工業廠房振動原因分析及加固處理探討

尹文博

（中煤科工集團北京華宇工程有限公司,河南 平頂山 467002）

某市有一家大型選煤廠，年生產力較大，處在試運行階段，但在試運行過程中發現，篩分車間在進行原煤篩選過程中，車間內的平臺、樓梯、樓板等均發生晃動，并影響到了車間的生產，通過專家的實地分析，結論是由于設備與建筑物共振導致的晃動，最終采取增加柱間支撐的辦法，縮小了梁的跨度，從而發揮了提高建筑結構固有頻率等作用，有效的解決共振問題，本文具體分析了處理過程。

1 工業廠房振動原因

某市選煤廠工業廠房內部使用的是鋼筋混凝土結構，其內部格式共分為三層，其中有兩層上一共布置了六臺篩分設備，而且各層次之間的距離超過了八米。專家分析表示，在這樣的結構布局間，設備運行做出的振動很可能出現共振的情況，由于篩分設備單臺運行構成中發出的振動力度較小，但在多臺同時使用的情況下，振動會通過廠房結構傳遞，擴大了振動頻率和幅度，超出了廠房的正常承受范圍，經過驗證，確實是由此項原因導致[1]。原因分析過程中，主要是通過機械測試完成的，首先進行了篩子的工作頻率測試，然后進行了電機工作頻率的測試，其中大部分測試點的振動頻率都超過了0.1毫米，其中六臺設備同時運行時的振動幅度值如表1所示。

表1 六臺設備同時運行時產生的振動幅度值

另外也對廠房結構的固定頻率進行了檢測，使用的方法是鐵錘激勵墊，其中鐵錘部分安裝了橡膠襯墊，對梁進行擊打，記錄振動的衰減情況，再用分析儀進行數據分析，通過分析發現，廠房結構的固定頻率平均值在28HZ左右，這與多臺篩分設備共同工作的頻率十分接近，對于有些固定頻率較低的位置，設置已經超過，這種情況下極易導致設備振動范圍擴大、周期延長。

通過對兩次測試的綜合分析發現，如果兩臺篩子處在同時工作的情況，那么其振動頻率要比單臺運行的振動頻率高3倍左右。由此，可以斷定，此次大面積振動問題是由于篩子同時運行導致振動傳遞造成的。

2 加固處理技術分析

通過上述原因的分析看出，該選煤廠篩分設備的工作頻率已與廠房結構的承受頻率相接近，甚至六臺同時運行的情況下，超過了廠房的承受范圍，通過廠房結構的傳遞，擴大了振動的影響范圍，使正常生產受到了影響。為了避免振動問題的影響，需要探索根本的解決辦法，通過對廠房實際情況分析，有效的辦法是：以改變設備的振動頻率、擴大設備與廠房結構之間的擠壓力、改變廠房的固定頻率為原理，進行加固處理[2]。由于設備的工作頻率為固定值，屬于客觀狀況，無法進行改變。其中具體的操作方法有以下幾種：

一是增加梁的橫截面面積，對梁發揮出提升固有頻率的目的。

二是通過在梁之間增加支撐的方式，縮小梁之間的跨度，改變原來廠房的框架結構，從而發揮出提升廠房結構的固有頻率作用。

三是通過對廠房內部結構層次之間的重量的改變和框架支撐結構的改變，降低內部層次結構的固有頻率。

通過對比與分析，最后決定在梁之間增加支撐的方式進行加固，縮小了梁之間的跨度，能夠有效提升梁的固定頻率。

3 加固處理效果分析

在加固完畢后，人體可以感受到廠房內的振動明顯降低，但為了保障加固處理效果的有效性，仍然采用了分析儀等設備對現場測試的信號進行分析，其中加固處理后廠房內振動幅度值如表2所示。

表2 某選煤廠廠房加固處理后內部振動幅度值表

從數據可以看出，各個測試點的振動幅度都有所降低，其中下層振動幅度最大地方的幅度值都控制在0.1毫米范圍，由此可以看出，此次加固處理是有效的。

4 結束語

綜上所述，該選煤廠廠房振動是由于篩分設備共同運行過程中，振動的頻率接近廠房結構固定頻率導致的，從而導致振動通過廠房結構產生了傳遞效果，引發了共振問題，所以在日后的廠房改造過程中，也要注意廠房內部的布局問題。另外，此次共振問題采取的增加梁之間的支撐方式，改變梁的固定頻率，縮小了設備振動的范圍和周期，從而解決了出現的振動問題，有效的將振動頻率降低在0.1毫米范圍內，最后，希望此次分析能夠得到其它工業企業的借鑒和參考。

[1]徐浩軒.某工業廠房動力特性分析及減振加固方法研究[D].西安建筑科技大學,2014.

[2]王龍.某工業廠房動力機器工作平臺不良振動檢測及減振對策研究[D].內蒙古科技大學,2015.