什么是軸彎曲?造成軸彎曲的原因是什么?
更新時(shí)間:2022-08-11點(diǎn)擊次數(shù):1198次
旋轉(zhuǎn)設(shè)備工作的時(shí)候是以轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的形式將能量進(jìn)行傳遞。在進(jìn)行能量傳遞的過程中,任何故障都會(huì)引起振動(dòng)狀態(tài)的改變,當(dāng)振動(dòng)加劇輕則整個(gè)設(shè)備振動(dòng)變大,重則引起設(shè)備某些部分的斷裂等。軸彎曲是常見的旋轉(zhuǎn)設(shè)備故障類型,軸彎曲同樣也會(huì)引起設(shè)備的振動(dòng)加劇,以及損壞。
軸彎曲的類型與表現(xiàn)
軸彎曲大致可以分為暫時(shí)性軸彎曲和永久性軸彎曲。其中臨時(shí)性軸彎曲可能隨著設(shè)備的運(yùn)行恢復(fù),而永久性的軸彎曲則不可恢復(fù)。造成軸彎曲往往是由于設(shè)備軸沿著徑向存在一個(gè)待續(xù)的力,而軸自身的撓性變形經(jīng)過一段時(shí)間發(fā)展成某種塑性變形。
通常軸彎曲會(huì)在設(shè)備長期不用,長期靜置之后出現(xiàn),此時(shí)往往造成在開機(jī)的時(shí)候振動(dòng)變大,甚至無法開機(jī)的狀態(tài)。
另外溫度引起的熱膨脹不同也會(huì)引起軸彎曲的可能。
軸彎曲的故障機(jī)理
當(dāng)軸發(fā)生彎曲的時(shí)候,整個(gè)軸的質(zhì)心將偏離軸中心線。當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)的時(shí)候,這種質(zhì)心偏離的狀態(tài)會(huì)與軸平衡不良狀態(tài)類似,但是也存在差別。
當(dāng)軸由于長期靜置引起彎曲的時(shí)候,其彎曲方向與靜置時(shí)受力方向一致。對(duì)于長期未開機(jī)設(shè)備而言,這個(gè)力通常是重力,因此軸的質(zhì)心會(huì)偏向重力方向。當(dāng)軸開始旋轉(zhuǎn)的時(shí)候,此時(shí)重力方向不變,但是重力方向相對(duì)于變形位置的方向發(fā)生了改變。因此軸的兩個(gè)支點(diǎn)(軸承位置)發(fā)生“錐形運(yùn)動(dòng)”,宏觀表現(xiàn)為軸系統(tǒng)軸向和徑向振動(dòng)的變大。
當(dāng)軸彎曲方向與軸本身的不平衡方向并非同方向的時(shí)候,這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)矢量在運(yùn)行的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)一定的“凹谷”現(xiàn)象,也就是可能在某種程度上出現(xiàn)部分抵消的可能。當(dāng)軸彎曲的作用小于不平衡的作用的時(shí)候,這個(gè)振動(dòng)的減小發(fā)生在臨界轉(zhuǎn)速以下;反之發(fā)生在臨界轉(zhuǎn)速以上。
軸彎曲的故障特征
前已述及,軸彎曲與平衡不良的機(jī)理有相似之處,其振動(dòng)表現(xiàn)也有相似之處。在振動(dòng)上主要表現(xiàn)為振動(dòng)基頻1倍頻的增加。永久性軸彎曲表現(xiàn)為穩(wěn)定的振幅升高;暫時(shí)性軸彎曲則在機(jī)器啟動(dòng)等時(shí)候或者升速的時(shí)候出現(xiàn)波動(dòng)。
軸彎曲的軸心軌跡呈現(xiàn)橢圓的正進(jìn)動(dòng)。
軸彎曲的時(shí)候,振動(dòng)的增大與轉(zhuǎn)速正相關(guān),同時(shí)相關(guān)因素例如潤滑溫度、介質(zhì)溫度、壓力、流量、負(fù)荷等變化不明顯。
軸彎曲的故障原因與糾正
造成轉(zhuǎn)軸軸彎曲的設(shè)計(jì)原因包括:
-結(jié)構(gòu)不合理
-材質(zhì)不均勻
-制造誤差大
造成轉(zhuǎn)軸彎曲的使用原因包括:
-升速過快
-加載過快
-暖機(jī)不足
-停機(jī)未盤車
造成轉(zhuǎn)軸永久彎曲的原因包括:
-長時(shí)間靜止不用
-檢修不當(dāng)
-過大負(fù)荷
造成轉(zhuǎn)軸臨時(shí)性彎曲的原因包括:
-預(yù)負(fù)荷過大
-局部發(fā)熱(摩擦等原因)
防止轉(zhuǎn)軸彎曲的措施包括:
-對(duì)于長期靜置的設(shè)備定期盤車
-開機(jī)前檢查、校正
-延長暖機(jī)時(shí)間
-按規(guī)定升速、加載