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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。

3 L: B' R; w' E/ @5 O( s& \- R$ `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。( O' U9 k' m) |6 m
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。
8 w; \; }( t3 ~, ?3 C2 A
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:
7 r" X; |9 P- u& H, I
* d& W0 v/ q* G1 M' `( ~01转子质量不平衡引起的振动
, b0 m) c( u. x. L5 f8 v; f3 e7 q" H+ ]
1 }, f7 Y% y4 C4 z3 R
原理图:不平衡
! i, b3 _0 E* P7 a* q+ r8 N/ L
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。" l' D% N7 J+ I4 p  W7 C$ p8 R$ o
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

    ' {6 X, n+ X0 o
  I3 L/ T, i# L+ |+ s
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。  
    3 p* e' O) M  S

      b- z, K! y3 p( k5 K

. y  S# L% V. h- T( k1 y) {) v
1 `# s- i9 ?( Z02动静部分之间碰摩引起的振动
0 ~% [( A4 I. k, F* _; }& n7 a
7 q; n; @! n: S9 C
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8 s! S  |; F0 S

    ! R+ n1 k$ ?. |- r

! m6 T8 F5 P! T* I. ]) i, j' ~) U, \8 `! ^6 |' C" f9 e! N

4 f0 U$ g3 m3 h; g" u: u2 d03 滚动轴承异常引起的振动$ v4 g) O2 ^- m1 t& s6 y- s0 {  e
% Z; s' H$ Y2 J4 {

5 ?- m7 g& {$ g  W  I1-- 轴承装配不良的振动
5 M! M, o9 V% \, V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   

    / g% O/ I6 i4 u% s+ O* Y

% g- k" s0 C: S; ?) i7 ]2--滚动轴承表面损坏的振动7 s- p$ F# i# Q5 s6 |" |
原理图:轴承缺陷
( W/ u% Z7 `+ F5 B# @. ?5 X; l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。
/ D+ h' L1 w" Q6 V6 u
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。  
' Q/ y8 F9 }* u) P
  i* @9 E! M) e" \/ G% M7 K4 }
04 轴承座基础刚度不够引起的振动+ B( F3 X% `0 q4 ]. s
# {) n( H( k- P

9 @) F- ^, \5 i/ K$ `: X7 o原理图:基础松动
2 Y/ y# |  a, z: b9 u
  c& i/ _2 V' X+ ?  ]
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
    ) L9 \" i  v  B/ `8 y4 Z' e

* \6 `! E% A. E" I. S

: s! P. N! [# ]- p/ p% r; [

- \9 T$ R( c' e2 T9 j, U1 l05 联轴器异常引起的振动) h6 T2 `- ^8 _* a5 \  W

5 R* |7 I& X8 L6 p* Q$ b2 A
# u! I8 }1 r% A: R6 X) s原理图:不对中( k, l6 X8 u" z3 ]
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
      t& m5 ?6 s! |. }

    ( W7 u( O* |, F& O- W

$ c# F* L; X5 {# `-- END --) Z( \; `4 e2 i% o/ f& G, U) v
内容整理自工业互联网生态,供大家交流学习使用。
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" }; n7 ?. [: G, `! W( |$ R; I

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发表于 2020-9-18 14:55:47 | 显示全部楼层
学习了
% ^/ Z, J0 J8 g( N4 r$ e非常感谢0 G7 }4 S0 @5 k" S- [1 ]
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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
; @/ {$ h/ c: H7 H$ R, b# {* l! i学习了
5 @% d: L3 p" J6 X& _! {非常感谢
- p$ F+ q% m: }
互相交流学习# [2 M0 m+ D9 W+ ]
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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
' v$ @1 S5 B8 T( F( e* E/ c9 j" o好帖
% `9 @/ u- H: p% m! Q
互相交流学习
  X% n' l9 |3 N) ]8 S2 U# V
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发表于 2020-9-18 21:31:49 | 显示全部楼层
学习了。
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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
- F: W( K0 ], W- F1 i/ q  s$ z学习了。

: v& I( E% o& z0 Z0 b互相交流学习
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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
: d5 x/ Q6 R/ V/ W) t; ?感谢楼主分享,挺全面的。
1 O' y5 I+ n' w0 ^, X! X, v

' V9 q7 i/ _+ p" Y5 F) X4 _/ k
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发表于 2020-9-23 23:02:48 | 显示全部楼层
互相交流学习
: ~4 n7 P& S0 ^6 r$ A8 b
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