图18 轴心轨迹 a-右轴承；b-左轴承
为了进一步了解情况，将3月份以来的转子振动数据作趋势分析，如图19所示，左右轴承大体类似。可以看出，2倍频分量振幅基本上没有变化，振动通频峰一峰值增长的原因完全是由于基频振动分量的增长。
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图19 左轴承振动趋势分析 a-通频锋-峰值；b-1倍频；c-2倍频
由该机器以往的运行经验，引起振动增加的原因可能有：
①探头失效，引起测试数据不准； ②转子对中不良；
③压缩机高压缸内部气流不稳； ④油膜涡动； ⑤不平衡量增加。
现在根据上面的分析确定振动上升的真正原因。探头失效不可能造成读数增加，因为高压缸四个径向振动探头的振幅都有所增加。而且基频分量明显增长的同时2倍频分量却保持不变。对中不良也可排除，因为对中不良的特征是2倍频分量增长，在振动中占较大比重．并且轴心轨迹狭长。但实际情况并非如此。压缩机内部工作气流不稳所激发的振动，一般在频谱上会出现一些与转子或其零部件固有频率有关的频率成分，而实际频谱上没有这样的频率成分，气流不稳这一条也可排除。又因为0.5倍频附近没有明显的频率分量，所以也不是油膜涡动。
从频谱上突出的基频分量，加之圆形轴心轨迹，可以有把握地认为，不平衡是振动增大的主要原因。另外，趋势图上基频变化曲线与通频振动峰一峰值变化曲线十分吻合，也表明振动增大的原因是不平衡的增大。高压缸转子转速高达
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13000r／rain以上，对转子的微小不平衡量很敏感。根据以往的运行记录和检修记录，认为不平衡量增加的可能原因有二：一是转子叶片结垢或磨损不均匀，当继续运转时，结垢或磨损有可能趋于均匀，使振动逐渐平缓甚至降低。二是由于机器基础热变形造成转子挠度变形加大，热变形主要受气温影响。综合上述两种可能原因，可知振动的变化将比较缓慢，不会突然造成机器的损坏。 诊断结论为：
①振动增大主要原因是不平衡量的增加；
②振动变化比较缓慢，不会引起突发事故，只要注意监测，在振幅峰一峰值到达报警值以前，不必停车检修；
③建议下次大修时，对转子进行现场动平衡调试，以降低振动幅值。 （3）验证
根据诊断结论，机组继续运转了18个月，直至大修。振幅缓慢上升，但未发生什么故障，未影响生产正常进行，监测频谱中仍只有基频分量，可见振动原因仍是不平衡，未出现新的振源。
案例六：
炼钢一次除尘风机振动故障诊断。
炼钢一次除尘风机出现振动故障，多因生产过程中产生的烟气、粉尘发生物理和化学反应，在叶轮上形成积垢，引起风机转子不平衡造成的。
处理这类故障，通常只需先清理转子叶片上的积垢，再进行动平衡，就能达到较为理想的效果。
炼钢一次除尘1#风机自投产以来一直达不到额定转速，且频繁出现异常振动。按常规办法清理积垢和动平衡后，虽然振动故障一时得以消除，但稳定运行时间很短，一般1周左右就需停机检修，更换转子。为查找故障原因，彻底解决风机存在的隐患，我们对转子的升速曲线作了分析。
图20是该台风机转子的升速曲线，一阶临界转速大约为1000 r/min，且与二阶临界转速相当接近。为避开临界转速，不得不降速运行，大约在1300 r/min 左右（额定转速为1450 r/min），风机效率大大降低。即使如此，风机仍运行在曲线的一阶陡峭段，靠近一阶临界区。
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图20 炼钢一次除尘风机升速曲线
由此可以看出，是该风机在设计、制造上存在的严重缺陷导致该台风机达不到额定转速。为此委托专业厂家对风机转子重新设计改造后，风机运行较为稳定，停机检修周期延长，动平衡次数大为减少。
总结
通过这门课的学习，我认识到转子的不平衡是产生转子1倍频振动的主要原因, 转子的动平衡又是解决转子不平衡的主要手段;但是在进行转子动平衡之前一定要认真分析转子振动特征, 确保转子动平衡可靠实施。
旋转机械的故障诊断应趋于多种手段的综合诊断，达到故障诊断及时有效，确保证生产的安全稳定运行。据统计,旋转机械约有70%的故障与转子不平衡有关。因此，对不平衡故障的研究与诊断也最有实际意义。转子不平衡的诊断要求维修人员应首先从诸多的振动故障中排除其他故障, 确定是否为转子失衡,避免转子平衡无法修复的故障, 如:中心线不对中,轴裂纹和弯曲等。在确认转子失衡的情况下, 分析是何种类型的不平衡,针对不同类型的不平衡, 应用不同的平衡技术,消除不平衡现象,达到设备平衡的目的。
在现代生产中，机械设备的故障诊断技术越来越受到重视，如果某台设备出现故障而又未能及时发现和排除，其结果不仅会导致设备本身损坏，甚至可能造成机毁人亡的严重后果。总而言之，进行故障争端的的目的就是保障设备安全。在机器设备的故障中, 旋转机械故障占了很大的比重。如气压机，压缩机，叶轮等。我们可以从前面的几个案例中可以看出，对机械设备进行诊断的三个阶段：一状态监测；二分析诊断；三决策处理。设备的故障诊断技术在生产应用中解决
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了一系列的问题，然而不同的设备存在的故障类型也不一样，这就要求工程技术人员能从更具特征信号准确的确定故障类型，然后找出原因并解决，这就要求我们不仅能掌握转子不平衡这种工频类故障的特征，还要掌握其他常见的故障（轴弯曲、不对中等故障）的特征，并能在实践中不断总结经验，为设备的故障诊断技术的发展提供强有力的实践基础。
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