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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。

$ a9 Z! A/ d! H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。
3 t8 h: ^, N0 T9 w9 C* I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。
$ {+ _- K$ J7 \6 Z; o- x( 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:
0 c3 M/ c2 K3 f4 @% @0 ~/ V4 ^4 T- G( G7 T
01转子质量不平衡引起的振动: q$ J, i  D+ ]$ m3 l

  _, o3 j- d/ t! E6 t! p# F0 M* V# k8 g2 I: J& H/ B' i
原理图:不平衡
$ f7 z& k' `) H, l. V# l- k7 v- E1 g
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。
' y4 \5 A; O/ |& ^2 d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
    # G8 n8 b- S6 g# z

  g9 I$ n# E/ ^7 Y2 x0 ^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。  
    * l, g9 N+ |/ d. f
      ]4 |9 @% K3 i" J& W' G; H! p- W4 E
' M# A% V. g7 O

0 E" \" _8 k  E/ o, o02动静部分之间碰摩引起的振动
$ C+ U. t9 Q4 j. _+ D, M) k5 T; W5 Z, Z( h

0 T9 |& Q# P  P6 w& K2 V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  E. S7 e7 ?. L+ R! c

    2 h0 \9 p) M% {! x( L
9 g$ W6 ?* E2 @/ [' ]# ^( c

7 S+ q) ^' ^  X& a1 C' [6 S3 C/ X
% O6 `& z1 D( F& b03 滚动轴承异常引起的振动
7 A0 t. y8 [! M2 s0 t4 n1 r  T  g3 y( E2 K* L

! N" g# N9 i  E8 U4 Z4 c3 G1-- 轴承装配不良的振动; k, b9 L1 ~1 D: A) Z8 M  ]- {4 Q
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   

    1 \% _- S9 z. c5 `' w# \

) p2 }; @% ^3 G; Q- `/ X; x2--滚动轴承表面损坏的振动  m% i8 p5 p" M5 ~, K
原理图:轴承缺陷
& ?) |5 K  o7 w" ~' ^0 Q8 o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。( d6 {* M& q+ M9 X+ W9 _
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。   ) W5 p! l; ]/ T0 ~% @+ _
' J! o- f4 ?8 o/ k  X  R' a
04 轴承座基础刚度不够引起的振动' B; L! |) d" ]0 b! x. \
5 m* u1 |2 Q& I/ Z9 i# w6 L

4 I( T  \; A2 c原理图:基础松动( r, `, k4 t& y

0 E; V' m% l8 T3 v  M5 b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
    7 l  w8 ^/ g0 ~

, Q5 [( b; r% M* b- k: ~9 P! m0 f

$ L+ k  V' U: E. U) F2 s2 `: d; y
# B1 ]8 Z8 [" Q4 L
05 联轴器异常引起的振动
$ {% _! k9 K) \$ O- N& A# P& k! q& m0 {' O/ e
, S4 a9 U. W$ U4 U  ~3 u9 R9 B
原理图:不对中" }  n" i! e! f
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6 A7 J  n* Z0 l. q' V0 K
    ) _, A1 m0 ]9 C3 p; g( i0 X

2 ~/ p% ~1 \: E! T-- END --
7 h5 f: ~0 T0 S- S/ ^' v- t% j内容整理自工业互联网生态,供大家交流学习使用。
1 A7 d- F4 [4 _& ^# K- y+ W% V8 A# Q( p+ A5 V- e8 z, |; {; d* S$ ?
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发表于 2020-9-18 14:55:47 | 显示全部楼层
学习了
- Z. g' o& q( p' [6 F- N9 }非常感谢3 {0 K1 K0 M7 _1 P
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
( x9 I5 u5 A+ u$ C  b) L- `8 h学习了
! ~8 ~* ~$ h% d1 N" o非常感谢

+ B' W* y% S8 F+ d互相交流学习
1 Z. g1 V5 g/ f8 F! p- }; k, o, }/ v
 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 16:541 y' b" E# C; U6 {1 N  X  h
好帖

/ n9 `9 L) {; m4 d" `% y/ b互相交流学习
0 z: c$ Z" y; X5 v' a
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
% A- O; D' ]; h+ @学习了。
8 b. J! e# s  f3 V; O( V$ M) 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 21:01
& A* R  S* `- |! s+ J/ P$ ?4 ~' x感谢楼主分享,挺全面的。

0 ^7 ?. @7 E% [
7 t( {- Z/ {! z0 o; P) S/ z
发表于 2020-9-23 23:02:48 | 显示全部楼层
互相交流学习  _) |( s9 p6 A
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