, эксцесс и др.). Причем большая часть опасных дефектов роторных машин механического, электромагнитного, аэро/гидродинамического происхождения проявляет себя в спектрах гармониками (пиками или «всплесками»), так или иначе связанными с оборотной частотой вращения ротора fвр. Некоторые виды дефектов проявляются в виде изменения общего фона в высокочастотной области (например, кавитация, резонансы, дефекты масел и смазок в узле).
  1. Дефекты машины с оборотной частотой
Диагностические признаки дефектов роторных машин, вибродиагностические признаки, вибродиагностические признаки дефектов, вибродиагностика роторных машинВибрации с оборотной частотой fвр могут быть:
  1. Стационарными – неизменными во времени и не зависящими от режима работы машины.
    • Дефекты машины, вызывающие стационарную вибрацию с оборотной частотой fвр:
      • сосредоточенный/распределенный дисбаланс ротора;
      • прогиб ротора (ов);
      • некачественное сопряжение роторов в муфтах;
      • ослабления и дефекты фундамента;
      • расцентровка валов.
  2. Квазистационарными – изменяющимися с изменением режима работы и переходящие в стационарные в установившемся режиме работы.
    • Дефекты машины, вызывающие квазистационарную вибрацию с оборотной частотой fвр:
      • тепловой дисбаланс ротора;
      • электромагнитные возмущения;
      • дефекты подвижных муфт;
      • тепловая расцентровка.
  3. Нестационарными – зависяшими от времени.
    • Дефекты машины, вызывающие характерное поведение нестационарной вибрации с оборотной частотой fвр:
      • Скачкообразное и необратимое изменение вибрации:
      • обрыв детали ротора (поломка турбинной лопатки);
      • проскальзывание подшипника или другого элемента опорной системы после заедания по продольной шпонке или по опорной поверхности;
      • проскальзывание детали ротора, посаженной с натягом;
      • проскальзывание по ротору насадной полумуфты.
    • Повышенная изменчивость вибрации на переходных режимах:
      • деградация поверхностей скольжения и направляющих шпоночных соединений подшипников скольжения турбин или мощных турбокомпрессоров.
      • Быстрое и монотонное увеличение вибрации
      • тепловой дисбаланс;
      • задевания ротора о статор;
      • развитая трещина в роторе и др.
    • медленное и монотонное увеличение вибрации
      • деградация ротора и опорной системы;
      • износ дорожек качения в подшипниках;
      • износ зубьев в зубчатых парах;
      • появление разболтанности и др.
    • мелко скачкообразный и неравномерный рост вибрации
    • разрыв нескольких болтов на муфте.
2. Дефекты машины с частотой, кратной и дробной
  • Вибродиагностика, вибродиагностические признаки, вибродиагностические признаки дефектов, вибродиагностика роторных машинДефекты с двойной оборотной частотой (2fвр):
    • эллипсность шеек валов
    • коленчатость муфт;
    • трещина в роторе;
    • перекос подшипника.
  • Дефекты с половинной оборотной частотой (0,5fвр):
    • износ или нарушение формы расточки вкладыша подшипника скольжения;
    • ослабления опорных элементов.
  • Дефекты с частотой 0,3fвр :
    • задевания ротора о статор;
    • дисбаланс при существенной нелинейности опорной системы.
  • Дефекты с частотой 0,4fвр :
    • повреждение сепаратора подшипника.
  • Дефекты с частотой 3, 4fвр и более :
    • коленчатость муфт;
    • ослабление опор;
    • трещина в роторе;
    • задевания ротора о статор и т.д.
Следует понимать, что одному и тому же дефекту могут соответствовать гармоники разной кратности оборотной частоты – и дробные, и целые. Например, при задеваниях ротора о статор в спектре вибрации наблюдается как ярко выраженная составляющая оборотной частоты, так и целый ряд дробных составляющих (1/2, 3/2, 5/2, 7/2 и т. д.). Также можно видеть, что появление в спектре пика на оборотной или дробной частоте может быть вызвано сразу несколькими дефектами и для точного определения источника вибраций необходимо использовать и другие диагностические признаки дефектов роторных машин. Для качественной интерпретации спектров и выявления истинных причин появления в нем тех или иных составляющих, необходимо глубокое понимание динамических процессов, протекающих в машине, и большой практический опыт. Но все маститые «гуру» вибродиагностики когда-то начинали с изучения основ вибродиагностики, и если вы только входите в увлекательный мир вибродиагностики, то мы приглашаем вас на обучающий курс ТОР-103 «Основы вибродиагностики. Вибродиагностические признаки дефектов роторных машин и механизмов», в Учебный центр повышения квалификации и переподготовки кадров компании «БАЛТЕХ».