[摘 要]在机械设备中，旋转部件的平稳转动对机械整体的平稳运行有着重要的影响，在高速旋转的设备中，这种影响会被放大，因此，为了能勾引确保设备安全稳定的运行，需要采用适当的测试方法对旋转机械的振动原因进行分析，计算机技术的引用为旋转机械的振动测试提供了便利。
　　[关键词]旋转机械；振动；动平衡；振动分析
　　中图分类号：T K267 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）32-0351-01
　　随着我国电力、航空等行业的高速发展，在旋转机械设备中，转子的转速也不断被提高，由于材料、制造工艺、精度等方面的缺陷，使得旋转机械或多或少的存在质量偏心的问题，且在使用一段时间后，设备往往会存在磨损，也会产生质量偏心的现象。当精度发生下降时，转子高速旋转会发生高频振动，这是在实际运转中，旋转机械的常见问题。振动可以分为自激振动和受迫振动两类，自激振动是指在无外力作用下，因自我质量分布不均发生的振动；受迫振动是指受到外力的作用，发生持续的振动现象。目前我国旋转机械被广泛应用于各個领域，如果因为质量偏心的问题使得旋转机械长期发生高频振动，轻则会引起加大的噪声，加速机械设备的磨损，增加维护难度，重则会发生部件的折断，造成较大的财产损失，甚至可能造成人员的伤亡。因此，研究旋转机械的振动，对于保证机械运转效率、使用寿命和安全生产具有重大的意义。
　　1 旋转机械振动的测试方法
　　目前对于旋转机械的振动测试一般使用传感器和转化器，将机械转动中的相位、振幅等转化为电信号，并将这些与振动有关的数据进行测试和记录，利用计算机对这些信号进行信号处理并进行辅助统计与运算，得出旋转机械振动的规律，绘制出振动幅值图、相位图、加速度曲线等相关统计图表，方便工程技术人员参阅。
　　1.1 数据的采集
　　数据的采集是机械振动测试的第一步，首先要在需要测试的位置粘贴不同种类，用于测试不同参数的传感器，将这些传感器与信号转换器、信号记录仪相连，在旋转机械设备稳定运行时，记录相关的参数，并将这些参数输入计算机，以备下一步具体分析。在目前常用的数据采集传感器还有光电传感器，原理与粘贴式的传感器类似，在此就不多做介绍。
　　1.2 信号的处理和分析
　　信号的处理和分析有着很多方法，目前均有广泛的应用，这些方法大致的可以分为四大类：基频检测、波形分析、频谱分析和趋势分析。由于旋转机械在实际运行中产生的振动不一定是单一的简谐振动，除了基础频率以外，往往还包含着其他多种振动分量，频谱分析正是分理处这些振动分量，从而更好地对振动进行分析，波形分析分为多种，如时间波形、轴心轨迹等，波形分析的作用是为旋转机械的不规则振动的分析提供必要的数据基础。趋势分析的作用是通过对之前振动变化的分析为可能发生的振动提供预测，以判断机械的振动会不会增强或机械是否能够正常运转，符合生产要求。这些信号在采集汇总后转化为电压信号，并通过A/D转换后输送至计算机，有计算机对这些信号进行分析与处理，并通过相关软件得出统计表或绘制出振动幅值图、相位图、加速度曲线等相关统计图。由于目前计算机技术的引用，使得测试技术得到了长足的发展，对于旋转机械的振动测试精度也不断提高，为认识分析机械振动提供了较大的便利。
　　2 旋转机械产生振动的原因
　　使旋转机械产生振动的原因有很多种，具体归纳为以下几点：（1）转子平衡度不足，转子的不平衡是导致旋转机械产生振动的重要原因，其常见的有主轴、叶片发生热变形或磨损，连接处质量为充分平衡或连接处松动等。处理平衡度的问题，需要在装配时对旋转部件质量配平；（2）联轴器对中性不好，联轴器在旋转机械运转中会随着主轴一同转动，这就对联轴器的对中性提出了一定的要求，对中性不好的原因常由于联轴器磨损或加工精度不足，联轴器对中性不足，在产生振动的同时还会加速联轴器及相关零部件的磨损，影响机械设备的使用精度和工作效率，所以，联轴器在安装和工作前需要进行校准；（3）轴承的故障，轴承作为旋转机械的重要零件，可以起到减少主轴与基座之间摩擦的作用，轴承系统的问题常是由于轴承滚子或内外圈损伤、磨损，润滑不足，进入异物或本身加工进度不足等，对于关键部位，应当使用精度、耐磨水平高的轴承，对于高速旋转的部位，应当使用高速轴承等；（4）基础松动，机械设备的基础或地脚发生松动，会引起机械设备整体发生强烈的振动，并产生巨大的噪音，对基础地面、机械设备和人员安全都会造成严重的威胁，基础问题不是设备本身的问题，可以通过加强前期工作地的施工质量进行消除；（5）热胀冷缩导致的间隙，在温度较低的区域或冷热频繁交替的区域，常会出现遇冷收缩或遇热膨胀后回缩的现象，这会使得机械设备零部件间的间隙变大，使得运动部件无法被有效定位而发生跳动，这也是振动产生的原因之一；（6）共振，在机械运转中，若阻尼系统出现问题或设计存在瑕疵，会发生共振的现象，这会使得不直接接触的零部件发生振动，共振是目前机械振动中较为常见的原因之一。
　　3 处理旋转机械振动的方法
　　旋转机械的振动，除特殊应用外，大多是有害的，对此我们需要对这些振动进行预防和遏制，对此，有以下几点常见的处理旋转机械振动的方法：（1）提高旋转零件的加工安装精度，对于旋转机械中发生旋转的部件，一般要求有较高的加工与安装精度，这对预防和消除振动和提高设备的使用寿命，工作效率等都有积极的作用；（2）消除共振，共振的消除是遏制旋转机械振动的有效途径，且方法简便，一般可以加装阻尼垫或通过合理的排布，对工作地的机械设备进行安放，以起到消除共振的作用；（3）加强设备的维护保养工作，机械设备特别是旋转机械，由于其长期处于运动的状态，在发生相对运动的部位一般会受到一定的摩擦，这些部位需要定期的进行维护和保养，给与充分的润滑，以延缓磨损，若出现严重磨损的，已经无法满足振动要求和使用要求的，应当及时更换。
　　4 结论
　　对于旋转机械振动的测试方法，目前还有很多不完善或不精确的地方，对于旋转机械振动的原意，目前还存在一些未知的因素，随着旋转机械的大量应用，和人们对机械工作效率的追求，对于旋转机械振动的测试和有害振动的预防与消除对旋转机械的发展和使用意义重大。为了能够充分认识和分析旋转机械振动的原因，找到处理这些非正常振动的方法，提高旋转机械的机械效率和使用寿命，还需要我们继续进行试验与研究。
　　参考文献
　　[1]杨建刚. 旋转机械振动分析与工程应用[M]. 北京：中国电力出版社， 2007.
　　[2]张磊，杨建刚，杨为民.旋转机械振动相位软测量方法[J].计算机应用， 2007（6） ： 56-58.
　　1 马翠翠（1987，8——）女，汉族，山东德州人，助理工程师，在山东华鲁恒升化工集团股份有限公司工作。