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(guò)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求,就說(shuō)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(jiàn)的運(yùn)行問(wèn)題,下面就介紹典型的故障以及判斷方法。 動(dòng)平衡問(wèn)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(jiàn)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(jiàn)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(wú)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(wàn)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(jiàn)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(kāi)下圖的失速區(qū)域。
風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)的時(shí)候,如果沒(méi)有避開(kāi)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(guò)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(wèn)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(guò)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。
風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)問(wèn)題
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