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涨知识 | 风机振动原因分析总结 (附原理图)

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发表于 2020-9-18 14:42:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
风机由于运行条件恶劣,故障率较高,容易导致机组非计划停运或减负荷运行,影响正常生产。查找风机振动超标的原因,并针对不同的现象分析原因采取恰当的处理办法,往往能起到事半功倍的效果。

$ r* z! `% j9 i9 _6 |/ e风机振动是运行中常见的现象,只要在振动控制范围之内,不会造成太大的影响。但是若风机的振动超标,会引起轴承座或电机轴承的损坏、电机地脚螺栓松动、风机机壳、叶片和风道损坏、电机烧损发热等故障,使风机工作性能降低,甚至导致根本无法工作,严重的可能还会因振动造成事故,危害人身健康及工作环境。! |) A" o% v8 u9 A
所以,查找风机振动超标的原因,并针对不同的现象分析原因采取恰当的处理办法,往往能起到事半功倍的效果。
  V7 H  K7 u9 |, Z- l2 [8 G0 L
本文通过对风机振动进行测量分析的经验汇整,对风机的振动原因作出了如下总结:
3 y1 F& j8 [) H
* X0 p% N( p+ [9 I01转子质量不平衡引起的振动$ s, a7 g( Z3 ^9 [3 {

9 g/ c2 N# w- E" ~; h5 L! @
3 l0 X. \! I3 }$ [. u' A. j原理图:不平衡
( r0 f1 T# R8 {7 J
在现场发生的风机轴承振动中,属于转子质量不平衡的振动占多数。
) R1 U* A- q) e" w4 q0 l: F造成转子质量不平衡的原因主要有:
  • 叶轮磨损(主要是叶片)不均匀或腐蚀
  • 叶片表面有不均匀积灰或附着物(如铁锈)
  • 机翼中空叶片或其他部位空腔粘灰
  • 主轴局部高温使轴弯曲
  • 叶轮检修后未找平衡
  • 叶轮强度不足造成叶轮开裂或局部变形
  • 叶轮上零件松动或连接件不紧固
    + b% l; v# k0 M! l

0 W2 \6 B6 @8 l9 I' v) ^转子不平衡引起的振动的特征:
  • 振动值以水平方向为最大,而轴向很小,并且轴承座承力轴承  处振动大于推力轴承处;
  • 振幅随转数升高而增大;
  • 振动频率与转速频率相等;
  • 振动稳定性比较好,对负荷变化不敏感;
  • 空心叶片内部粘灰或个别零件未焊牢而位移时,测量的相位角值不稳定,其振动频率为30%~50% 工作转速。  
    7 ]0 W. }3 o9 H

    ; q7 l! R  m" [" S

& }3 s9 R+ f: U2 c5 L% c
3 J6 S2 B  N' h. _( n6 I02动静部分之间碰摩引起的振动
8 z9 G8 M" F+ H1 \, L/ C
% K# O5 [% y2 d9 R) J- ^  T& e' W
% Y: I$ ^- K% e2 e- `如集流器出口与叶轮进口碰摩、叶轮与机壳碰摩、主轴与密封装臵之间碰摩。其振动特征:
  • 振动不稳定
  • 振动是自激振动与转速无关
  • 摩擦严重时会发生反向涡动- G8 c; {5 @1 k" v# Y0 ^- e5 v$ ^
    $ F7 }4 g3 {- P/ K  A

! A  v  ?6 t+ ?3 k8 V) S1 r; K7 i9 V7 L
) C* b2 c: C( L, l. e3 h. V! S
03 滚动轴承异常引起的振动% G' _8 X" z; R! p* h

