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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。

. c7 [. {2 [/ a& ]0 n" E5 p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。' |/ A; X% ~" Q6 Y1 T$ Q
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。

, o3 Y) G) U& W$ J6 V( l, ^, O+ ]
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:
* {* `; U- T4 y: {( D
- l9 ]6 q" g9 U5 t* e01转子质量不平衡引起的振动
6 s! [4 Y% z% ^% ?* p
! y$ _' Z7 r: K" n0 c$ E; y  S5 n. ^7 v
原理图:不平衡' A% `9 o2 L2 S$ @7 J7 `- u
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。
; c" L% d7 Q9 u; _; 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
    $ S4 I- N" r3 u- |4 L7 G
2 Q3 s8 i% \- w( `. H+ z
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% x' h0 ]1 ^; d3 h! F! [
    * M7 j" ~. L( A' V& g- @
! e& J+ A- m! {  S

' _$ E" X4 [* b9 h% Q02动静部分之间碰摩引起的振动
  v0 t+ h  v$ R% i4 w+ Y' |! }
" p$ \- r# \$ H7 W$ ?# m6 }! M$ m" O' x  p8 I
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
    ; g8 t6 Y& r! Q! O& U4 m& ~  I
    7 R2 X4 ?) Z* b: w
- X, J8 Q7 J: O3 o6 s
7 h# r0 E) S  ]. i4 K+ x
3 ^- b+ I( R$ O9 ?9 x# C
03 滚动轴承异常引起的振动+ Q# ]' }9 m# g/ A

* l# d: o( }6 J5 c8 Y$ d% W" \6 F" _2 l2 I  l
1-- 轴承装配不良的振动1 F3 O- _" i. a3 `
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   
    , N4 e9 Z7 b: Y$ d9 w8 W

0 U" u) k, v1 @9 @2--滚动轴承表面损坏的振动' R& Y/ ^1 J5 T3 ?5 {9 A2 _
原理图:轴承缺陷. d7 p" e7 }# ~& ^4 y/ l
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。
. F( f6 u! p, d
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。  
1 l& l6 g4 E# Y/ t9 @5 @

3 ?. f$ ]4 J- I6 E% G, a04 轴承座基础刚度不够引起的振动
& z; r% \  ^: R& I* r! m3 ^& C+ D9 y/ k" q5 V7 t5 V5 E, {

1 ?, L# x9 F8 e+ C7 a0 [6 `原理图:基础松动( W! |0 g: k( E- U* s, }

! |2 C7 }+ R$ k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 w* }/ u) W. |" S" E4 X( Z  l6 U- [1 J
1 E/ E, v3 b3 q7 t5 B
& w$ H& Q2 N! J# L) \

* B; b4 o% j- g' @( R05 联轴器异常引起的振动
$ t. v6 o" k2 \! H- d. y
. N; e# j0 h# `, P0 s, ~* S6 t" o( [& Q# [
原理图:不对中
' D/ b) H6 b& j' C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
    ( p4 t& T9 r1 Z$ }
    1 I0 r# ?+ Q/ m

) c3 k% K! X" M-- END --/ Q! M4 I+ R, }; ~$ ?& x/ ?. U
内容整理自工业互联网生态,供大家交流学习使用。
. U( @! L1 m9 P; V6 V3 O4 b  |" B. P5 k) e
7 M& e  Y; I5 X! z$ Z8 ~& G+ q8 r; s$ v4 r7 q1 b# B  v

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发表于 2020-9-18 14:55:47 | 显示全部楼层
学习了
0 i! l+ y1 q: c/ Q非常感谢& @+ D+ W/ Q, q: k% t
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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( {, Q2 B) H4 a- J
学习了
3 M( W2 y4 p9 e, P# Y1 ^) G非常感谢
, s" ^; O- E. V9 }; N: {
互相交流学习9 P! c4 D8 U/ U) e
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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+ }- d& x  x! |3 r+ i( d6 H; f! Y
好帖

" n9 A9 y! p4 [互相交流学习
( r5 W" x& c% U/ V$ @4 A
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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
; Q+ `7 ]  R+ Y6 F& r学习了。
; n) P1 ?/ t+ }  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
& H$ J! I# J# R  v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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