Причины вибрации во вращающейся машине обычно делятся на четыре категории: дисбаланс, резонанс, несоосность и механические неисправности.
1. Дисбаланс ротора
Это распространенная причина вибрации. К ней могут приводить такие факторы, как некачественное изготовление ротора, скопление посторонних предметов на лопастях ротора и несбалансированные роторы двигателя. Другой причиной значительной вибрации из-за дисбаланса является недостаточная жесткость основания оборудования или резонанс.
Шпоночные пазы и сами шпонки также являются причиной несбалансированной вибрации.
Термический изгиб вала — ещё одно явление, вызывающее дисбаланс ротора. Как правило, вибрация, вызванная термическим изгибом, незначительно изменяется в зависимости от нагрузки. Однако, если фундамент оборудования резонирует с его вращением, существует высокая вероятность возникновения сильной вибрации. Поэтому ключевым моментом профилактики является соответствие материала вала требованиям, а также прочность и надёжность основания машины.
2. Резонанс
Резонансная частота системы зависит от числа ее степеней свободы; резонансная частота определяется массой, жесткостью и коэффициентами затухания. Резонансная частота опоры машины должна быть далека от любой частоты возбуждения. Для новых установок требуемую жесткость фундамента можно уточнить у производителя для достижения этой цели. Для существующих устройств с резонансными частотами, равными скорости вращения, есть два варианта – снижение силы возбуждения до номинального предела или изменение резонансной частоты. Последнее может быть достигнуто за счет увеличения жесткости и массы системы. При решении проблем, связанных с резонансом, лучше изменить резонансную частоту.
Резонанс также может быть вызван несоосностью компонентов роторно-статорной системы или механическими и электрическими неисправностями.
Резонансные частоты на рабочих скоростях также могут вызывать неисправности. Они могут быть вызваны смещением или механическими и электрическими отказами. Однако по сравнению с проблемами на той же частоте, эти резонансы вызывают менее распространенные неполадки.
3. Несоосность
Это может вызывать радиальные и осевые силы возбуждения при рабочей скорости и при скорости, вдвое превышающей рабочую. Однако нельзя утверждать об отсутствии проблем с несоосностью только потому, что одно или два из вышеперечисленных явлений не происходят. В то же время следует учитывать тепловое расширение узла и оставлять зазор 1,5-3 мм между парой муфт.
4. Механическая неисправность
Низкое качество муфт, плохие подшипники, недостаточная смазка, а также неустойчивые опоры — все это причины возникновения возбуждающих сил различной частоты и амплитуды.
(1) Низкое качество муфт проявляется главным образом в плохом качестве литья, перекошенных соединительных отверстиях, заусенцах и быстром износе резиновых прокладок, что приводит к изменению мягкого соединения на жесткое, вызывая вибрацию и износ.
(2) Замена радиальных подшипников, как правило, представляет собой простую замену. Чтобы избежать вибрации при замене новых подшипников для снижения вибрации, следует провести контактный цветовой осмотр наружного кольца подшипника, а при необходимости обработать посадочное место подшипника.
(3) Осевые колебания являются причиной другой проблемы вибрации вращающейся машины, включая муфты, подшипники и саму вращающуюся машину. Как правило, осевая нагрузка вращающейся машины ограничивается упорными подшипниками. Однако, если осевое соосие нарушено и ротор трется в осевом направлении, может возникнуть сильная осевая вибрация.
(4) Слабые опоры, то есть когда четыре опоры вращающейся машины находятся не в одной плоскости, и если вращающаяся машина крепится болтами в этих четырех точках, то при неправильном расположении подшипников неизбежно возникнет сильная вибрация. Поэтому при установке вращающейся машины необходимо сначала симметрично затянуть несколько точек крепления с соответствующим моментом затяжки. Затем ослабить по одной точке крепления и измерить вертикальную деформацию в этой точке с помощью индикатора часового типа. Если вертикальная деформация превышает 0,05 мм, под эту опору следует добавить прокладку толщиной, равной деформации. Повторяйте этот процесс до тех пор, пока вертикальная деформация в каждой точке при ослаблении не станет меньше 0,05 мм.
(5) Проблемы с основанием и фундаментом вращающейся машины могут быть непосредственной причиной чрезмерной вибрации. Поэтому анкерные болты должны обладать достаточной прочностью, бетонный фундамент должен быть прочным, без пустот, а анкерные болты следует часто проверять во время эксплуатации на предмет ослабления и поломки, и своевременно устранять их. Одновременно необходимо проверять, надежно ли закреплены опорные устройства вращающейся машины.
Кроме того, вибрация, вызванная кавитацией в насосах, также является относительно распространенным явлением. Радиальное трение между ротором и статором также легко может вызывать вибрацию, которая индуцируется частотой возбуждения. Поэтому при сборке вращающейся машины необходимо обращать внимание на зазор между движущимися и неподвижными частями. Кроме того, в больших осевых вентиляторах могут возникать помпаж, а в паровых турбинах — колебания масляной пленки в подшипниках. В заключение, после ознакомления с распространенными причинами вибрационных неисправностей турбин, для устранения и предотвращения вибраций можно использовать различные приборы для измерения вибрации.
По всем вопросам, касающимся генераторных установок, пожалуйста, свяжитесь с командой Beidou Power. Более десяти лет профессионального опыта в производстве и продаже оборудования для выработки электроэнергии, команда высококвалифицированных инженеров готова вам помочь. Выбирая Beidou Power, вы выбираете уверенность в качестве. Приглашаем на заводскую инспекцию.
Дата публикации: 29 апреля 2026 г.