旋轉機（jī）械的常見（jiàn）故障有很多，包括不平衡、不對中、軸彎曲和（hé）熱（rè）彎曲、油膜渦動和油膜振蕩、蒸汽激振、機（jī）械鬆動、轉子斷葉片與（yǔ）脫落、摩擦、軸裂紋、旋轉失速與（yǔ）喘振、機械偏差和電氣偏差等。

1　不平衡（héng）

不平（píng）衡是各種旋（xuán）轉機械中普遍存在（zài）的（de）故障。

引起轉子（zǐ）不平衡的原因是多方麵的，如轉子的結構設計不合理、機（jī）械（xiè）加工質量偏（piān）差、裝配誤差、材質不均勻（yún）、動平衡精度（dù）差；運行中聯軸（zhóu）器相對位置的改變；轉子部件缺損，如（rú）：運行中由於（yú）腐蝕、磨損、介質不均勻結垢、脫落；轉子受疲勞應力作用造成轉子的零部件（如葉輪（lún）、葉片、圍帶、拉筋等）局部損壞、脫落，產生碎塊飛出等。

2　不對中

轉子不對（duì）中通（tōng）常是指相鄰兩轉子的軸心線與軸承中心線的傾斜或（huò）偏移程度。

轉子不對中可分為聯軸器不對中和軸承不對中。聯（lián）軸器不對中又可分為平行不對中、偏角不對中和平行偏角不（bú）對中（zhōng）三種情況。平（píng）行不對中時（shí）振動頻率為轉子工頻的兩倍。偏角不對（duì）中使聯軸器附加一（yī）個彎矩，以力圖（tú）減小兩（liǎng）個軸中心線的偏角。

軸每旋轉一周，彎矩作用方向就交（jiāo）變一次，因此，偏角不對中增加了轉子的軸向力，使轉子在軸向產生工（gōng）頻振動。平（píng）行偏角不對中是以上兩種情況的綜（zōng）合，使轉子發生（shēng）徑向和軸向振（zhèn）動。軸承不（bú）對中實際上反映的是軸承座標高和軸中心位置的偏（piān）差（chà）。

軸承不對中使軸係的載荷（hé）重新分配。負（fù）荷較大的軸承可能會出現高次諧波振動，負荷較輕的軸承容易失穩，同時還會使（shǐ）軸係的（de）臨界轉（zhuǎn）速發生改變。

3　軸彎（wān）曲和熱彎曲

軸彎曲（qǔ）是指轉子（zǐ）的中心（xīn）線處於不（bú）直狀態。轉子彎曲分為永久性彎曲和臨時性彎曲兩種類型。

轉子永久性彎曲是（shì）指轉子的軸呈永久性的弓形，它是由於轉子結（jié）構不合理、製造誤差大、材質不均勻、轉子長期存放不當而發生（shēng）永久性的彎（wān）曲變形，或是熱態（tài）停車時未及時盤車（chē）或盤車不當、轉子的熱穩（wěn）定（dìng）性差、長期運行後軸的（de）自然彎曲加大等原（yuán）因所造成。

轉子臨時性彎曲是指轉子上有較大預負荷、開（kāi）機運行時的暖機操作不當、升速過快、轉軸熱變形不均勻等原因造成。

轉（zhuǎn）子（zǐ）永久性彎（wān）曲與臨時性（xìng）彎曲是兩種不同的故障，但其故障的機理是相同的（de）。轉子不論發生永久性（xìng）彎曲還是臨時性彎曲，都會產生與質量偏心情況相類似的旋（xuán）轉矢量（liàng）激振力。

4　油膜渦（wō）動和油膜振（zhèn）蕩

油膜渦動和油膜振蕩是滑動軸承中由於油膜的動力學特性而引起的一種自激振動。

油膜渦（wō）動一般是由於過（guò）大的軸承磨損或間隙、不合適的軸承設計、潤滑油參數的改變等因素引（yǐn）起的（de）。根據（jù）振動頻譜很（hěn）容易識別油膜渦動，其出現時的振動頻率接（jiē）近轉速頻率的（de）一半，隨著轉速的提高，油膜渦動的（de）故障特征頻（pín）率與轉速頻率之比也保持在一個定值上始終不變，常稱為（wéi）半速渦動。

