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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 T9 y$ l' }6 Q& 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。. S; V0 J0 X8 [) z
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。
- u: Q+ Z6 G/ W  v4 d+ k6 W
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 v8 }) [9 ~" i+ I0 l* |5 F+ L

7 U; Q, N# d* [01转子质量不平衡引起的振动" d0 q4 k! i. P+ O8 S2 F% {

( W2 [2 l6 I6 {/ z! M3 c( ~6 h. _, n- w0 x
原理图:不平衡
) Y6 R$ R& M2 _1 V
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。. ]5 C1 {: z/ \4 N, 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
      D' f4 a1 s8 I, w5 }. }1 v+ E
2 C. V2 @, r. I
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。  

    % |1 i+ I% x# X2 R7 y$ T8 _5 G$ X5 C% m- ^: T+ c2 _! p$ s! `
1 ~5 U5 ^* ?* D* a

- L0 K; P% F" K8 T02动静部分之间碰摩引起的振动
0 j$ Z2 a* I: o, I
+ H2 u! A* K7 V" m5 t. s9 u
- x0 I/ M) t, L0 Z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
    $ s/ {! b' i( s  p6 P6 J

    3 [1 R. F5 i$ V, S
6 P) ~# K0 H7 N  S

) D! T) E) a* s4 m3 L' |* b/ i6 u9 ^1 M) C3 B7 |7 r5 O3 S
03 滚动轴承异常引起的振动8 \% `1 C6 b5 v" N" Y

$ r% m9 M0 p! C* [
* F+ f: m  X& t9 M" o" e5 u, y3 j1-- 轴承装配不良的振动8 f, a1 n, {, N: H
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   

    3 t: i: H/ c/ _# A. b6 Y) x  [

# f/ e2 }; `6 w3 |2--滚动轴承表面损坏的振动
5 o& d. I" b9 U# j, E+ t. v" q
原理图:轴承缺陷' _) t+ G* R1 {. s- a  b' p
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。
& W- f3 C$ [$ p: 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。  
; Q" G. w: q4 j5 Z/ L0 Q
! y: O6 I6 @7 W
04 轴承座基础刚度不够引起的振动
$ r; l1 h$ A7 B& Y# H
8 C* q& q3 n* N3 C, ^, o2 O3 E0 k- O
原理图:基础松动: e( v4 v1 h* i, _# L0 O+ B3 [
% X) ?8 e6 O7 E
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
    3 U' t9 r  T& k8 B( P+ Y( ]
. x  \2 Z& H3 d0 V9 B

8 t) {6 R7 w- n

7 h6 w5 G" w  n05 联轴器异常引起的振动4 F( y& k% Q& l7 |# X
' H  B6 e5 q7 F; E5 Q

* X4 _7 m- D( t2 }- Z% q原理图:不对中
0 n3 y$ n) ?( G4 E0 I* 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0 h. ?" o6 P) s6 k
    " ^' ^0 N$ L. Z6 }6 h

/ Y" o( e- R6 q; U! g-- END --
* O4 b- U9 f  M" H, o! V2 R( T内容整理自工业互联网生态,供大家交流学习使用。
4 P+ C! c( y3 m0 Q/ X- Y3 r$ g* y% L1 z3 b, A; S" N
2 M  V3 w) ~; r( u) L( u

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发表于 2020-9-18 14:55:47 | 显示全部楼层
学习了
( T- D4 `+ n+ M% d5 y6 ?非常感谢5 U) u/ A* m6 E% s8 h1 I
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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
: U) M  v2 b8 X6 [) v- D( s学习了9 }% Y2 m1 e6 L3 P6 @; i% i+ s
非常感谢
( W8 L) n, ]  {' ]; Q
互相交流学习* [% K2 U! e9 u$ Z, P% s) t
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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% Y# r  W' g1 p7 z3 D% |  q/ i4 X0 G
好帖

1 ?0 g( A2 {1 @: z互相交流学习- `4 ]* _. B  Q% X4 V* 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
2 Z7 @5 a* a2 U2 K$ C学习了。
2 R. p, I, b, {$ q! h' `  C
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) ]- m( r0 Y2 L, a1 O6 Q
感谢楼主分享,挺全面的。
1 M$ a2 [; M: T0 u  @

' h* X  A0 ], L, m4 ]' r- k( \
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发表于 2020-9-23 23:02:48 | 显示全部楼层
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/ t' A, u) n$ j3 m
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