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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 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |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。
) z$ o6 a2 A3 g2 D) ^: t) ?
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。
0 w; W3 c& s; l( a6 O0 S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。

- m1 Q8 Q6 e& {* M- l
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:
( P( R# a$ W- @+ t/ _9 K2 ~2 ]7 G2 m
01转子质量不平衡引起的振动
6 Y3 j% s, V& H
! y9 ~4 C  ?! ~# V. i2 ?; q
( o, k% Q( ~8 k2 W2 k9 ?原理图:不平衡6 r& E1 c2 m! K/ d+ g
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。
. Y) S1 o2 w* H7 x, O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

    # X6 R9 q5 |2 G9 s. x* `' k

" j7 H8 D! I. L& s. V# Y5 g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。  
    & q( h9 E; T9 I! F

    ! |4 `2 u3 Z& W( j( B

5 p9 t7 u2 S* s/ f' Y5 a2 {2 x
5 q$ m. T1 c% n& @4 [02动静部分之间碰摩引起的振动
- D, V3 J5 m( X4 f# U
# \* q. N. ^5 D* M4 b* ^
0 z7 z- H4 l3 @7 V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
    ' F9 j2 o2 \) L1 q0 S0 F3 G/ C, M: c) c

      q  s! L( Z+ g  ?6 c+ x8 b
8 k$ P, D* z- h+ f5 H3 W% T' J

& l+ R! N  n" X
/ \8 T5 y# O  Q4 M03 滚动轴承异常引起的振动: m: E; w# z/ X* u' I8 Q+ S/ l

. C$ z9 j- B. f5 u$ T) N0 Z9 b+ b* {2 U4 v1 i3 \
1-- 轴承装配不良的振动  L5 e8 `( n/ \
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   
    ( x- E7 [  C+ q  j5 F3 H

7 K# r' \( ?% \* n# v( @7 m2 F2--滚动轴承表面损坏的振动- j) J: ]% |; M9 G8 e* N# Z7 @* B2 S
原理图:轴承缺陷
7 x( R" [1 q2 y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。- h( u! v& |1 i/ c* U, A
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。   9 M4 @4 o% r, C# t2 r

* o7 X" D$ [  C" l04 轴承座基础刚度不够引起的振动
, N/ u6 n7 P* F1 ?  o! t: w1 N, ^# T, q- B9 D0 p

1 s' K2 t1 O, M+ M" \' i; A5 ^原理图:基础松动! ~/ o- R0 w+ C* J8 w4 U7 k  W2 C

3 r3 v! H; r% D1 a: N) k% D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

    6 i8 i; ?, P' @' B" E% {# s

/ G  S. G% W7 S8 ~0 x4 W
0 [" V' l$ j* L* }$ }, O

% ?, {; j; Z- @8 ]* \& o05 联轴器异常引起的振动
. t/ k; Y: v- z- r  g5 w$ L/ t" i2 [# t* t) R. K) Q! E
. m5 K6 D6 q" B3 P' g* g
原理图:不对中# ]6 h- i6 n: K" g& ^
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; N5 R1 L1 W0 Q- ^
    $ c/ r& V+ N+ H" ^, t

) [* h; ^* d2 y% L" o3 R-- END --! R( k4 ?' C' U; L  S7 y) c
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 | 只看该作者
学习了
( T( i5 b& t. G5 U+ \非常感谢
* g9 B$ o4 H8 g5 _( x0 p6 ~
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3#
发表于 2020-9-18 16:54:16 | 只看该作者
好帖
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4#
 楼主| 发表于 2020-9-18 17:14:13 | 只看该作者
zhj710603914 发表于 2020-9-18 14:558 W2 W% I" q- O: K. r  M$ Q
学习了: d  K( P; d4 e( Y0 L
非常感谢
6 P9 C3 q. H0 B
互相交流学习
' c4 Q/ _6 }( c; k1 ~
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5#
 楼主| 发表于 2020-9-18 17:42:27 | 只看该作者
葛式一 发表于 2020-9-18 16:546 _6 q5 N% P# D. z8 ]9 D
好帖
$ r; ?( _" i) h
互相交流学习
8 G! c, [2 ]4 ~9 K( _
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6#
发表于 2020-9-18 21:31:49 | 只看该作者
学习了。
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7#
 楼主| 发表于 2020-9-21 10:08:34 | 只看该作者
未来第一站 发表于 2020-9-18 21:31
! y, g3 z4 Q5 B) I1 g  t# j学习了。
! o8 |+ W' m" m. e& A4 O
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8#
发表于 2020-9-21 21:01:03 | 只看该作者
感谢楼主分享,挺全面的。
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9#
 楼主| 发表于 2020-9-22 09:49:35 | 只看该作者
远祥 发表于 2020-9-21 21:01
6 ~1 M/ a" L# S2 W1 Z* U' Z" _感谢楼主分享,挺全面的。

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10#
发表于 2020-9-23 23:02:48 | 只看该作者
互相交流学习8 m+ ]. G% D& o5 Q. Z, C/ m
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