油膜渦動和油膜振蕩（dàng）是兩個不同的概念，它們之間既有區別，又有著密切的聯係（xì）。

當機器出現油膜渦動，而且油膜渦動頻率等於係統的固有頻率時就會發生油膜振蕩。油膜振蕩隻有在機器運（yùn）行轉（zhuǎn）速大於二倍轉子臨界轉速的情況下才可能（néng）發生。當（dāng）轉速升至二倍臨界（jiè）轉速時，渦動頻率非（fēi）常接近（jìn）轉子臨（lín）界轉（zhuǎn）速，因此產生（shēng）共振而引起很大的振動。通常一旦發生油膜振蕩，無論轉速繼續升至多少（shǎo），渦動頻率將（jiāng）總保持為轉子一（yī）階臨界轉速頻（pín）率。

轉子發生油膜振蕩（dàng）時一般具（jù）有以下特征：

①時間波形發生畸變，表現為不規則的周（zhōu）期信號，通常是在工頻的（de）波形（xíng）上麵疊加了幅值很大的低（dī）頻信號；

②在頻譜圖中，轉子的固有頻率ω0處的頻率分量（liàng）的幅值突出；

③油膜振蕩發生在工（gōng）作轉速大於二（èr）倍一階臨界（jiè）轉（zhuǎn）速的時候，在這之後，即使工作轉速繼續升高，其振蕩的特征頻率基本（běn）不變；

④油膜振蕩的發生和消失具有突然（rán）性，並帶有慣性效應，也就是（shì）說，升速時產生油膜振蕩的轉速（sù）要（yào）高於降速時油膜振蕩消失的（de）轉速；

⑤油膜振蕩時，轉子的渦動方向與轉子轉動的方向相同，為正進動；

⑥油（yóu）膜振蕩劇烈時，隨（suí）著油膜的（de）破（pò）壞，振蕩停止，油膜恢複後，振蕩又再（zài）次發生。如此持續下去，軸頸與軸承會不斷碰摩，產生撞擊聲，軸承內的油膜（mó）壓力有較大的波動；

⑦油膜振蕩時，其軸心軌跡呈不規則的發散（sàn）狀態（tài），若發生碰摩，則軸心（xīn）軌跡呈花（huā）瓣（bàn）狀；

⑧軸承載荷越小或偏心率越小，就越容易（yì）發生油膜振蕩；

 ⑨油膜振蕩時，轉子兩端軸承振動相位基本相同。

5　蒸汽激振

蒸汽激振產生的原因通常有兩（liǎng）個（gè），一是由於調節閥開啟順（shùn）序的原因，高壓蒸汽產生了一個向上抬起轉子的力，從而減（jiǎn）少了軸承（chéng）比壓，因而使（shǐ）軸承失穩（wěn）；二是由於葉頂徑向間隙不均勻，產生切向分力（lì），以及端部軸封內氣體流動時所產生的切（qiē）向分力?使轉（zhuǎn）子產生了自激振動。

蒸（zhēng）汽激振一般發生在大功率汽輪機的高壓轉子上，當發生蒸汽振蕩時，振動的主要特（tè）點是振動（dòng）對負荷非常（cháng）敏感，而且振動的頻?與轉子一階臨界轉速頻率相吻合。在絕（jué）大多數情況下（蒸汽激振不太嚴重）振動頻率以半頻分量為主。

在發生（shēng）蒸汽振（zhèn）蕩時（shí），有時（shí）改變軸承設計是（shì）沒有（yǒu）用的，隻有改進汽（qì）封通流部分的設計、調整安（ān）裝間隙、較大幅度地降低負荷或改變主（zhǔ）蒸汽進汽調節汽（qì）閥的開啟順序等才能解決問題。

6　機械鬆動

通常有三種類（lèi）型的機械鬆動。

第一種類型的鬆動是指機器的底座、台（tái）板和基礎存在結構鬆動，或（huò）水（shuǐ）泥灌（guàn）漿不實（shí）以及結構或基礎的變形。

第二種類型的鬆動主要是由於機器底（dǐ）座固定（dìng）螺栓的鬆動或（huò）軸承（chéng）座出現裂紋引起。

第三種類（lèi）型的鬆動是由於部件間不合適的配合引起的，這時的鬆動通常是軸承蓋裏軸承瓦枕（zhěn）的鬆動、過大的軸承間隙或者轉軸上的葉輪存在鬆動。這（zhè）種鬆動的振動相位（wèi）很（hěn）不穩（wěn）定，變化範圍很大。鬆動時的振動具有方向性，在（zài）鬆動方向上，由於約束力的下（xià）降，將引（yǐn）起振動幅度（dù）加大。

