淺談風(fēng)機(jī)振動的原因及分析

摘 要：風(fēng)機(jī)是一種將原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為輸送氣體、給予氣體能量的機(jī)械，工業(yè)生產(chǎn)中使用的風(fēng)機(jī)主要為離心引風(fēng)機(jī)，用于產(chǎn)生負(fù)壓，輸送熱量及生產(chǎn)中的污染氣體，是大部分企業(yè)生產(chǎn)及環(huán)保使用的重要設(shè)備。文章結(jié)合生產(chǎn)實際分析了風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)振動的故障原因及診斷，提出了一些有效的處理方法。

關(guān)鍵詞：風(fēng)機(jī)；軸承振動；葉輪；動平衡；振幅

引風(fēng)機(jī)由于運(yùn)行條件惡劣，故障率較高，容易導(dǎo)致機(jī)組非計劃停運(yùn)或減負(fù)荷運(yùn)行，影響正常生產(chǎn)。所以加強(qiáng)對風(fēng)機(jī)的維護(hù)和保養(yǎng)，特別是要迅速判斷出風(fēng)機(jī)運(yùn)行中故障產(chǎn)生的原因，采取相應(yīng)的必要措施就顯得十分重要了。文章結(jié)合生產(chǎn)實際對風(fēng)機(jī)振動的故障原因做出了相應(yīng)的分析。

風(fēng)機(jī)振動是運(yùn)行中常見的現(xiàn)象，只要在振動控制范圍之內(nèi)，不會造成太大的影響。但是風(fēng)機(jī)的振動超標(biāo)后，會引起軸承座或電機(jī)軸承的損壞、電機(jī)地腳螺栓松動、風(fēng)機(jī)機(jī)殼、葉片和風(fēng)道損壞、電機(jī)燒損發(fā)熱等故障，使風(fēng)機(jī)工作性能降低，甚至導(dǎo)致根本無法工作。嚴(yán)重的可能因振動造成事故，危害人身健康及工作環(huán)境。公司曾發(fā)生過因風(fēng)機(jī)振動大，葉輪與殼體發(fā)生摩擦，引起設(shè)備著火的事故案例，給公司帶來了較大的經(jīng)濟(jì)損失。所以查找風(fēng)機(jī)振動超標(biāo)的原因，并針對不同的現(xiàn)象分析原因采取恰當(dāng)?shù)奶幚磙k法，往往能起到事半功倍的效果。公司長期用VC63測振儀對風(fēng)機(jī)振動進(jìn)行測量，并記錄數(shù)據(jù)，結(jié)合生產(chǎn)實際中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象對風(fēng)機(jī)的振動原因作出了如下總結(jié)，并提出了相應(yīng)的處理措施。

1 風(fēng)機(jī)軸承箱振動

風(fēng)機(jī)最常見的故障就是軸承箱振動，可以通過外部檢測進(jìn)行初步診斷。軸承箱振動引起故障有跡可查，是一個振動由小變大，緩慢發(fā)生的過程。公司采用VC63測振儀定期對風(fēng)機(jī)的軸承箱進(jìn)行振動值檢測，對比振動值，迅速做出正確分析和處理，提前對有可能發(fā)生故障的風(fēng)機(jī)進(jìn)行有計劃的檢修，保證了風(fēng)機(jī)的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

1.1 轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡引起的振動

公司發(fā)生的風(fēng)機(jī)軸承箱振動中，大多數(shù)是由于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)質(zhì)量不平衡引起的。造成轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡的原因主要有：葉輪出現(xiàn)不均勻的磨損或腐蝕；葉輪表面存在不均勻的積灰或附著物；葉輪補(bǔ)焊后未做動平衡；葉輪上零件松動或連接件不緊固等。

轉(zhuǎn)子不平衡引起的振動的特征，用測振儀測得數(shù)據(jù)顯示：（1）振動值徑向較大，而軸向較小；（2）振動值隨轉(zhuǎn)速上升而增大。

針對轉(zhuǎn)子不平衡引起的振動我們制定了一系列的防范措施，由于公司使用的引風(fēng)機(jī)主要是將焙燒爐室內(nèi)產(chǎn)生的瀝青煙氣及時抽送出煙道，所以風(fēng)機(jī)葉輪容易腐蝕，表面及其他部位空腔易粘灰，產(chǎn)生不均勻積灰或附著物，造成風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡，引起風(fēng)機(jī)振動。所以公司要求班組人員每天對風(fēng)機(jī)的振動情況進(jìn)行測量并記錄數(shù)據(jù)，由技術(shù)人員對測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計制表分析，通過振幅曲線的變化來確定風(fēng)機(jī)葉輪是否需要檢修，葉片上的積塵焦油是否需要清理，或者做動平衡校正。

由圖表中可以直觀的看到風(fēng)機(jī)軸承箱振動的曲線變化，當(dāng)出現(xiàn)明顯變化的時候，我們就可以采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理，避免出現(xiàn)因風(fēng)機(jī)振動故障引起的系統(tǒng)停機(jī)。根據(jù)多年的生產(chǎn)實踐，公司引風(fēng)機(jī)每季度進(jìn)行一次葉輪維護(hù)清洗，保證了風(fēng)機(jī)振動的平穩(wěn)可靠，減少了葉輪的磨損，保護(hù)了風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的動平衡。

1.2 滾動軸承異常引起的振動

1.2.1 軸承安裝不良。當(dāng)軸承裝配有問題，如軸承安裝不當(dāng)，使用蠻力安裝，造成軸承變形；安裝傾斜，安裝有偏差或未安裝到位，造成軸承游隙過小。內(nèi)外圈不處于同一旋轉(zhuǎn)中心，造成不同心。

