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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。
& T0 E6 ]% K. w2 N8 m
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。
2 {, x  c, N- h0 p; h( s8 z- U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。

7 M6 S& E/ D% i; U( v
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:
& g1 c$ \; {7 y& z' a3 S7 o' }5 D  \. T7 w
01转子质量不平衡引起的振动) m% x; v% z  C6 C# p' i
% H  D; s4 r( R: _* x
; v% I8 B' D  Y* c$ x2 P, L3 X- j
原理图:不平衡! Y: d! ?" ]& I+ m2 j: f, c/ {
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。
( M. V7 p( @& _2 e! a, ^) 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
    8 p! @8 |: o( y# S3 p. d4 m4 u
3 C5 u: ?( f$ q! x
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 T8 m; P3 u6 w

    # S9 M/ i# d! _  m" V

: I# i0 p- K5 e/ A9 T) N9 a+ U6 b3 b1 u$ N7 S
02动静部分之间碰摩引起的振动
( U2 `" n6 O; g% |( p* q8 }0 @; U, V! s, a' K) s. J
! u$ l7 ~# K/ 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5 f$ l8 w3 Y# l2 W

    ) @, g/ L5 W4 W' L( Y* I1 @2 ?, ~

8 a3 ^0 }4 r$ m% h
9 Z& ~' ~! i5 X& F3 N, |2 T- B8 Q+ ]
$ P4 ^3 e1 `' ]! X: J; Q4 o; k03 滚动轴承异常引起的振动5 @$ s3 N6 L" X# J. b) c$ ^, N
7 g  ^" m1 R- F& ^  }% U
6 a- M* w* t/ L; C
1-- 轴承装配不良的振动7 ~9 Z' P! c3 V* W1 c% ?9 Y
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   
    7 f# ^0 Z! M/ k7 v

# p+ z7 {- J& H$ _) ]6 f2--滚动轴承表面损坏的振动) A* f( m7 ~) B3 S1 c6 d
原理图:轴承缺陷
, F* t( m0 a% D* ~. f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。
/ j/ x% Y" v; J+ v
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。  
3 A' B6 W$ y* P# b
0 f7 u. u: a6 `% ]; F
04 轴承座基础刚度不够引起的振动
& c! B/ q. t# v1 J" M. H, `7 t$ {7 @8 N/ @, X

8 I/ r, _- B0 t! U$ ^' ^) i: h5 h原理图:基础松动4 r/ ^9 e0 @1 l1 g. e
8 Z* r/ \4 K6 Y6 I" t3 Z
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

    ; ~' b2 `4 }/ t" l  u% d
  n" I  q, O2 l- g. N/ `) K- p% W

5 Y( {0 C( [; [0 j$ |  |! h8 g& ~

# t7 [3 X- w, F6 N+ y  Q' T& c05 联轴器异常引起的振动
  d2 g' c6 R$ c. a7 y8 z& Z1 \
3 P7 M1 o7 G6 L# ^( N
- P: t3 b& h- [, l原理图:不对中/ A' O% V; H! x- d' U& t
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1 q' k! H$ K* v0 _

    + u( t8 ]" D+ @- P7 z% X' u6 r5 s% I
. d8 K0 d- x+ F0 k/ I
-- END --
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发表于 2020-9-18 14:55:47 | 显示全部楼层
学习了; ~3 [7 \; x1 v- Y
非常感谢
9 b- Y! X' B  g4 d( f) G
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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! C! y: o5 R# E
学习了6 p/ H1 a. O- S* A
非常感谢
+ J2 `3 `2 C4 x' w3 q' C( ~
互相交流学习! ]& Z/ E: C$ V; Y
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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
+ A3 b/ T# i  S4 C' b好帖
: e9 P% c$ h+ a3 v( t
互相交流学习
) g0 o% C) S8 f/ w3 A( t8 {
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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
5 |$ \% }3 d' w# p7 P学习了。

+ ?6 \! t$ s$ W' F% e* T. p# 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
7 d9 Z- ~2 ^  y7 C, U, M1 K' b2 e5 q  j感谢楼主分享,挺全面的。
7 b) _" l& _$ s7 o' y

" H! @% N0 ]9 A, E# @- C* x
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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 F1 S8 b, Q0 D  ^2 v+ w
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