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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。

2 a  M, `9 _$ ?# b; {' x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。7 R4 A* x5 L7 J! Z" ~6 {! \
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。

3 ~' |; d! \, i9 [
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:) ]  x+ g- a8 R
( U- W3 O+ ?1 l  t, S
01转子质量不平衡引起的振动7 i' k: V. o0 b  i3 |0 e' q

9 P& e$ R" s4 u0 Q0 l) k# i4 S! k# d8 `) V& Q. X
原理图:不平衡
  v1 C! o0 @; s" 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。
7 Y6 \: X6 y/ r0 ^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
    % u! ^8 K  }# B- b/ E, j
3 A, o) o& M# z3 V" S9 J
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 e! N' w$ L/ b* I
    . y0 u' k( R5 L7 k

* l2 ?4 F6 g" R1 Z: p( H# q1 a7 T/ B0 x
02动静部分之间碰摩引起的振动2 G8 e, Q- C! }0 h$ H7 J

% G  f' x5 d  @+ p6 i2 u: P$ G# O7 Z: D& c3 T
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
    1 u& p% N3 b6 E+ U' v6 U

    $ _. e+ z! [9 b

$ i7 N2 L% b  y! g. E$ Q' S% Q2 a: j5 R2 R
% q4 ~- V; d- B+ y& r! C7 I
03 滚动轴承异常引起的振动
  W, q. U- I5 M" E, f. h' L" ~! e7 J% K2 @

4 A# g3 t# b) v0 A1-- 轴承装配不良的振动4 r/ Q" k" b; f/ D
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   

    2 _5 c: \$ J; I! z

$ m2 G* g, A# {/ S6 w$ ~% n5 r# ^7 D2--滚动轴承表面损坏的振动
1 V% K, a& D: M/ m& \( Y; m* }, `
原理图:轴承缺陷3 s/ P1 p( g' w5 S9 T8 N
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。# x# @. |. E* p; f( 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。  
# Z( f2 r/ A" c3 N
7 g* T# \- e( w/ }: H9 q5 B! j
04 轴承座基础刚度不够引起的振动
) s3 s6 P: @' Y( O/ K/ J* ]' f5 Z" q

& f' D9 L  C6 R( w  d原理图:基础松动  [, y7 F+ V7 d

/ A" H1 v: B: ]0 z, D0 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
    1 X' M( E. C7 b7 z3 X4 V' x. q
; f! b4 K2 q6 w9 C/ h* _  X( ~7 P
; E( Y4 J" l  g8 Q! T, k$ _
$ M! d4 o- k* o. |3 a+ g4 h( ~
05 联轴器异常引起的振动
4 W+ C. ^( M# D, P3 C. T0 k, U8 u- Z& u3 j2 s  S2 r  Y; }

. T) V5 d( F- K  L7 V3 Z9 |* Y原理图:不对中5 q' z# J. k3 C, Y: }6 {+ H) i
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8 A$ k- \# J. j3 Z, I- z

    / n" o5 a0 ?6 j5 g

  j# V: u  R, w-- END --
6 q& w- ?, F8 b. z& i" f, T; n. l5 p内容整理自工业互联网生态,供大家交流学习使用。6 K4 W# v: V) n- B* w5 L

/ E" C6 A: ~) t4 G
: E2 p* d9 s5 i8 k: A

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发表于 2020-9-18 14:55:47 | 显示全部楼层
学习了
: Y+ Y* L# }0 [3 |, f+ [非常感谢
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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& T7 j% ?% G7 b3 i
学习了! y) V9 @6 a, ~( z: n
非常感谢

' i) p% P1 `: D! ?' ]6 q互相交流学习
2 Z+ @2 T7 i  N0 y0 @
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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
/ j# f: u; f8 R: R好帖

& ~6 g: n4 e3 a1 m) R! r互相交流学习
" z7 V( V+ C7 u- H( e8 L; T( G6 r* Q
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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# Q6 ]; d6 K4 I; C7 }
学习了。
3 p- e+ A( K5 @) l2 J* f
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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, W% O/ E/ z# o# R
感谢楼主分享,挺全面的。

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发表于 2020-9-23 23:02:48 | 显示全部楼层
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