论文部分内容阅读
[摘 要]详细介绍了滑动轴承的振动种类，并通过学习滑动轴承油膜涡动及油膜振荡的故障机理，总结出了油膜涡动油膜涡动及油膜振荡的故障特征。
[关键词]滑动轴承 油膜振荡 相关知识。
中图分类号：TP051 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）19-0298-01
一、滑动轴承的振动种类
滑动轴承的振动，可按其机理分为两种形式：一是强迫振动，又称同步振动，主要是由轴系上组件不平衡、联轴器的不对中、安装不良等原因造成，其振动的频率为转子的旋转频率及其倍频，振动的振幅在转子的临界转速前，随着转速的增加而增大，超过临界转速，则随转速的增加而减小，在临界转速处有共振峰值；另一种振动是自激振动，又称亚同步振动，即油膜涡动及油膜振荡，它的振动频率低于转子的旋转频率（约一半）常常在某个转速下突然发生，具有极大的危害性。
二、油膜涡动及油膜振荡的故障机理
涡动是转子轴颈在作高速旋转的同时，还环绕轴颈某一平衡中心作公转运动。按照激励因素不同，涡动可以是正向的（与轴旋转方向相同），也可以是反向的（与轴旋转方向相反）；涡动角速度与转速可以是同步的，也可以是异步的。如果转子轴颈主要是由于油膜力的激励作用而引起涡动则轴颈的涡动角速度将接近转速的一半，故有时也称之为“半速涡动”，涡动频率通常略低于转速频率的1/2。
随着工作转速的升高，半速涡动频率也不断升高，频谱中半频谐波的振幅不断增大，使转子振动加剧。如果转子的转速升高到第一临界转速的2倍以上时，半速涡动频率有可能达到第一临界转速，此时会发生共振，造成振幅突然骤增，振动非常剧烈。同时轴心轨迹突然变成扩散的不规则曲线，频谱图中的半频谐波振幅值增大到接近或超过基频振幅，频谱会呈现组合频率的特征。若继续提高转速，则转子的涡动频率保持不变，始终等于转子的一阶临界转速，这种现象称为油膜振荡。
三、油膜涡动及油膜振荡的故障特征
起始失稳转速与转子的相对偏心率有关，轻载转子在第一临界转速之前就可能发生不稳定的半速涡动，但不产生大幅度的振动；当转速达到第一临界转速时，转子由于共振而有较大的振幅；越过第一临界转速后振幅再次减少。当转速达到两倍第一临界转速时，振幅增大并且不随转速的增加而改变，即发生了油膜振荡。
对于重载转子，因为轴颈在轴承中相对偏心率较大，转子的稳定性好，低转速时并不存在半速涡动现象，甚至转速达到两倍的第一临界转速时，也不会立即发生很大的振动，当转速达到两倍的第一临界转速之后的某一转速时，才突然发生油膜振荡。
中载转子在过了一阶临界转速后会出现半速涡动，而油膜振荡则在2倍的第一临界转速之后出现。
油膜振荡还具有以下特征：
（l）油膜振荡在一阶临界转速的二倍以上时发生。一旦发生振荡，振幅急剧加大，即使再提高转速，振幅也不会下降；
（2）油膜振荡时，轴颈中心的涡动频率为转子一阶固有频率；
（3）油膜振荡具有惯性效应，升速时产生油膜振荡的转速和降速时油膜振荡消失时的转速不同；
（4）油膜振荡为正进动，即轴心涡动的方向和转子旋转方向相同。
四、油膜振荡的防御措施
（1）避开油膜共振区域。
（2）增加轴承比压。
（3）减小轴承间隙。
（4）控制适当的轴瓦预负荷。
（5）选用抗振性好的轴承。
（6）调整油温。
五、结论
通过以上对滑动轴承油膜涡动及油膜振荡相关知识的学习，充分了解了滑动轴承油膜涡动及油膜振荡的故障机理，实现了现场人员及时找到故障原因的目的，节省了检维修时间，缩短了停工周期，大大提高了炼化企业生产装置的生产效率，保证装置的安稳运行。
参考文献
[1]沈庆根.化工机器故障诊断技术[M].浙江.浙江大学出版社出版.1994年12月第一版
[2]杨国安.机械设备故障诊断实用技术[M].北京.中国石化出版社.2007年8月第一版
[3]盛兆顺.设备状态监测与故障诊断技术及应用[M].北京.化学工业出版社. 2007
作者简介
王皓立（生年：1993年12月11日），性別：男，民族：汉，籍贯：辽宁省辽阳市宏伟区，学历：大学本科（大三学生），在齐齐哈尔大学机电工程学院过控123班读书。
