旋转机械的摩擦——万万不能忽视的故障！

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　　当旋转机械的旋转部件和固定部件接触时，就会发生动、静部分的径向摩擦或轴向碰磨。这是一种严重的故障，它会导致整个机器损坏。摩擦通常分为部分摩擦和整周环状摩擦：

　　  · 部分摩擦是指转子仅偶然接触静止部分，同时维持接触仅在转子进动整周期的一个分数部分。对机器的整体来说，它的破坏性和危险性相对比较小。

　　  · 整周环状摩擦也被称为全摩擦或干摩擦，它们大都在密封中产生，对机器的破坏非常严重。在整周环状摩擦发生时，转子与密封的接触是连续的，产生在接触处的摩擦力能够导致转子进动方向的剧烈改变，将原本是向前的正进动变成向后的反进动。

　　摩擦一般会产生更多的次谐波振动分量，转子摩擦还可能产生一系列的分数谐波振动分量(1/2X， 1/3X， 1/4X，1/5X，....1/nX)，也可能会激起许多高频振动分量。摩擦的危害性很大，即使转轴和轴瓦短时间摩擦也会造成严重后果。

　　大型机组在转子和静子发生径向部分摩擦时，振动频谱主要是基频分量，但也有2X、3X、4X等高次谐波分量，其中2X分量较大。摩擦时振动急剧增大，相位也会发生逆转动方向的变化。摩擦后若转子发生热弯曲，则降速时转子通过临界转速时振动也急剧放大。

　　当转子发生动静摩擦后，降转速或降负荷振动并不立即减小，反而有所增大，只有当转速或负荷降低到某一数值后，振动才缓慢减小，即振动变化存在着一定的滞后性。

　　图1 摩擦发生前的轴心轨迹(正进动)

　　图2 摩擦发生时的轴心轨迹(反进动)

　　案例分析：
　　某大型透平压缩机组，在开车启动过程中发生异常振动，导致无法升速。振动波形有削波现象，频谱图中有丰富的次谐波及高频谐波(图3a)，轴心轨迹的涡动方向为反向涡动(图3b)。

　　图3

　　  · 诊断意见：根据摩擦故障的机理及振动特征，可判定机组在升速过程中发生了严重的摩擦故障。

　　  · 处理措施：由于机组振动值非常高，表明内部动静件摩擦比较严重，为安全起见，决定停机拆检。

　　 · 生产验证：停机解体检修发现，机组转子弯曲，动平衡精度严重超差，在升速过程中因振动大造成转子与密封之间摩擦严重，密封损坏，且转子严重偏磨。

　　来源：优感设备诊断中心微信公众号