大型風機異常振動原因及處理措施

吳永誠，茍臻平，史有東

我公司現有大型高溫風機、循環風機、排風機20余臺（葉輪直徑>2m），風機在運行過程中經常發生異常振動，必須停機進行處理。因處理措施采取得當，可在最短的時間內恢復生產，有效保證了設備的運行。現將風機異常振動處理經驗介紹如下，供大家參考。

1 風機異常振動原因分析

使用振動采集器（932雙通道振動信號分析儀）采集風機振動數據，分析風機異常振動原因。采集風機軸承座主動側、被動側水平或垂直方向振動速度數據，通過振動頻譜圖分析振動的原因。若轉速頻率的1倍數頻率幅值占主導，則可基本定性為是由葉輪不平衡導致的風機振動，但還需進行一次驗證，排除軸彎曲的可能性，同時，檢查兩側軸承座振動相位角是否≠180°。

某風機轉速為900r/min，轉速頻率為15Hz，1倍數頻率即15Hz。通過振動采集器采集的風機振動數據如圖1所示，由圖1可知，15Hz振動幅值為5.89mm/s，是風機振動的主要原因。同時，經校驗，兩側軸承座振動相位角≠180°，基本判斷是葉輪葉片、中盤磨損造成不平衡引發的異常振動。

圖1 通過振動采集器采集的風機振動數據

2 風機振動處理措施

2.1 風機葉輪磨損部位在線挖補、堆焊修復

（1）當葉輪、葉片、中盤磨損量較大，甚至出現磨穿現象時，需對磨損部位進行挖補。挖補時需注意，每個葉片挖補的尺寸應相同，避免造成較大的不平衡量；使用堆焊焊條或焊絲（參考焊條型號D65）進行堆焊時，最好在堆焊層表面堆焊“一”字紋（高度5～6mm、間距10mm）作為氣墊層。

（2）部分葉輪經振動數據分析判斷為不平衡，但檢查葉輪卻無明顯磨損量。在這種情況下，不必堆焊修復，直接做動平衡校正即可。

2.2 風機葉輪動平衡校正

2.2.1 動平衡校正應注意的問題

（1）對于挖補修復的葉輪，若風機支撐方式為軸承支撐，需先做靜平衡校正，減小其不平衡量；若風機支撐葉輪為滑動軸瓦支撐，可先低速做一次動平衡校正，再在正常轉速下做一次動平衡校正，避免振動超出極限值，導致設備損傷。

（2）試塊的重量必須“適量”，重量過大致使振動偏大，造成設備損傷，重量過小則兩次的振動值區分度太小，導致計算不準確。試塊的選擇應視葉輪的重量而定，寧小勿大。

（3）試重與配重必須確保在一個圓周方向上，以保證動平衡的精度。

（4）當葉輪的長度（不含軸）大于半徑時，需要進行雙面平衡校正才能達到效果。

2.2.2 風機葉輪動平衡校正舉例

某風機重量14.5t，葉輪φ3 450mm，葉輪寬度1 330mm，額定轉速960r/min（可變頻調速），校正情況如下：

（1）初始數據采集時發現，當提速至857r/min時，振動速度值為10.9mm/s，為保證不損傷設備，分兩次做動平衡校正。第一次按857r/min做動平衡校正，第二次按額定轉速960r/min做動平衡校正。

（2）在保證采集數據的有效性和減少設備損傷的原則下，合理設置試塊重量，經計算，試塊重量的合理范圍為1 600～3 000g，根據實際情況，最終試塊重量確定為1 800g。

（3）按轉速857r/min做動平衡校正后，振動值僅0.6mm/s；提速到額定轉速960r/min時，振動值為1.6mm/s，振動值符合運行標準，無需再做動平衡二次校正。各校正操作步驟數據如表1所示。

表1 風機葉輪動平衡校正各步驟數據

3 結語

針對大型風機的振動情況應建立振動趨勢圖庫，實時掌握振動發展趨勢，若振動值超出設定報警值，應及時停機檢查處理，避免損傷風機軸承、主軸附屬配件。