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风机振动的诊断分析

来源:周口市通用鼓风机有限公司 发布日期:2020年11月24日 点击数:
风机是大型的旋转机械,振动是风机设备运行是否正常的一个主要指标。振动如果超过相关标准的要求,就说明风机工作是不正常的,需要查找原因并消除安全隐患。

风机是大型的旋转机械,振动是风机设备运行是否正常的一个主要指标。振动如果超过相关标准的要求,就说明风机工作是不正常的,需要查找原因并消除安全隐患。

大型的风机设备一般都配置有轴承测振装置,在中控室中可以实时监测风机的振动情况。振动大也是风机常见的运行问题,下面就介绍典型的故障以及判断方法。

动平衡问题

由于转子不平衡而引起的振动主要有以下特征:

  • 振动频率主要在一倍频,一倍频的振动占通频的一半以上。

  • 振动稳定,相位稳定

  • 振动对负荷不敏感

  • 振动随转速的增加而增大

  • 径向振动大

由于转子动平衡造成的振动大的典型频谱见下图:

转子动平衡

造成转子动不平衡的原因主要有:

  • 转子结垢

  • 不均匀积灰

  • 不均匀磨损、腐蚀等

  • 叶轮零件松动或者脱落

  • 叶片裂纹

 

转子不对中

由于转子不对中引起的振动特征:

  • 径向振动以二倍频为主,常伴有一倍频和三倍频

  • 轴向振动也较大,以二倍频为主,伴有一倍频和三倍频

  • 振动随负荷增大而增大

  • 轴承如果不对中,径向振动较大,而且振动不稳定。

由于转子不对中造成的振动大的典型频谱见下图:

转子不对中

主轴弯曲

由于主轴弯曲而引起的振动主要有以下特征:

  • 振动频率主要在一倍频,常伴有二倍频

  • 振动稳定,相位稳定

  • 径向振动大

由于主轴弯曲造成的振动大的典型频谱如下图:

主轴弯曲

转动部件与静态件摩擦

由于转动部件与静态件摩擦引起的振动主要有以下特征:

  • 振动频率为高次谐波、低次谐波以及组合频率,常伴有一倍频

  • 振动不稳定,相位不稳定

  • 径向振动大

  • 振动为自激振动,与转速无关。

转动部件与静态件摩擦集流器与叶轮进口摩擦、叶轮与机壳摩擦、主轴与轴封摩擦、刹车片与刹车盘的摩擦等。

 由于摩擦情况的不同,实际振动的表现也千差万别,应该根据上面的典型特征综合分析判断。

 

基础刚度不够或者基础与底座连接松动

由于基础刚度不够或者基础与底座连接松动引起的振动的特征:

  • 出现3到10倍频

  • 径向振动大,尤其是垂直方向振动大

  • 有时出现基础频率分数谐波,比如1/2、3/2等频率

  • 振动不稳定,相位不稳定

  • 轴向振动正常。

由于本原因造成的振动大的典型频谱见下图:

基础刚度不够

由于松动造成的振动一个特征是振动的非线性,存在奇次谐波;另一个特征是在松动方向上的振动,大多数表现为垂直和轴向的振动。

 

风机失速

由于失速引起的振动主要有以下特征:

  • 振动频率为组合频率

  • 振动大幅度增加且波动,相位不稳定

  • 径向振动大

  • 风机的噪音大大增加

  • 有可能出现风量减小、电机电流减小等现象。

  风机的工作点如果位于下图所示的区域共作 ,风机就可能发生失速,因此风机的工作区域应避开下图的失速区域。

失速

风机的设计问题

风机在设计的时候,如果没有避开风机的自然频率,风机会发生共振,进而造成风机振动大。风机共振是指风机所受激励的频率与风机的某阶固有频率相接近时,系统振幅显著增大的现象。通常下共振是有害的,会引起机械结构很大的变形和动态应力,甚至造成破坏性事故。

在实际运行过程中,由于风机共振造成的振动是最难发现的,隐患也是最大的。

处理风机的振动问题是比较复杂的,只要掌握不同振动的原因和基本特征,加上平时的经验积累,就能够通过各种分析判断并找到风机产生振动故障的原因,并采取针对性的措施,进而提高风机的安全可靠性,为企业的正常生产贡献应有的力量。

 

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