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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。
7 ~0 r: [) a5 y, k. @. R4 f' a' ~
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。
5 k; r7 T& W1 p: v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。

. M& u% z3 w, F% ~
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:$ i! U; w* h4 M( `' m) |" d
& a0 ~1 \  v) r& B8 Z& ^/ i; ^
01转子质量不平衡引起的振动
' h) j& ^0 i4 k$ f8 b, H0 V2 G) F; e) ]$ h' ]* Y

5 b) O" j0 |5 g# Y' Q  Q原理图:不平衡
* V& P+ u( B& J5 y( a
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。
% Y" {8 K7 @0 W! H1 o6 S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

    7 \8 A& J+ D: n* u% t  O& `
& E. A4 z5 k1 t7 l- ~! J7 M
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。  
    * n/ C; a# V" `" _- K6 N4 G: Q

    # z& X* q) `5 Q
% l- a5 e1 \3 L

/ h* Q. c8 g8 J4 [( w' E$ C02动静部分之间碰摩引起的振动
$ q$ b9 l8 C0 B2 V  x0 \
3 f$ x) O$ c2 s& D" e/ j) g7 {$ f$ d% B; {
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2 Y/ d# y9 G  P& J0 B( X
    7 `; m" A- T& m. B& t, E
, C4 x/ A% p/ x, [( ^

: i- I" r% b' [6 U2 c( T* Z' Z
* E" V, Y6 v0 Q! h- }03 滚动轴承异常引起的振动
1 `- z' H" ?: K2 T  r& @0 V( G: W9 Q( a) U5 x4 ^: g* T
; }/ \0 w3 v/ p* y. z+ t( F
1-- 轴承装配不良的振动
5 [% J" x) m* t0 W$ B/ [- O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   

    4 m+ b4 r$ \* C# |
, |  g6 |) g3 A: L, V* }) ~
2--滚动轴承表面损坏的振动5 N2 v* Y7 ?  Z! E% r& h
原理图:轴承缺陷
: j& O" Y- d$ U2 J3 I7 Z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。
* Z, f5 |( @4 c/ n
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。     R6 \2 L$ N, E

; @  r# g: C! Q04 轴承座基础刚度不够引起的振动
. e( b, {1 M! H5 ~. E5 j
* O, W  _/ T% D0 ?" d9 c+ `
; r+ I! a& e" D2 N% e3 w原理图:基础松动
& i# V# h1 b7 q6 U

/ s' Y' a/ X& O& L( P$ {- G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
    4 d9 k5 y, x( i! r9 j
, y" p. w) v0 O& e- p  ]+ z

! s7 K& n5 g1 ?* O4 D9 W" a
) X1 g% g0 l$ {( W, n
05 联轴器异常引起的振动7 l8 X! u, Z8 |: D1 q$ D0 O
0 j! t. P) V+ C* X8 V  z# c

8 B4 W0 s4 x3 d$ P4 [原理图:不对中7 d8 c& b8 L. m/ ^1 D6 N8 f5 `8 _
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
    5 |+ P2 F- ~* v0 S" o
    9 m& }7 q4 y$ _+ \
! Z* V) ^. @, B5 Q$ x- q
-- END --
; c/ P0 O6 C" S0 e2 P' W内容整理自工业互联网生态,供大家交流学习使用。: H$ q  x) Y# T& t/ v
" U3 }! X  Y9 x5 b
# T- [' P2 r, G" M- E

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发表于 2020-9-18 14:55:47 | 显示全部楼层
学习了
. m% B( T( k$ E非常感谢% H1 w! n3 [. j5 ^
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% X) l' O: R
学习了
( [5 p8 R% y4 r7 ], t: p1 S1 M非常感谢
9 q. U" Y6 z% G' \3 V2 [
互相交流学习& B, J# N4 z) B6 V, \/ I8 i; {5 l
 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* E4 x  q' W' q9 A/ I; E
好帖
  c& ?- V6 `1 @" M
互相交流学习& M" i: J/ a) n* S! U
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
+ T4 z* Y4 N" w. T, P$ q. I学习了。

6 O& B/ @% ^( v# S& H互相交流学习
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。
 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 21:013 ^0 ]& k0 g; X
感谢楼主分享,挺全面的。

% b1 n6 P# @( Y- h1 n9 u- {1 ?3 M; M
发表于 2020-9-23 23:02:48 | 显示全部楼层
互相交流学习# T* e, _& Z+ |  r& S0 L
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