其振動特征為：振動值軸向較大，徑向偏小；振動頻率與轉(zhuǎn)動頻率相同。

1.2.2 軸承表面損壞。如購買的軸承質(zhì)量不好，間隙不合理；長期超負(fù)荷運(yùn)行，超壽命使用造成的疲勞破環(huán)；潤滑不到位，潤滑方式不正確或潤滑油選擇不對；異物進(jìn)入造成污染等。會造成軸承表面損壞、滾珠磨損變形、滾道表面金屬剝落、座圈滾道嚴(yán)重磨損、保持架碎裂，降低軸的運(yùn)轉(zhuǎn)精度，使軸承座發(fā)生振動。

振動表現(xiàn)特征為：振幅在徑向、軸向2個方向均有可能最大；振動的穩(wěn)定性差，與負(fù)荷無關(guān)；軸承箱在損壞軸承處出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象。

此類振動的處理：發(fā)現(xiàn)此類振動，立即停機(jī)更換軸承，通過選用合格的軸承、合格的潤滑油，采用正確的潤滑方式降低此類振動發(fā)生的頻次。公司去年購買的一批軸承質(zhì)量不好，半年內(nèi)因風(fēng)機(jī)軸承箱振動大對風(fēng)機(jī)進(jìn)行了4次檢修，更換了16盤軸承，給生產(chǎn)和維修作業(yè)帶來了極大不便。

1.3 軸承箱基礎(chǔ)剛度不夠引起的振動

軸承座基礎(chǔ)二次灌漿質(zhì)量不合格，如基礎(chǔ)臺板墊鐵走動、基礎(chǔ)墊鐵過高、軸承座漏油、混凝土強(qiáng)度不夠，地腳螺栓、螺母、墊片松動均會引起劇烈的共振現(xiàn)象，嚴(yán)重時地腳螺栓發(fā)生斷裂，軸承座螺栓孔處斷裂，造成軸承座報廢。

此類振動特點(diǎn)：有問題的地腳螺栓處軸承箱振動值最大，振幅在徑向最大，振動頻率一般為轉(zhuǎn)速的奇數(shù)倍。

此類故障的處理：加強(qiáng)日常巡視檢查，定期緊固軸承座、電機(jī)地腳螺栓螺母。

1.4 聯(lián)軸器異常引起的振動

由于引風(fēng)機(jī)和電機(jī)軸不同心，或者引風(fēng)機(jī)和電機(jī)聯(lián)軸器之間未預(yù)留間隙，也會引起軸承座和電機(jī)的劇烈振動。其振動特征為：

（1）振動不穩(wěn)定，隨著負(fù)荷變化，振幅在空轉(zhuǎn)時最小，滿載時最大，軸心偏差越大，振動越大；（2）電機(jī)輸出軸側(cè)也有明顯振動，將引風(fēng)機(jī)和電機(jī)聯(lián)軸器脫開，電機(jī)單獨(dú)運(yùn)行，振動消失。

處理此類振動的方法：重新找正聯(lián)軸器中心并進(jìn)行調(diào)整，降低引風(fēng)機(jī)和電機(jī)軸不同心度；合理預(yù)留引風(fēng)機(jī)和電機(jī)聯(lián)軸器之間的間隙。

2 轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速引起的振動

風(fēng)機(jī)在起動升速過程中，達(dá)到某一轉(zhuǎn)速時，風(fēng)機(jī)會突然產(chǎn)生劇烈振動，而通過這一轉(zhuǎn)速后，再繼續(xù)升速，振動反而會逐漸減小，在停機(jī)過程中，同樣也會出現(xiàn)這一現(xiàn)象，這一風(fēng)機(jī)固有頻率相對應(yīng)的轉(zhuǎn)速稱為風(fēng)機(jī)臨界轉(zhuǎn)速。軸的質(zhì)量越大，剛度越小（軸細(xì)長），其臨界轉(zhuǎn)速越低，反之則越高。當(dāng)風(fēng)機(jī)的工作轉(zhuǎn)速高于臨界轉(zhuǎn)速時，容易出現(xiàn)振動。

其振動特征為：該物件共振處的相對振動最大；振動頻率與旋轉(zhuǎn)頻率相同或接近。

3 風(fēng)道系統(tǒng)振動導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)的振動

由于風(fēng)道系統(tǒng)中氣流的壓力脈動與擾動引起的振動，主要包括風(fēng)箱渦流脈動造成的振動，風(fēng)道局部渦流引起的振動，風(fēng)機(jī)機(jī)殼和風(fēng)道壁剛度不夠引起振動，旋轉(zhuǎn)失速。其振動特征為：壓力波常常沒有規(guī)律，振幅隨流量增加而增大，振動無規(guī)律性，振幅隨負(fù)荷的增加而增大。處理此類振動主要是緊固螺絲、加固蝸殼和風(fēng)道或加固底座。

4 結(jié)束語

文章闡述了風(fēng)機(jī)的振動故障原因分析，并提出了一些科學(xué)有效的處理方法，對企業(yè)適時而有針對性地指導(dǎo)和安排維修給出了很大的幫助。由此可見，一些新技術(shù)、新方法在企業(yè)界的不斷推廣與應(yīng)用，不僅可提高設(shè)備管理和維修水平，而且可縮短設(shè)備停機(jī)和維修時間。所以在日常的實際工作中，我們應(yīng)通過科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗，實時積累數(shù)據(jù)，掌握設(shè)備劣化的規(guī)律，有效地采取對應(yīng)的措施解決問題，為企業(yè)順利生產(chǎn)排憂解難，保駕護(hù)航。

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作者簡介：李帥（1985-），男，本科，祖籍地：河南省鞏義市，現(xiàn)居地：寧夏青銅峽市，工作單位：中電投寧夏能源鋁業(yè)青鑫炭素有限公司，主要從事設(shè)備管理。