汽轮机、燃气轮机都属于大型旋转机械,观察它们的振动频谱,会发现存在非常典型的阶次特征。
无论是否出现故障,振动频谱一般都包括旋转基频和叶片通过频率,这是旋转机械工作原理导致的。
如果出现质量偏心一般为转频处振动幅值增加,轴不对中一般为转频二倍频振动幅值增加。
另外,现在这种机械一般转速都比较高,且转子跨度大,工作中会遇到临界转速,实际就是该转速下的旋转基频遇到了转子的固有频率。
如果系统稳定的话,一阶临界转速是可以越过的,在较剧烈的振动后会减弱。
再者,就是轴承力、密封力、间隙气流激振引发的自激振动,这个比较复杂,涉及多种非线性力,一般会出现转频的分数倍振动频率,前期不好预测。最后,对于叶轮机械,特别是压缩机,一定要注意喘振的监控。
当出现深度喘振时,气流甚至会在出口管路里来回振荡,会引起几十赫兹低频处剧烈的振动。
这种工况非常危险,一定要避免。
可以通过检测振动、流量、压力信号,来进行喘振先兆的识别与控制。