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啤嶺機電設備(上海)有限公司

旋轉機械的主要故障原因

2025-10-31

近年來,隨著現代工業的發展,大型旋轉機械需求數量不斷增加,而且這類機械本身還不斷向大功率、大容量、高轉速、高效率和復雜化等方面發展。

如何管理好這些設備,確保工作過程的安全性和可靠性,避免事故發生,讓設備發揮最大的經濟效益,已成為現代企業管理的重要目標之一。

為此,要求通過對機器的在線監測盡早識別較小的故障,并監視故障的發展,以便在整個系統受到較大破壞之前,及時實施補救措施或有準備地停機。

另一方面,對大型旋轉機械進行狀態監測,可以更有效地指導設備的維修管理,將早期的事后維修方式和計劃維修方式發展為預知維修,可以讓機器在有限的使用壽命期內創造最大的價值。

機械故障是指機器的功能失效,即其動態性能劣化,不符合技術要求。例如,機器運行失穩,產生異常振動和噪聲,工作轉速、輸出功率發生變化,以及介質的溫度、壓力、流量異常等。

機器發生故障的原因不同,所反映出的信息也不一樣,根據這些特有的信息,可以對故障進行診斷。但是,機器發生故障的原因往往不是單一的因素,一般都是多種因素共同作用的結果,所以對設備進行故障診斷時,必須進行全面的綜合分析研究。

由于旋轉機械的結構及零部件設計加工、安裝調試、維護檢修等方面的原因和運行操作方面的失誤,使得機器在運行過程中產生振動,其振動類型可分為徑向振動、軸向振動和扭轉振動。

其中過大的徑向振動往往是造成機器損壞的主要原因,也是狀態監測的主要參數和進行故障診斷的主要依據。

根據故障原因和造成故障原因的不同階段,可以將旋轉機械的故障原因分為幾個方面:

一、設計原因

1. 設計不當,動態特性不良,運行時發生強迫振動或自激振動;

2. 結構不合理,應力集中;

3. 設計工作轉速接近或落入臨界轉速區;

4. 熱膨脹量計算不準,導致熱態對中不良。

二、制造原因

1. 零部件加工制造不良,精度不夠;

2. 零件材質不良,強度不夠,制造缺陷;

3. 轉子動平衡不符合技術要求。

三、安裝、維修

1. 機械安裝不當,零部件錯位,預負荷大;

2. 軸系對中不良;

3. 機器幾何參數(如配合間隙、過盈量及相對位置)調整不當;

4. 管道應力大,機器在工作狀態下改變了動態特性和安裝精度;

5. 轉子長期放置不當,改變了動平衡精度;

6. 未按規程檢修,破壞了機器原有的配合性質和精度。

四、操作運行

1. 工藝參數(如介質的溫度、壓力、流量、負荷等)偏離設計值,機器運行工況不正常;

2. 機器在超轉速、超負荷下運行,改變了機器的工作特性;

3. 運行點接近或落入臨界轉速區;

4. 潤滑或冷卻不良;

5. 轉子局部損壞或結垢;

6. 啟停機或升降速過程操作不當,暖機不夠,熱膨脹不均勻或在臨界區停留時間過久。

五、機器劣化

1. 長期運行,轉子撓度增大或動平衡劣化;

2. 轉子局部損壞、脫落或產生裂紋;

3. 零部件磨損、點蝕或腐蝕等;

4. 配合面受力劣化,產生過盈不足或松動等,破壞了配合性質和精度;

5. 機器基礎沉降不均勻,機器殼體變形。

(來源:網絡)