2022年风机振动 .pdf

《2022年风机振动 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年风机振动 .pdf（8页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、浅析风机常见振动故障的特征及诊断标准（采用EN8000 振动分析故障诊断系统）1. 不平衡故障不平衡是风机最常见的故障。引起不平衡的主要原因有制造和安装误差,转子和叶片的腐蚀、磨损、 结垢和零部件的松动等。初 步确定不平衡故障的诊断标准是: 振动频谱中1 倍 频的幅值达到通频报警的60 %以上 ,并且1 倍频与通频的比值达到60 %以上不平衡波形和频谱图在线监测的主要目的,一方面是要能够及时发现设备潜在的故障,另一方面是在故障发生时, 能 够确定故障的性质,以便确定合适的检修时机和检修方法。2. 不对中故障不对中通常是指转子的轴心线与轴承中心线倾斜或偏移的程度。造成不对中的原因主要是轴承座的标

2、高和左右位置不一致以及联轴器安装偏心。初步确定不对中故障的诊断标准是: 振动频谱中2 倍频的幅值达到通频报警值的25 %以上 ,并且 2 倍频与 1 倍频的比值达到 50 %以上。此外 ,当 1 倍频的幅值达到通频报警值的100 %以上时 ,也认为可能存在不对中故障。根据理论分析和实践经验,诊断不对中故障的主要依据是振动频谱中2 倍频分量的大小,振动与 负荷的关系,轴向振动的大小以及轴承座两侧振动的大小等。3. 转子碰摩故障转子碰摩故障是指旋转着的转子与静止件发生名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 -

3、- - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - 碰撞和摩擦的现象。根据不同的分类方法,转子 碰摩可分为径向碰摩和轴向碰摩,不同转速下的碰摩 ,不同部位的碰摩( 如转子轴颈与轴瓦下部、中部和上部的碰摩 ) ,不同严重程度的碰摩(轻度碰摩、 中 度碰摩和严重碰摩,局部碰摩和整周碰摩 ) 等。摩擦对转子的间接影响是摩擦使动静部件相互抵触,增加了转子的支承条件 , 增 大了系统的刚度,且这种附加支承是不稳定的, 从 而可能引起不稳定振动及非线性振动。此外,局部 碰摩除了摩擦作用外还会产生冲击作用,摩擦引起的热变形还可能引起转子弯曲,使不平衡量增大。初步确定碰摩故障的

4、诊断标准有: 低频或高频分量达到通频报警值的10 %以 上 ,并达到通频幅值的20 %以上 ; 瓦振达到通频报警值的50 %以上 , 并且一 分钟内瓦振的波动大于15 m ; 瓦振达到通频报警值的50 %以上 , 并且一分钟内1 倍频相位的变化大于10。4. 松动故障非转动部分配合松动是转子系统常见故障之一 ,如轴承座的松动,轴瓦的松动,地脚螺栓没有拧紧等。松动的一个特征是振动的非线性,振动频率是精确的分数倍和奇次谐波。松动的另一特征是振动的方向性,特别是松动方向上的振动, 大多数表现为垂直或轴向振动较大。初步确定松动故障的诊断标准是: 瓦振达到通频报警值的50 %以上 , 并且轴 向振动大于

5、径向振动; 瓦振达到通频报警值的50 %以上 , 并且分 数倍和奇次谐波振幅达到通频报警值的50 %以上 ; 瓦振达到通频报警值的50 %以名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - 上 , 并且不 同平面垂直方向振幅差值达到通报警值的10 %以 上。5. 轴承故障对于烧结主抽风机,安装有滑动轴承和滚动轴承。 滑动轴承的故障主要表现为上述的碰摩和松动 ,比较易于诊断。对于滚动轴承, 诊断故障的难度较大,主要原因是滚动轴承的振

6、动信号传递途径复杂 ,信号分析过程难以理解,并且缺少典型案例和故障诊断经验等。 滚动轴承故障的主要特征是通过频率(包括轴承内圈、轴承外圈和滚动体的通过频率) 成分较大。初步确定滚动轴承故障的诊断标准是:滚动轴承通过频率分量的幅值增加2 倍以上。风机振动1 轴承座振动1.1 转子质量不平衡引起的振动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。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

7、连接件不紧固。 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。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - 1.2 动静部分之间碰摩引起的振动如集流器出口与叶轮进口碰摩、叶轮与机壳碰摩

8、、主轴与密封装置之间碰摩。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；1.3 滚动轴承异常引起的振动1.3.1 轴承装配不良的振动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。1.3.2 滚动轴承表面损坏的振动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

