風機振動的診斷分析

風機是大型的旋轉機械，振動是風機設備運行是否正常的一個主要指標。振動如果超過相關標準的要求，就說明風機工作是不正常的，需要查找原因并消除安全隱患。

大型的風機設備一般都配置有軸承測振裝置，在中控室中可以實時監測風機的振動情況。振動大也是風機常見的運行問題，下面就介紹典型的故障以及判斷方法。

動平衡問題

由于轉子不平衡而引起的振動主要有以下特征：

• 振動頻率主要在一倍頻，一倍頻的振動占通頻的一半以上。

• 振動穩定，相位穩定

• 振動對負荷不敏感

• 振動隨轉速的增加而增大

• 徑向振動大

由于轉子動平衡造成的振動大的典型頻譜見下圖：

造成轉子動不平衡的原因主要有：

• 轉子結垢

• 不均勻積灰

• 不均勻磨損、腐蝕等

• 葉輪零件松動或者脫落

• 葉片裂紋

轉子不對中

由于轉子不對中引起的振動特征：

• 徑向振動以二倍頻為主，常伴有一倍頻和三倍頻

• 軸向振動也較大，以二倍頻為主，伴有一倍頻和三倍頻

• 振動隨負荷增大而增大

• 軸承如果不對中，徑向振動較大，而且振動不穩定。

由于轉子不對中造成的振動大的典型頻譜見下圖：

主軸彎曲

由于主軸彎曲而引起的振動主要有以下特征：

• 振動頻率主要在一倍頻，常伴有二倍頻

• 振動穩定，相位穩定

• 徑向振動大

由于主軸彎曲造成的振動大的典型頻譜如下圖：

轉動部件與靜態件摩擦

由于轉動部件與靜態件摩擦引起的振動主要有以下特征：

• 振動頻率為高次諧波、低次諧波以及組合頻率，常伴有一倍頻

• 振動不穩定，相位不穩定

• 徑向振動大

• 振動為自激振動，與轉速無關。

轉動部件與靜態件摩擦集流器與葉輪進口摩擦、葉輪與機殼摩擦、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，實際振動的表現也千差萬別，應該根據上面的典型特征綜合分析判斷。

基礎剛度不夠或者基礎與底座連接松動

由于基礎剛度不夠或者基礎與底座連接松動引起的振動的特征：

• 出現3到10倍頻

• 徑向振動大，尤其是垂直方向振動大

• 有時出現基礎頻率分數諧波，比如1/2、3/2等頻率

• 振動不穩定，相位不穩定

• 軸向振動正常。

由于本原因造成的振動大的典型頻譜見下圖：

由于松動造成的振動一個特征是振動的非線性，存在奇次諧波；另一個特征是在松動方向上的振動，大多數表現為垂直和軸向的振動。

風機失速

由于失速引起的振動主要有以下特征：

• 振動頻率為組合頻率

• 振動大幅度增加且波動，相位不穩定

• 徑向振動大

• 風機的噪音大大增加

• 有可能出現風量減小、電機電流減小等現象。

  風機的工作點如果位于下圖所示的區域共作 ，風機就可能發生失速，因此風機的工作區域應避開下圖的失速區域。

風機的設計問題

風機在設計的時候，如果沒有避開風機的自然頻率，風機會發生共振，進而造成風機振動大。風機共振是指風機所受激勵的頻率與風機的某階固有頻率相接近時，系統振幅顯著增大的現象。通常下共振是有害的，會引起機械結構很大的變形和動態應力，甚至造成破壞性事故。

在實際運行過程中，由于風機共振造成的振動是最難發現的，隱患也是最大的。

處理風機的振動問題是比較復雜的，只要掌握不同振動的原因和基本特征，加上平時的經驗積累，就能夠通過各種分析判斷并找到風機產生振動故障的原因，并采取針對性的措施，進而提高風機的安全可靠性，為企業的正常生產貢獻應有的力量。