離心風機振動分析及處理

離心風機振動分析及處理摘要：由于設備結構、安裝方式和運行工況的不同，風機振動故障模式也不同?，F(xiàn)場診斷和管理應從多方面入手，采用科學的分析方法，注重故障的詳細表示。風機振動機理分析和頻譜分析是分析風機振動故障的有效方法。簡要分析了風機常見的振動故障及處理方法。關鍵詞：風扇；振動故障；手柄1概述呼吸機是一種將機械能轉化為氣體壓力，并通過輸入機械能向外輸送氣體的機械。它是一種由外部能量驅動的流體機械。目前，風機廣泛應用于鋼鐵冶金、石化、火力發(fā)電、天然氣回收、污水處理、核電等行業(yè)和領域。據相關調查，目前國內大型風機企業(yè)95%的收入來自鋼鐵、石化、火電、水泥四大行業(yè)。在轉爐冶煉系統(tǒng)中，沖程機是必不可少的。主要用于管道系統(tǒng)中混合氣體、粉塵等雜質的排放。實現(xiàn)了天然氣回收和環(huán)境保護的效果。這種風機一般采用離心式風機。2風機振動評價標準風機是一種通用的機械設備，體積大、范圍廣，應用廣泛。振動故障是風機故障中的常見故障，對生產、運行和環(huán)境影響很大。雖然風機的設計和制造技術有了很大的進步，但工業(yè)的發(fā)展也對風機的性能提出了更高的要求，風機的振動故障也越來越復雜。風機振動測點主要布置在風機軸承座上。振動測量標準為“JB/t8689-1998風機振動檢測及其限值”。根據該標準，風機振動的剛性支承VRMs應小于4.6mm/s，柔性支承VRMs應小于7.1mm/s。3風機振動原因分析影響風機振動的因素很多，如設計制造缺陷、安裝工藝水平、系統(tǒng)參數(shù)變化等。一般來說，風機振動的原因可分為兩類：機械和工作介質。機械方面：轉子不平衡引起的振動：制造過程中的錯誤或安裝過程中的不均勻，導致轉子質量不均勻、轉子彎曲變形、零件松動或轉子部件不均勻磨損。系統(tǒng)安裝誤差引起的振動：驅動電機與風機之間的連接不在中間；皮帶張力過緊或皮帶抖動過大；節(jié)流閥與殼體間隙不均勻；地腳螺栓松動或有故障。設備基礎不平坦；系統(tǒng)管道變形。運動部件或靜止部件之間的碰撞或摩擦引起的振動：轉子在運行過程中變形，或旋轉部件與固定部件之間由于安裝不良而發(fā)生摩擦，以及由于缺少潤滑劑而引起的動、靜摩擦。油或油的變質。風機振動引起的軸承間隙或軸向不正確：軸承與軸、軸不同中心的水平偏差較大；軸承間隙超標。軸系中其他設備故障引起的振動。風機外殼剛度和強度引起的振動。風扇的振動會引起共振。4風機振動故障診斷方法一是風機振動故障機理分析方法，二是振動信號分析方法中的頻譜分析方法。研究風機振動失效機理最常用的方法是魚骨分析、原因分析和邏輯流程圖。由于魚骨或魚骨的形狀，魚骨圖分析被稱為魚骨圖。例如，如果更換了電機，且風扇的振動特性沒有改善或顯著改變，則可以排除與電機相關的因素。經現(xiàn)場觀察，管道狀況良好，風機運行過程中無劇烈振動。管道因素不能被視為關鍵考慮因素。這樣，關鍵因素可以集中在風機本身和基礎兩個方面。因果分析和因果分析類似于魚骨圖分析。在分析中，從大到小，從淺到深，逐步找到故障終止因子，然后在最終因子中采用消元法確定最終因子。故障原因按縱向順序確定。對于每一個原因，最終因素都是簡單明了的。原因分析適用于質量管理（QC）團隊成員使用頭腦風暴法找出原因。分析師的理論和實踐知識越豐富，最終因素就越全面。邏輯流程圖分析使用所有已知的事物和條件。從事物之間的內在聯(lián)系出發(fā)，通過流程圖的方法，運用邏輯分析和推理的方法，對未知事物的結果進行推理和判斷。邏輯流程圖分析是一種常見的故障診斷方法，尤其是在汽車行業(yè)。這種方法要求分析人員具有豐富的經驗、邏輯思維和高可靠性。振動信號頻譜分析法、信號分析時域分析法、振幅分析法、頻譜分析法。5振動故障處理方案5.1質量不平衡故障的處理軸流風機轉速為990r/min，在風機前后軸承的垂直方向和水平方向上布置兩個振動測點，在風機側水平方向和電機側水平方向上安裝振動探頭，相差180°。然后進行風機的首次調試試驗。發(fā)現(xiàn)風機側水平振動遠遠超過跳閘保護值，必須進行處理。在實測振動數(shù)據中，發(fā)現(xiàn)振動主要由基頻控制，相位相對穩(wěn)定，水平方向振動較大。檢查風機所有部件時，發(fā)現(xiàn)沒有機械松動，振動探頭的安裝也沒有問題。軸承間隙合理，軸承螺栓正常。但發(fā)現(xiàn)風道擴散段連接法蘭螺栓松動，螺栓緊固，無其他問題。因此，風機再次啟動，風機側水平方向的振動減小，兩次振動的相位數(shù)據相似，可以判斷為質量不平衡問題。然后增加轉子葉片的質量，風扇的振動明顯減小并恢復正常?？梢?，要解決質量不平衡引起的振動故障，首先要檢查風機各部件是否異常，特別是機械松動。此外，檢查轉子葉片的質量平衡。如果質量偏差較大，可以逐漸增加質量以降低振幅。5.2針對軸承異常引起振動故障的處理風機轉速為1450r/min，根據風機在垂直方向和水平方向上布置兩個振動測點的事實，第一次啟動風機時，發(fā)現(xiàn)風機側面水平方向的振動很大，但振幅變化很小，基頻相位相對穩(wěn)定。經過動作平衡處理后，發(fā)現(xiàn)振動無法降低，于是啟動風機。結果發(fā)現(xiàn)，重啟后的振動數(shù)據與之前的振動數(shù)據有很大不同。此外，啟動后振動非常大，然后緩慢下降，振動沒有繼續(xù)上升。在故障診斷中，發(fā)現(xiàn)振動故障可能是由軸承異常引起的。因此，振動故障的處理方法是檢查風道的擴散段，然后檢查風機的軸承。發(fā)現(xiàn)滾動軸承銅套剝落。更換滾動軸承后，再次啟動，風機振動顯著降低，緩慢恢復正常運行。6風機振動故障案例分析某廠通風系統(tǒng)B排排風機定期振動測量時，發(fā)現(xiàn)電機輸出端垂直方向（2V點）振動值較大，超過標準限值（7.1mm/s）。分別于28日和29日對設備進行了測量，振動值略有增加。經現(xiàn)場仔細檢查，結果如下：皮帶擺動較大；用聽音針聽音，風機及電機軸承運轉正常，風機殼內有規(guī)則的低頻異響；通風系統(tǒng)的空氣壓力沒有波動；用振動測量儀測量底座。發(fā)現(xiàn)電機輸出端下方底座（工字鋼）振動值約為14.5mm/s，底座其他點振動值為（4~8）mm/s；橡膠減震墊老化了。風機轉速1570r/min，主頻26.25hz，為風機的旋轉頻率（1x）。振動主要由兩倍于風扇轉速（26.25hz）的頻率引起。根據特征譜，初步診斷的可能原因有：轉子不平衡；基礎松動；皮帶磨損和松動的影響未在2V頻譜圖上清楚顯示，無法判斷，但不排除這一原因。檢查風扇的歷史維護記錄。風機已進行預防性拆卸和維護，包括葉片皮帶輪動平衡校驗、風機軸承更換、風機皮帶更換等，因此不包括轉子動平衡不良的原因。建議維修方案：更換底座橡膠減震器，重新調整底座水平度，要求保持水平度≤0.1/1000;更換風扇皮帶并對齊，介質要求為：≤1/1000;將皮帶張力調整到所需范圍（60~90）n。檢修完畢后，重新啟動風機，進行質量再鑒定試驗，結果合格。7結論綜上所述，在風機振動故障中，最常見的是轉子質量不平衡引起的振動。此外，還存在機械松動、軸承座剛度不足或軸承異常、積灰等引起的振動故障。然而，這些振動故障在典型頻譜中往往以基頻為主，因此很難判斷是哪種振動故障。因此，在故障診斷和排除中，還需要借助每次獲得的振