9、轴承座上，即可监测到高频冲击振动信号。 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置和损坏程度， 在此不加阐述。 表 1 列出滚动轴承异常现象的检测， 可以看出各种缺陷所对应的异常现象中，振动是最普遍的现象，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。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - -

10、 - - 第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - 1.4 轴承座基础刚度不够引起的振动基础灌浆不良，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。1.5 联轴器异常引起的振动联轴器安装不正，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

11、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。示例：某厂 M5-29-NO19D 型排粉机，转速 n=1 450 r/min，在运行中出现振动，运用普通测振仪测振情况如下：根据振动情况，振动在承力端的水平方向为最大，垂直及轴向较小，据此判断很可能是叶轮不平衡引起振动，而且振幅随转速的升高而增长很快， 转速降低时振幅可趋近于零， 再用听针听承力轴承声音正常，用手摸轴承温度正常，检查地脚螺栓完好，轴承和基础原因可排除，联轴器问题也不可能。检查叶轮发现叶轮磨损严重，系磨损名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - -

12、- - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - 不均匀所至，经进行动平衡试验，在叶轮上加平衡块重450 g后振动消除。2 转子的临界转速引起的振动当转子的转速逐渐增加并接近风机转子的固有振动频率时，风机就会猛烈地振动起来， 转速低于或高于这一转速时，就能平稳地工作。例如：改造后的风机，由于叶轮太重，使风机轴系的临界转速下降到风机工作转速附近，引起共振；基础刚度不足，重量不够，其固有频率接近旋转频率；风机周围的其他物件、管道、构筑物的共振。调节门执行机构传动杆的共振。其振动特征为：该物件共振处的相对振动最大；振动频

13、率与旋转频率相同或接近。3 风机风道振动这种振动是由于风道系统中气流的压力脉动与扰动而引起的。3.1 风箱涡流脉动造成的振动入口风箱的结构设计不合理，导致进风箱内的气流产生剧烈的旋涡，并在风机进口集流器中得到加速和扩大，从而激发出较大的脉动压力波。其振动特征为：压力波常常没有规律，振幅随流量增加而增大。3.2 风道局部涡流引起的振动风道某些部件 (弯头、扩散管段 )的设计不合理， 造成气流流态不良，在风道中出现局部涡流或气流相互干扰、碰撞而引起气流的压力名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - -

14、 - - - 第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - 脉动，从而激发出噪声和风道的振动。其振动特征：振动无规律性，振幅随负荷的增加而增大。3.3 风机机壳和风道壁刚度不够引起振动。刚度较弱的位置，振幅就较大。3.4 旋转失速当气流冲角达到临界值附近时，气流会离开叶片凸面，发生边界层分离从而产生大量区域的涡流，造成风机风压下降。 旋转失速主要发生在轴流式风机中， 在离心式风机的叶轮及叶片扩压器中，由于流量减少， 同样也会出现旋转失速。 旋转失速引起的振动的特征：(1)振动部位常在风机的进风箱和出口风道；(2)振动多发生在进口百叶式调节挡板、后弯叶片的风机上；(3)挡板开度在

15、030%时发生强烈振动，开度超过30%时降至正常值； (4)旋转失速出现时，风机流量、压力产生强烈的脉动。3.5 喘振具有驼峰型性能曲线的风机在不稳定区域内工作，而系统中的容量又很大时， 则风机的流量、 压头和功率会在瞬间内发生很大的周期性的波动， 引起剧烈的振动和噪声。 喘振是风机性能与管道装置耦合后振荡特性的一种表现形式，其振幅、频率受风机管道系统容量的支配，其流量、压力、功率的波动又是不稳定工况区造成的。示例：某厂 5、6 号送风机 (型号为 G4-73-11NO25D)进风箱壁一直存在振动较大的现象，5 号相对比 6 号小些，振幅随负荷增加而增大，并且该炉经常缺氧燃烧，送风量不足。风机

16、初投产时经3600名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - 管道从炉顶进风，后来上面管道拆除，改为八米处进风，在原进风圆管道与进风箱连接的方圆节侧壁开孔进风。由于结构不太合理，进风口开孔尺寸小，并且开孔6 号比 5 号要小很多，流动面积不足。 后来在后侧各开一2 500 mm 2 000 mm的孔，并将 6 号原开孔尺寸 L1 及 L2 加大，以加大进风量，振动减少，锅炉缺氧燃烧解决。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - -