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振动0测试与诊断

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离心式压缩机旋转失速的故障机理研究

项

杨

浙江大学机械设计研究所"

摘要

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春

杭州#$%&&%’(

浙江水利水电高等专科学校机电系"

为

杭州#$%&&)*(

谢丽娟

攀钢职教中心"

攀枝花#’%*&&&(

介绍了离心式压缩机旋转失速的故障机理及故障特征+充分利用升降速三维功率谱阵等数

字信号处理方法对现场拾取的轴位移信号及振动加速度信号等有用信息进行了分析#根据测试结果#对某公司的,实践证明#诊断结果是正确/&离心式压缩机旋转失速的故障现象进行了诊断+-.的#保证了机组的安全0连续运行+关键词

离心式压缩机

%$2%1-%

谱分析

动态测试

旋转失速

中图分类号

引言

离心式和轴流式的风机0压缩机有时因为操作点远离它的设计工况#气流压缩产生不稳定

流动#引起机器流通道和管道内的气流压力脉动#从而导致机器和管道的强烈振动#或者造成机器零件与管道的疲劳破坏#产生了一系列严重后果+这种气流不稳定现象主要是由三方面的即旋转失速0不稳定的进口涡流以及喘振+这三种故障现象以旋转失速的原因引原因引起的#

起的较为常见#本文将系统地阐述其机理以及特征#在上述研究的基础上#对一例旋转机械故障进行了诊断+

%旋转失速的产生机理

旋转失速的机理首先由-3在%9::年提出的+它的形成过程是当离心式或轴流455678

式压缩机的操作工况发生变动时#如果流过压缩机的气量减小到一定程度后#进入叶轮或扩压器流道的气流方向发生变化#气流向着叶片的凸面"称为工作面(冲击#在叶片的凹面附近形成很多气流旋涡#旋涡逐渐增多使流道有效流通面积减小+当然#进入压缩机的气流在各个流道中的分配并不是很均匀的#气流旋涡的多少也有差别+如果某一流道中"如图%中的流道)气(流旋涡较多#则通过这个流道的气量就要减少#多余的气量将转向邻近流道"如图%中的流道再折向前面的流道"流道%因为进入的气体冲在叶片的凹面上#把原来凹面上%和流道$(#(+的气流冲掉了许多#因此这个流道的气流就畅通了一些+折向后面流道"流道$的气流因为冲(