7　轉子斷葉片與脫落

轉子斷葉片（piàn）、零（líng）部件或垢層脫落的故障機理與動平衡故障是相同的。其特征如下：

①振動的通頻振幅在瞬間突然升高；

②振動的（de）特征頻（pín）率為轉子的工作頻率；

③工頻振動的相位也會（huì）發生（shēng）突變。

 8　摩擦

當旋（xuán）轉機械的旋轉部件和（hé）固定部件接觸（chù）時，就會發生動、靜部分的徑向（xiàng）摩（mó）擦或軸向碰摩。這是一個嚴重的故障，它（tā）可能會導致機（jī）器整個損壞。在摩擦產（chǎn）生時通常分為兩種情況：

第一種是部分摩擦，此時轉子僅偶然接觸（chù）靜止部分，同時維持接觸僅在轉子進動整周（zhōu）期的一個分數部分，這（zhè）通常對於機器的整體來說，它（tā）的（de）破壞性和危險性相對比較（jiào）小；

第二（èr）種，特別是對於機器的破壞性效果和危險性來（lái）說（shuō）就是更為（wéi）嚴重的情況了，這就是整（zhěng）周（zhōu）的環狀摩擦，有時候也稱為“全摩擦”或“幹摩擦”，它們大都在（zài）密封中產生。在整周環狀摩擦發生時，轉子維持與（yǔ）密封的（de）接觸是連續的，產生在接（jiē）觸處的摩擦力（lì）能夠導致轉子進動方向的劇烈改變，從原（yuán）本是向前（qián）的正（zhèng）進動變成向後的反進動（dòng）。

摩（mó）擦的危害性很大，即使轉軸和軸瓦短時間摩擦也會造成嚴重後果（guǒ）。

9　軸裂紋

轉子裂紋產生（shēng）的原因多是疲勞損傷。旋轉機械的（de）轉子如果設計不當（包括（kuò）選材不當或結構不合理）或者加工方法不妥，或（huò）者是運行時間超長的老（lǎo）舊機組，由於應力腐蝕、疲勞、蠕變等，會在轉子原本存在誘發點的位置產生微裂紋，再加上由於較大而且變化的扭（niǔ）矩和徑向載荷的持續作用，微裂紋逐漸（jiàn）擴展，發展成為宏觀裂紋。

原始的誘發點通常出現在應力高（gāo）而且材（cái）料有缺（quē）陷的地方，如軸上應力集中點、加工時留下的（de）刀（dāo）痕（hén）、劃傷處、材質（zhì）存（cún）在（zài）微小缺陷（如夾渣等）的部位等。

在轉（zhuǎn）子出現（xiàn）裂紋的初期（qī），其（qí）擴展的速度比較慢，徑向振（zhèn）動的幅值增長也比較小。但裂（liè）紋（wén）的擴展速度會隨著裂紋深度的加深而加速（sù），相應的會出現振幅迅速增大的現象。尤其是二倍頻幅值的迅（xùn）速上升和其相位的變化往往可以提（tí）供裂紋的診（zhěn）斷信息，因（yīn）此可以利用二倍頻幅值（zhí）和相位的變化趨勢來診斷轉子裂紋。

10　旋轉失速與喘振

旋（xuán）轉失速是壓（yā）縮機中常（cháng）見的一種不（bú）穩定現象（xiàng）。當壓縮機流量減少時，由於（yú）衝角增大，葉（yè）柵背麵將發生邊界層分（fèn）離，流道將部分或全部被堵塞。這樣（yàng）失速區會以某速度向葉柵運動的反（fǎn）方（fāng）向傳播。

實驗表明，失速區的相對速度低於葉柵轉動的絕對速度。因此，我們可以觀察到失速區沿轉子的轉動方向以低（dī）於工頻的速度移動，故稱分離區這種（zhǒng）相對（duì）葉柵的（de）旋轉運動為旋轉失速。

旋轉失速使壓縮機中的流動情況惡化，壓（yā）比下降，流量及壓力隨時間波動（dòng）。在一定轉速下（xià），當入口（kǒu）流量（liàng）減少到某一值時（shí），機組會產生強烈的旋（xuán）轉失速。強烈的旋轉失速（sù）會進一步（bù）引起整個壓縮機組係統（tǒng）的一種危險性更大的不穩定的氣動現象，即喘振。此外，旋轉失速時壓縮機葉片受到一種（zhǒng）周期性的激振力，如（rú）旋轉失速的頻率與葉（yè）片的固有頻率相吻合，則將引起強烈（liè）振（zhèn）動，使葉片疲勞損壞造成（chéng）事故。

旋轉失速嚴重時可以導致喘（chuǎn）振，但二者並不是一回事。喘振除（chú）了與壓縮機內部的（de）氣體流動情況有（yǒu）關之外（wài），還同與之相連的管（guǎn）道網絡係統的工作特性有密切的聯係。

壓縮機總是和管網聯合工作的（de），為了保證一（yī）定的流量通過管網，必（bì）須維持一定壓力，用（yòng）來克服管網的阻力。機組正常工作時的出（chū）口壓力是與管網阻力相平（píng）衡的。但（dàn）當壓縮機的流量減少（shǎo）到某一值時，出（chū）口壓力會很快下降，然而由於管網的容量較大，管（guǎn）網中的壓力並不馬上降低，於是，管網中的氣體壓力反而大於壓縮（suō）機的出口壓力，因此，管網中的氣體就倒（dǎo）流回壓（yā）縮機，一直到管網中的壓力下降到（dào）低於壓（yā）縮機出口壓力為止。

這時，壓縮機又開（kāi）始向管網供氣，壓縮機的流量（liàng）增大，恢複到正常的工作狀態。但（dàn）當管網中的壓力又回到原來的壓力時，壓（yā）縮機的流量又減少，係統中的流體?倒（dǎo）流。如此周而複始產生了氣體強烈（liè）的低（dī）頻脈動現象——喘振。

喘振故障的識別特征：

①產生喘（chuǎn）振故障的對象為氣體壓縮機組或其它帶長管道、容器的氣體動力（lì）機械；

②喘（chuǎn）振發生時，機組的入口流量小於相應轉速下的流量；

③喘振時，振動的幅值會大幅度波動；

④喘振?，振動的（de）特征頻率一般在1～15Hz之內；與壓縮機後麵相聯的管網及容器的容積大小成反比；

⑤機組及與之相連的管道等附著物及地麵都發生強烈振動；

⑥出口壓力呈大幅度的波動；

⑦壓縮機的流量呈大幅度的波動；

⑧電機驅動的壓縮機（jī）組（zǔ）的電機電流呈周期性的變化；

⑨喘振時伴（bàn）有周期性（xìng）的吼叫（jiào）聲，吼叫聲的（de）大小與所壓縮氣體的分子量和（hé）壓縮比成正比。

11　機械（xiè）偏差和（hé）電氣偏差

在振動信號中，之所以會出現機械偏差（chà）和電氣偏差（chà）的問題，這是由非接觸式電渦流傳感器的工作原理所決（jué）定（dìng）的。

切削加工不完善的（de）軸表（biǎo）麵（橢圓形或不同軸）會產（chǎn）生一種正弦動態運動的指示，其（qí）頻率與旋轉部件的旋轉頻率相一致。不完善的切削表麵的原因（yīn）通常是由於臨末加（jiā）工的（de）機床的軸（zhóu）承磨損、刀具變鈍（dùn）、進給太快或機床其它缺陷產生的，或者是車床頂針的磨損造（zào）成的。軸頸表麵上的不光滑或其它缺陷（xiàn），如劃痕、凹坑、毛刺、鏽疤等也將會產生偏差輸出。

檢驗這種誤差狀態的簡（jiǎn）單（dān）的（de）方法是用百分表檢查軸頸的跳動值（zhí）。百分表的波動值將（jiāng）確認非（fēi）接觸（chù）式電渦流傳感器所觀察到被測表（biǎo）麵（miàn）的誤差存（cún）在的（de）情況。

軸頸的被測表麵（miàn）應該像滑動軸承的軸頸表麵那（nà）樣精心地保護，在吊裝時，所采用的纜繩要避開傳感器測量的表麵區域（yù），存放轉子的支撐架（jià）應保證不會引起軸頸表麵的劃痕、凹陷等（děng）。

一般來說，隻要磁場是均勻的或對稱的，電渦流傳感器在所存（cún）在的（de）磁場中都能令人滿意地工作。如果軸上某（mǒu）一表麵區域有很高的磁性，而（ér）其餘的表麵是非磁性（xìng）的或者隻有很（hěn）低的磁性，這就可能會出現電氣偏差。這是由於來自電渦流傳感器的磁場作用到這（zhè）種（zhǒng）軸頸表麵上時，引起了傳感器靈敏度的改變。

另（lìng）外，鍍層的不均勻（yún）、轉子材料的不均勻等也會引起電氣偏差，而電氣偏差是（shì）無法用（yòng）百分表來（lái）測量和確認的。

（來源：互聯網）