转子不平衡的故障原因分析及相应治理措施，附案例说明

转子不平衡的故障原因分析及相应治理措施如表1所示。

表1 转子不平衡故障原因分析与治理措施

以下是转子不平衡故障诊断实例。

【例1】某大型离心式压缩机组蒸汽透平经检修更换转子后，机组启动时发生强烈振动。压缩机两端轴承处径向振幅达到报警值，机器不能正常运行。主要振动特征如图1所示。

图1 压缩机振动特征

由图可见：①振动大小随转速升降变化明显；②时域波形为正弦波；③轴心轨迹为椭圆；④振动相位稳定，为同步正进动；⑤频谱中能量集中于1x频，有突出的峰值，高次谐波分量较小。

诊断意见：根据以上振动特征，由表2可知，压缩机发生强烈振动是由于转子不平衡造成的。

表2 转子不平衡的振动特征

检查该转子的库存记录，库存时间较长，因转子较重，保管员未按规定周期盘转，初步断定是转子动平衡不良造成的。

处理措施：机组故障原因是转子不平衡，短期内不会迅速恶化。考虑到化工生产工艺流程生产不能中断，经研究决定，监护运行。

生产验证：在加强监测的前提下维持运行，其振动趋势稳定，没有增大的趋势。

维持运行一个大修周期（18个月）后，下次大修时更换转子并送专业厂检查，发现动平衡严重超标。

【例2】某52万吨/年尿素装置CO2压缩机组低压缸转子，大修后开车振动值正常，但在线监测系统发现其振动值有逐步增大的趋势。其时域波形为正弦波，分析其频谱，以1x频为主，如图2所示。

图2 CO2压缩机渐变不平衡振动特征

诊断意见：经过两个月的连续观测，根据其振动特征，对照上面所述对几类不平衡故障的甄别方法，判定其故障原因为渐变不平衡，是由于转子流道结垢或局部腐蚀造成的。

处理措施：渐变不平衡短期内不会迅速恶化，同时正常生产一旦中断将会导致巨大的经济损失，因此决定利用在线监测系统监护其运行，待大修时再做处理。

生产验证：6个月后工厂年度大修，更换转子后在机修车间对原转子进行检查，转子并不弯曲；目测检查，无结垢和腐蚀现象，一时对故障诊断结论提出了怀疑。但送专业厂拆卸检查后发现，一轴套内侧（不拆卸转子时看不到部分）发生局部严重腐蚀，导致转子不平衡质量逐渐增大。