% C, d/ q+ o9 r' z# X3 }8 T" Q- b
; W9 P4 o6 [! P" W& W! ~3 R' [( f. v( V1-- 轴承装配不良的振动
) c0 _. B5 L" i4 i. r如果轴颈或轴肩台加工不良,轴颈弯曲,轴承安装倾斜,轴承内圈装配后造成与轴心线不重合,使轴承每转一圈产生一次交变的轴向力作用,滚动轴承的固定圆螺母松动造成局部振动。其振动特征为:
  • 振动值以轴向为最大
  • 振动频率与旋转频率相等   
    ' _0 w4 ~1 v% Q( j* x
4 y% }5 J; z- o- d
2--滚动轴承表面损坏的振动4 }+ K$ c" N( T* u" ^6 X
原理图:轴承缺陷
( u1 ^$ @0 P5 v- H- @  q滚动轴承由于制造质量差、润滑不良、异物进入、与轴承箱的间隙不合标准等,会出现磨损、锈蚀、脱皮剥落、碎裂而造成损坏后,滚珠相互撞击而产生的高频冲击振动将传给轴承座,把加速度传感器放在轴承座上,即可监测到高频冲击振动信号。2 {" _9 x' H- `( _
这种振动稳定性很差,与负荷无关,振动的振幅在水平、垂直、轴向三个方向均有可能最大,振动的精密诊断要借助频谱分析,运用频谱分析可以准确判断轴承损坏的准确位臵和损坏程度,抓住振动监测就可以判断出绝大多数故障,再辅以声音、温度、磨耗金属的监测,以及定期测定轴承间隙,就可在早期预查出滚动轴承的一切缺陷。   " @  q8 H$ u3 {1 u& `2 P4 s2 x

1 E5 L: u" v. Z, V* z- a  a04 轴承座基础刚度不够引起的振动: R4 K9 j' |5 I7 a; A$ J1 b
/ P; j( ?7 j  R' P
4 M% A. y6 h0 U# [& f: G
原理图:基础松动
* N8 _% d4 g3 ^+ t" A7 E* l( K

8 S% O% ?/ B, T8 @' p基础灌浆不良、地脚螺栓松动、垫片松动、机座连接不牢固,都将引起剧烈的强迫共振现象。这种振动的特征:
  • 有问题的地脚螺栓处的轴承座的振动最大,且以径向分量最大
  • 振动频率为转速的1、3、5、7等奇数倍频率组合,其中3倍的分量值最高为其频域特征

      l: t0 z2 Q: k) C- j

% e0 R! T5 M' I) u

& u, w* E7 B3 E' P
5 s# Y! K. }- w0 [" Y5 d2 q
05 联轴器异常引起的振动
/ E' G$ ^( x+ s3 _# ]" w: T" V, k( N9 Z% a; y

; J% Y+ f0 ~0 ~* _$ U原理图:不对中
5 r7 r4 A, Z' j- e联轴器安装不正、风机和电机轴不同心、风机与电机轴在找正时、未考虑运行时轴向位移的补偿量,这些都会引起风机、电机振动。其振动特征为:
  • 振动为不定性的,随负荷变化剧烈,空转时轻,满载时大,振动稳定性较好
  • 轴心偏差越大,振动越大
  • 电机单独运行,振动消失
  • 如果径向振动大则为两轴心线平行,轴向振动大则为两轴心线相交
    2 t0 L: M+ \! Y

    - ^/ A& Z- q; K, q
& U( A2 q7 X3 d0 G0 u' e' h
-- END --
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* t; U: W" w6 k9 c0 M' ^' w8 m" E5 i; h' S* f8 k

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发表于 2020-9-18 14:55:47 | 显示全部楼层
学习了' ^8 r9 y. R4 I+ {) c, y
非常感谢) Y( H. E: \. r9 _
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发表于 2020-9-18 16:54:16 | 显示全部楼层
好帖
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 楼主| 发表于 2020-9-18 17:14:13 | 显示全部楼层
zhj710603914 发表于 2020-9-18 14:55# N; u: h* @! d+ q' _
学习了
- j3 ]- r6 d0 B非常感谢

) p+ ^6 q8 J0 |) ~4 j, Z互相交流学习' y% k0 e% V+ z9 z# M
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 楼主| 发表于 2020-9-18 17:42:27 | 显示全部楼层
葛式一 发表于 2020-9-18 16:54' z2 \3 z* a& l) P" `$ f
好帖
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发表于 2020-9-18 21:31:49 | 显示全部楼层
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 楼主| 发表于 2020-9-21 10:08:34 | 显示全部楼层
未来第一站 发表于 2020-9-18 21:31% v+ s: C( P" n) E: _
学习了。
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发表于 2020-9-21 21:01:03 | 显示全部楼层
感谢楼主分享,挺全面的。
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 楼主| 发表于 2020-9-22 09:49:35 | 显示全部楼层
远祥 发表于 2020-9-21 21:01; j8 z8 Q, L. o$ k$ H: F# v
感谢楼主分享,挺全面的。

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发表于 2020-9-23 23:02:48 | 显示全部楼层
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