[关键词]滑动轴承 油膜振荡 相关知识。
中图分类号：TP051 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）19-0298-01
一、滑动轴承的振动种类
滑动轴承的振动，可按其机理分为两种形式：一是强迫振动，又称同步振动，主要是由轴系上组件不平衡、联轴器的不对中、安装不良等原因造成，其振动的频率为转子的旋转频率及其倍频，振动的振幅在转子的临界转速前，随着转速的增加而增大，超过临界转速，则随转速的增加而减小，在临界转速处有共振峰值；另一种振动是自激振动，又称亚同步振动，即油膜涡动及油膜振荡，它的振动频率低于转子的旋转频率（约一半）常常在某个转速下突然发生，具有极大的危害性。
二、油膜涡动及油膜振荡的故障机理
涡动是转子轴颈在作高速旋转的同时，还环绕轴颈某一平衡中心作公转运动。按照激励因素不同，涡动可以是正向的（与轴旋转方向相同），也可以是反向的（与轴旋转方向相反）；涡动角速度与转速可以是同步的，也可以是异步的。如果转子轴颈主要是由于油膜力的激励作用而引起涡动则轴颈的涡动角速度将接近转速的一半，故有时也称之为“半速涡动”，涡动频率通常略低于转速频率的1/2。
随着工作转速的升高，半速涡动频率也不断升高，频谱中半频谐波的振幅不断增大，使转子振动加剧。如果转子的转速升高到第一临界转速的2倍以上时，半速涡动频率有可能达到第一临界转速，此时会发生共振，造成振幅突然骤增，振动非常剧烈。同时轴心轨迹突然变成扩散的不规则曲线，频谱图中的半频谐波振幅值增大到接近或超过基频振幅，频谱会呈现组合频率的特征。若继续提高转速，则转子的涡动频率保持不变，始终等于转子的一阶临界转速，这种现象称为油膜振荡。
三、油膜涡动及油膜振荡的故障特征
起始失稳转速与转子的相对偏心率有关，轻载转子在第一临界转速之前就可能发生不稳定的半速涡动，但不产生大幅度的振动；当转速达到第一临界转速时，转子由于共振而有较大的振幅；越过第一临界转速后振幅再次减少。当转速达到两倍第一临界转速时，振幅增大并且不随转速的增加而改变，即发生了油膜振荡。
对于重载转子，因为轴颈在轴承中相对偏心率较大，转子的稳定性好，低转速时并不存在半速涡动现象，甚至转速达到两倍的第一临界转速时，也不会立即发生很大的振动，当转速达到两倍的第一临界转速之后的某一转速时，才突然发生油膜振荡。
中载转子在过了一阶临界转速后会出现半速涡动，而油膜振荡则在2倍的第一临界转速之后出现。
油膜振荡还具有以下特征：
（l）油膜振荡在一阶临界转速的二倍以上时发生。一旦发生振荡，振幅急剧加大，即使再提高转速，振幅也不会下降；
（2）油膜振荡时，轴颈中心的涡动频率为转子一阶固有频率；
（3）油膜振荡具有惯性效应，升速时产生油膜振荡的转速和降速时油膜振荡消失时的转速不同；
（4）油膜振荡为正进动，即轴心涡动的方向和转子旋转方向相同。
四、油膜振荡的防御措施
（1）避开油膜共振区域。
（2）增加轴承比压。
（3）减小轴承间隙。
（4）控制适当的轴瓦预负荷。
（5）选用抗振性好的轴承。
（6）调整油温。
五、结论
通过以上对滑动轴承油膜涡动及油膜振荡相关知识的学习，充分了解了滑动轴承油膜涡动及油膜振荡的故障机理，实现了现场人员及时找到故障原因的目的，节省了检维修时间，缩短了停工周期，大大提高了炼化企业生产装置的生产效率，保证装置的安稳运行。
参考文献
[1]沈庆根.化工机器故障诊断技术[M].浙江.浙江大学出版社出版.1994年12月第一版
[2]杨国安.机械设备故障诊断实用技术[M].北京.中国石化出版社.2007年8月第一版
[3]盛兆顺.设备状态监测与故障诊断技术及应用[M].北京.化学工业出版社. 2007
作者简介
王皓立（生年：1993年12月11日），性別：男，民族：汉，籍贯：辽宁省辽阳市宏伟区，学历：大学本科（大三学生），在齐齐哈尔大学机电工程学院过控123班读书。