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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。
+ X/ t# t9 }) 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。) n4 d$ l7 N( k9 C$ s8 T
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。

1 q5 }$ ^* N4 C" ]
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:
. D+ Q3 y. |+ Y2 E1 l
2 X% P* O: C# G01转子质量不平衡引起的振动
( |- P9 X, {4 c  N) |" r- h
0 F& J, E& l# b  W8 Z9 D2 @5 w0 K8 ~4 t! h
原理图:不平衡
) Z, |5 `: x7 u7 |
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。
6 {- l4 t  a' ]# }5 @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

    # l' @# J3 @- [7 o( J
8 ^9 @( q& U0 Y* O
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。  

    # c' e, l' h+ `; }7 |
    3 ~2 Y3 a! g0 B
4 V) p" v  f: h! s, o3 n' m

+ A+ Y% M# W8 U, B0 E1 c02动静部分之间碰摩引起的振动; s$ A) A. U1 _

) C. T# F0 F- ~% o1 X3 w( @% f+ @2 C# |1 Y6 t2 ^  _5 \
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
    7 @  o" C5 {& P

    1 H, e  K, _- ~

8 K* \" U' S; s& V, A. Y! ^, C  t  g( J# ~  C
- z" R4 R; |1 k* N. r
03 滚动轴承异常引起的振动3 m2 z. G3 l2 d0 h, j) e* R  c
6 n/ s+ _3 S# H) E: {: M0 |7 }% g
3 U4 q& A; l' a, t" _, ]/ q
1-- 轴承装配不良的振动
0 k& _" a7 L& E- ^( H1 @( g; r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   
    5 d: d% ^* Q6 \2 O5 M

8 v' P- M9 o( Q, s2 c+ }, [) E7 A2--滚动轴承表面损坏的振动) e7 E$ `3 f( q/ K' `
原理图:轴承缺陷( f, ?0 o' D3 s1 X- U
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。
: {2 S8 h1 z# h# M) 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。  
% G+ }# \7 v5 t
: t, y0 v7 c2 M5 r& \
04 轴承座基础刚度不够引起的振动4 k1 D$ C9 w, ?4 Y7 P# ]( x) M( S

" i: L; u, }1 P% \; `
8 R) J& I+ K  E: b/ q% P; v, J. l/ o原理图:基础松动
2 Q/ Z8 o8 c* t5 C) s

5 w3 i' ~3 d9 r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

    0 {3 W+ ^/ S( G0 |4 d: F

) Q6 t- W1 L6 u% t! D# G  }
3 a, v. r& L# J. P+ [( ?

0 D' g2 X+ Y1 ?" A05 联轴器异常引起的振动1 q6 D" H# R1 C' S7 S: h

2 d+ V' R/ l6 \
# ?& `' Y  ~2 u0 }原理图:不对中
1 Q6 }$ G  F8 d4 N1 _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2 G) y7 q) j" ^& {

    8 g) W9 q/ F; ~1 S, C. s
4 i$ d4 j- X8 b- o! R
-- END --& G% D% Z. q9 W5 O
内容整理自工业互联网生态,供大家交流学习使用。
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发表于 2020-9-18 14:55:47 | 显示全部楼层
学习了  r9 i# H/ \; g8 u& s
非常感谢$ t; B7 ]% q- Y7 F# @9 B
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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* I1 O: f; [: b9 k+ K5 j! U
学习了  |% T# l' e* l; s3 I2 j
非常感谢

) R/ n" \( l' l. h互相交流学习
" g# p# @2 v, ^' M1 Z$ g
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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$ A: L+ X( ^6 u  e
好帖
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发表于 2020-9-18 21:31:49 | 显示全部楼层
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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$ J" W+ ]+ ]5 Z' x. N
学习了。

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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- q0 G, u% c+ F  M; j1 |1 X0 N2 {
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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