風(fēng)機(jī)振動(dòng)的診斷分析

風(fēng)機(jī)是大型的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，振動(dòng)是風(fēng)機(jī)設(shè)備運(yùn)行是否正常的一個(gè)主要指標(biāo)。振動(dòng)如果超過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，就說明風(fēng)機(jī)工作是不正常的，需要查找原因并消除安全隱患。

大型的風(fēng)機(jī)設(shè)備一般都配置有軸承測(cè)振裝置，在中控室中可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)的振動(dòng)情況。振動(dòng)大也是風(fēng)機(jī)常見的運(yùn)行問題，下面就介紹典型的故障以及判斷方法。

動(dòng)平衡問題

由于轉(zhuǎn)子不平衡而引起的振動(dòng)主要有以下特征：

• 振動(dòng)頻率主要在一倍頻，一倍頻的振動(dòng)占通頻的一半以上。

• 振動(dòng)穩(wěn)定，相位穩(wěn)定

• 振動(dòng)對(duì)負(fù)荷不敏感

• 振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速的增加而增大

• 徑向振動(dòng)大

由于轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡造成的振動(dòng)大的典型頻譜見下圖：

造成轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡的原因主要有：

• 轉(zhuǎn)子結(jié)垢

• 不均勻積灰

• 不均勻磨損、腐蝕等

• 葉輪零件松動(dòng)或者脫落

• 葉片裂紋

轉(zhuǎn)子不對(duì)中

由于轉(zhuǎn)子不對(duì)中引起的振動(dòng)特征：

• 徑向振動(dòng)以二倍頻為主，常伴有一倍頻和三倍頻

• 軸向振動(dòng)也較大，以二倍頻為主，伴有一倍頻和三倍頻

• 振動(dòng)隨負(fù)荷增大而增大

• 軸承如果不對(duì)中，徑向振動(dòng)較大，而且振動(dòng)不穩(wěn)定。

由于轉(zhuǎn)子不對(duì)中造成的振動(dòng)大的典型頻譜見下圖：

主軸彎曲

由于主軸彎曲而引起的振動(dòng)主要有以下特征：

• 振動(dòng)頻率主要在一倍頻，常伴有二倍頻

• 振動(dòng)穩(wěn)定，相位穩(wěn)定

• 徑向振動(dòng)大

由于主軸彎曲造成的振動(dòng)大的典型頻譜如下圖：

轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜態(tài)件摩擦

由于轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜態(tài)件摩擦引起的振動(dòng)主要有以下特征：

• 振動(dòng)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(dòng)不穩(wěn)定，相位不穩(wěn)定

• 徑向振動(dòng)大

• 振動(dòng)為自激振動(dòng)，與轉(zhuǎn)速無關(guān)。

轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜態(tài)件摩擦集流器與葉輪進(jìn)口摩擦、葉輪與機(jī)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(shí)際振動(dòng)的表現(xiàn)也千差萬別，應(yīng)該根據(jù)上面的典型特征綜合分析判斷。

基礎(chǔ)剛度不夠或者基礎(chǔ)與底座連接松動(dòng)

由于基礎(chǔ)剛度不夠或者基礎(chǔ)與底座連接松動(dòng)引起的振動(dòng)的特征：

• 出現(xiàn)3到10倍頻

• 徑向振動(dòng)大，尤其是垂直方向振動(dòng)大

• 有時(shí)出現(xiàn)基礎(chǔ)頻率分?jǐn)?shù)諧波，比如1/2、3/2等頻率

• 振動(dòng)不穩(wěn)定，相位不穩(wěn)定

• 軸向振動(dòng)正常。

由于本原因造成的振動(dòng)大的典型頻譜見下圖：

由于松動(dòng)造成的振動(dòng)一個(gè)特征是振動(dòng)的非線性，存在奇次諧波；另一個(gè)特征是在松動(dòng)方向上的振動(dòng)，大多數(shù)表現(xiàn)為垂直和軸向的振動(dòng)。

風(fēng)機(jī)失速

由于失速引起的振動(dòng)主要有以下特征：

• 振動(dòng)頻率為組合頻率

• 振動(dòng)大幅度增加且波動(dòng)，相位不穩(wěn)定

• 徑向振動(dòng)大

• 風(fēng)機(jī)的噪音大大增加

• 有可能出現(xiàn)風(fēng)量減小、電機(jī)電流減小等現(xiàn)象。

  風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)如果位于下圖所示的區(qū)域共作 ，風(fēng)機(jī)就可能發(fā)生失速，因此風(fēng)機(jī)的工作區(qū)域應(yīng)避開下圖的失速區(qū)域。

風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)問題

風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)的時(shí)候，如果沒有避開風(fēng)機(jī)的自然頻率，風(fēng)機(jī)會(huì)發(fā)生共振，進(jìn)而造成風(fēng)機(jī)振動(dòng)大。風(fēng)機(jī)共振是指風(fēng)機(jī)所受激勵(lì)的頻率與風(fēng)機(jī)的某階固有頻率相接近時(shí)，系統(tǒng)振幅顯著增大的現(xiàn)象。通常下共振是有害的，會(huì)引起機(jī)械結(jié)構(gòu)很大的變形和動(dòng)態(tài)應(yīng)力，甚至造成破壞性事故。

在實(shí)際運(yùn)行過程中，由于風(fēng)機(jī)共振造成的振動(dòng)是最難發(fā)現(xiàn)的，隱患也是最大的。

處理風(fēng)機(jī)的振動(dòng)問題是比較復(fù)雜的，只要掌握不同振動(dòng)的原因和基本特征，加上平時(shí)的經(jīng)驗(yàn)積累，就能夠通過各種分析判斷并找到風(fēng)機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)故障的原因，并采取針對(duì)性的措施，進(jìn)而提高風(fēng)機(jī)的安全可靠性，為企業(yè)的正常生產(chǎn)貢獻(xiàn)應(yīng)有的力量。