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        風機振動的診斷分析

        發布日期:2020年11月24日 信息來源:/ 點擊數:

        風機是大型的旋轉機械,振動是風機設備運行是否正常的一個主要指標。振動如果超過相關標準的要求,就說明風機工作是不正常的,需要查找原因并消除安全隱患。

        大型的風機設備一般都配置有軸承測振裝置,在中控室中可以實時監測風機的振動情況。振動大也是風機常見的運行問題,下面就介紹典型的故障以及判斷方法。

        動平衡問題

        由于轉子不平衡而引起的振動主要有以下特征:

        • 振動頻率主要在一倍頻,一倍頻的振動占通頻的一半以上。

        • 振動穩定,相位穩定

        • 振動對負荷不敏感

        • 振動隨轉速的增加而增大

        • 徑向振動大

        由于轉子動平衡造成的振動大的典型頻譜見下圖:

        典型頻譜

        造成轉子動不平衡的原因主要有:

        • 轉子結垢

        • 不均勻積灰

        • 不均勻磨損、腐蝕等

        • 葉輪零件松動或者脫落

        • 葉片裂紋

         

        轉子不對中

        由于轉子不對中引起的振動特征:

        • 徑向振動以二倍頻為主,常伴有一倍頻和三倍頻

        • 軸向振動也較大,以二倍頻為主,伴有一倍頻和三倍頻

        • 振動隨負荷增大而增大

        • 軸承如果不對中,徑向振動較大,而且振動不穩定。

        由于轉子不對中造成的振動大的典型頻譜見下圖:

        轉子不對中

        主軸彎曲

        由于主軸彎曲而引起的振動主要有以下特征:

        • 振動頻率主要在一倍頻,常伴有二倍頻

        • 振動穩定,相位穩定

        • 徑向振動大

        由于主軸彎曲造成的振動大的典型頻譜如下圖:

        主軸彎曲

        轉動部件與靜態件摩擦

        由于轉動部件與靜態件摩擦引起的振動主要有以下特征:

        • 振動頻率為高次諧波、低次諧波以及組合頻率,常伴有一倍頻

        • 振動不穩定,相位不穩定

        • 徑向振動大

        • 振動為自激振動,與轉速無關。

        轉動部件與靜態件摩擦集流器與葉輪進口摩擦、葉輪與機殼摩擦、主軸與軸封摩擦、剎車片與剎車盤的摩擦等。

         由于摩擦情況的不同,實際振動的表現也千差萬別,應該根據上面的典型特征綜合分析判斷。

         

        基礎剛度不夠或者基礎與底座連接松動

        由于基礎剛度不夠或者基礎與底座連接松動引起的振動的特征:

        • 出現3到10倍頻

        • 徑向振動大,尤其是垂直方向振動大

        • 有時出現基礎頻率分數諧波,比如1/2、3/2等頻率

        • 振動不穩定,相位不穩定

        • 軸向振動正常。

        由于本原因造成的振動大的典型頻譜見下圖:

        基礎剛度

        由于松動造成的振動一個特征是振動的非線性,存在奇次諧波;另一個特征是在松動方向上的振動,大多數表現為垂直和軸向的振動。

         

        風機失速

        由于失速引起的振動主要有以下特征:

        • 振動頻率為組合頻率

        • 振動大幅度增加且波動,相位不穩定

        • 徑向振動大

        • 風機的噪音大大增加

        • 有可能出現風量減小、電機電流減小等現象。

          風機的工作點如果位于下圖所示的區域共作 ,風機就可能發生失速,因此風機的工作區域應避開下圖的失速區域。

        失速

        風機的設計問題

        風機在設計的時候,如果沒有避開風機的自然頻率,風機會發生共振,進而造成風機振動大。風機共振是指風機所受激勵的頻率與風機的某階固有頻率相接近時,系統振幅顯著增大的現象。通常下共振是有害的,會引起機械結構很大的變形和動態應力,甚至造成破壞性事故。

        在實際運行過程中,由于風機共振造成的振動是最難發現的,隱患也是最大的。

        處理風機的振動問題是比較復雜的,只要掌握不同振動的原因和基本特征,加上平時的經驗積累,就能夠通過各種分析判斷并找到風機產生振動故障的原因,并采取針對性的措施,進而提高風機的安全可靠性,為企業的正常生產貢獻應有的力量。

         

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