大型風(fēng)機(jī)異常振動(dòng)原因及處理措施

吳永誠(chéng)，茍臻平，史有東

我公司現(xiàn)有大型高溫風(fēng)機(jī)、循環(huán)風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)20余臺(tái)（葉輪直徑>2m），風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生異常振動(dòng)，必須停機(jī)進(jìn)行處理。因處理措施采取得當(dāng)，可在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)生產(chǎn)，有效保證了設(shè)備的運(yùn)行。現(xiàn)將風(fēng)機(jī)異常振動(dòng)處理經(jīng)驗(yàn)介紹如下，供大家參考。

1 風(fēng)機(jī)異常振動(dòng)原因分析

使用振動(dòng)采集器（932雙通道振動(dòng)信號(hào)分析儀）采集風(fēng)機(jī)振動(dòng)數(shù)據(jù)，分析風(fēng)機(jī)異常振動(dòng)原因。采集風(fēng)機(jī)軸承座主動(dòng)側(cè)、被動(dòng)側(cè)水平或垂直方向振動(dòng)速度數(shù)據(jù)，通過(guò)振動(dòng)頻譜圖分析振動(dòng)的原因。若轉(zhuǎn)速頻率的1倍數(shù)頻率幅值占主導(dǎo)，則可基本定性為是由葉輪不平衡導(dǎo)致的風(fēng)機(jī)振動(dòng)，但還需進(jìn)行一次驗(yàn)證，排除軸彎曲的可能性，同時(shí)，檢查兩側(cè)軸承座振動(dòng)相位角是否≠180°。

某風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為900r/min，轉(zhuǎn)速頻率為15Hz，1倍數(shù)頻率即15Hz。通過(guò)振動(dòng)采集器采集的風(fēng)機(jī)振動(dòng)數(shù)據(jù)如圖1所示，由圖1可知，15Hz振動(dòng)幅值為5.89mm/s，是風(fēng)機(jī)振動(dòng)的主要原因。同時(shí)，經(jīng)校驗(yàn)，兩側(cè)軸承座振動(dòng)相位角≠180°，基本判斷是葉輪葉片、中盤(pán)磨損造成不平衡引發(fā)的異常振動(dòng)。

圖1 通過(guò)振動(dòng)采集器采集的風(fēng)機(jī)振動(dòng)數(shù)據(jù)

2 風(fēng)機(jī)振動(dòng)處理措施

2.1 風(fēng)機(jī)葉輪磨損部位在線挖補(bǔ)、堆焊修復(fù)

（1）當(dāng)葉輪、葉片、中盤(pán)磨損量較大，甚至出現(xiàn)磨穿現(xiàn)象時(shí)，需對(duì)磨損部位進(jìn)行挖補(bǔ)。挖補(bǔ)時(shí)需注意，每個(gè)葉片挖補(bǔ)的尺寸應(yīng)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(hào)D65）進(jìn)行堆焊時(shí)，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(jīng)振動(dòng)數(shù)據(jù)分析判斷為不平衡，但檢查葉輪卻無(wú)明顯磨損量。在這種情況下，不必堆焊修復(fù)，直接做動(dòng)平衡校正即可。

2.2 風(fēng)機(jī)葉輪動(dòng)平衡校正

2.2.1 動(dòng)平衡校正應(yīng)注意的問(wèn)題

（1）對(duì)于挖補(bǔ)修復(fù)的葉輪，若風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)支撐葉輪為滑動(dòng)軸瓦支撐，可先低速做一次動(dòng)平衡校正，再在正常轉(zhuǎn)速下做一次動(dòng)平衡校正，避免振動(dòng)超出極限值，導(dǎo)致設(shè)備損傷。

（2）試塊的重量必須“適量”，重量過(guò)大致使振動(dòng)偏大，造成設(shè)備損傷，重量過(guò)小則兩次的振動(dòng)值區(qū)分度太小，導(dǎo)致計(jì)算不準(zhǔn)確。試塊的選擇應(yīng)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(gè)圓周方向上，以保證動(dòng)平衡的精度。

（4）當(dāng)葉輪的長(zhǎng)度（不含軸）大于半徑時(shí)，需要進(jìn)行雙面平衡校正才能達(dá)到效果。

2.2.2 風(fēng)機(jī)葉輪動(dòng)平衡校正舉例

某風(fēng)機(jī)重量14.5t，葉輪φ3 450mm，葉輪寬度1 330mm，額定轉(zhuǎn)速960r/min（可變頻調(diào)速），校正情況如下：

（1）初始數(shù)據(jù)采集時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)提速至857r/min時(shí)，振動(dòng)速度值為10.9mm/s，為保證不損傷設(shè)備，分兩次做動(dòng)平衡校正。第一次按857r/min做動(dòng)平衡校正，第二次按額定轉(zhuǎn)速960r/min做動(dòng)平衡校正。

（2）在保證采集數(shù)據(jù)的有效性和減少設(shè)備損傷的原則下，合理設(shè)置試塊重量，經(jīng)計(jì)算，試塊重量的合理范圍為1 600～3 000g，根據(jù)實(shí)際情況，最終試塊重量確定為1 800g。

（3）按轉(zhuǎn)速857r/min做動(dòng)平衡校正后，振動(dòng)值僅0.6mm/s；提速到額定轉(zhuǎn)速960r/min時(shí)，振動(dòng)值為1.6mm/s，振動(dòng)值符合運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)需再做動(dòng)平衡二次校正。各校正操作步驟數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 風(fēng)機(jī)葉輪動(dòng)平衡校正各步驟數(shù)據(jù)

3 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)大型風(fēng)機(jī)的振動(dòng)情況應(yīng)建立振動(dòng)趨勢(shì)圖庫(kù)，實(shí)時(shí)掌握振動(dòng)發(fā)展趨勢(shì)，若振動(dòng)值超出設(shè)定報(bào)警值，應(yīng)及時(shí)停機(jī)檢查處理，避免損傷風(fēng)機(jī)軸承、主軸附屬配件。