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离心风机振动分析讨论 木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|富通新能源 / 13-03-06

    简介离心风机的结构特点、工作原理、故障现象及故障解决措施。
    案例一:
    一台型250KW离心风机(VR481VOICORK1320全压10000Pa流量58000m3/h转速1460d/min)在正常运行状态中,风机轴承箱处两个月度内测得的振动速度值不断增加,水平向振动速度最高值达到9.6mm/s,垂直向振动速度达到6.8 mm/s。
    处理方案:
    1、首先,检查风机轴承温度32度,声音正常,利用轴承脉冲检测仪测得DB值21,DC值9,初步判断轴承情况良好。
    2、检查地脚螺栓紧固完好,其他部件无异常响声。
    3、其次,拆卸联轴器防护罩,检查联轴器同心度,测量得高度偏差0.45mm.角度偏差0.78mm,同心度较差,调整电机端垫片,最终调得联轴器高度偏差0.13mm,角度偏差O.lOmm,因为采用的是使用梅花型减震垫的八角形联轴器,偏差数值稍大,但在允许范围内。
    4、开车试验,振动情况无好转。
    5、再次分析,该风机用于造粒系统的鼓风,吸入的是经过粗过滤的自然空气,采用阻尼减震器减震,属于柔性减震范畴。根据振动情况,振动在承力端的水平方向为最大,垂直及轴向较小,据此判断很可能是叶轮不平衡引起振动,而且振幅随转速的升高而增长很快,转速降低时振幅可趋近于零。
    6、拆卸叶轮外壳,检查发现叶轮大量积灰,清理后试车,水平振动速度值降到3.8 mm/s,垂直向振动速度达到2.7mm/s。案例二:离心风机

离心风机

适应气体:空气等

设备类型:风机

    一台400KW离心风机(VR481VOICORK1500型全压lOOOOPa流量85000m3/h转速1460r/nun)在正常运行一年半后,风机轴承箱处测得的振动速度值不断增加,水平向振动速度最高值达到5.4mm/s,垂直向振动速度达到4.3mm/s。
    处理方案:
    1、首先,检查风机轴承温度45度,声音正常,利用轴承脉冲检测仪测得DB值24,DC值8,初步判断轴承情况良好。
    2、检查地脚螺栓紧固完好,其他部件无异常响声。
    3、其次,拆卸联轴器防护罩,检查联轴器同心度,测量得高度偏差0.28mm,角度偏差0.43mm.同心度较差,调整电机端垫片,最终调得联轴器高度偏差O.lOmm,角度偏差0.05mm,因为采用的是使用梅花型减震垫的八角形联轴器,偏差数值稍大,但在允许范围内。但是在调整时,电机前脚增加了1.25mm垫片,后脚增加了4.86mm垫片。
    4、开车试验,水平振动速度值降到3.2mm/s.垂直向振动速度达到3.6mm/s。正常运行。
    5、再次分析,由于电机自重约4吨,在正常运行一年半后出现增加垫片的情况,估计是由于风机机架的钢度不够造成变形所致,后对整个机架进行了刚度加强,至今未再出现问题。
    案例三:
    一台55KW离心风机(C4-73   10D全压3000Pa流量40000m3/h转速1460r/nun)在每月的例行检查中突然发现振动上升,风机轴承箱处测得的振动速度值不断增加,水平向振动速度最高值达到5.4mm/s,垂直向振动速度达到4.3mm/s。
  处理方案:
  1、首先,检查风机轴承温度38度,声音正常,利用轴承脉冲检测仪测得DB值19,DC值4,初步判断轴承情况良好。
  2、检查地脚螺栓紧固完好,其他部件无异常响声。
  3、其次,拆卸联轴器防护罩,检查联轴器同心度,在正常范围内,但联轴器减震垫变形,更换。
  4、开车试验,振动未减弱。
  5、拆解风机叶轮外壳,检查叶轮,基本清洁。
  6、后在试运转中偶然发现,风机的振动强度与进口端风门的开度大小有关系,原风门开度在47.30/0左右,风机发生了共振现象,将风门开度增加到50%时,风机振动显著下降,水平向振动速度降到到
2.4mm/s,垂直向振动速度降到2.8mm/s。
   通过以上三种风机运行故障的分析,在现场无振动频谱检测设备的情况下,总结经验如下:
    1、轴承座振动
    1.1转子质量不平衡引起的振动
    在现场发生的风机轴承振动中,属于转子质量不平衡的振动占多数。造成转子质量不平衡的原因主要有:叶轮磨损(主要是叶片)不均匀或腐蚀;叶片表面有不均匀积灰或附着物(如铁锈);机翼中空叶片或其他部位空腔粘灰;主轴局部高温使轴弯曲;叶轮检修后未找平衡;叶轮强度不足造成叶轮开裂或局部变形;叶轮上零件松动或连接件不紧固。转子不平衡引起的振动的特征:①振动值以水平方向为最大,而轴向很小,并且轴承座承力轴承处振动大于推力轴承处;②振幅随转数升高而增大;③振动稳定性比较好,对负荷变化不敏感;
    1.2滚动轴承异常引起的振动
    1.2.1轴承装配不良的振动
    如果轴颈或轴肩台加工不良,轴颈弯曲,轴承安装倾斜,轴承内圈装配后造成与轴心线不重合,使轴承每转一圈产生一次交变的轴向力作用,滚动轴承的固定圆螺母松动造成局部振动。其振动特征为:振动值以轴向为最大;振动频率与旋转频率相等。
    1.2.2滚动轴承表面损坏的振动
    滚动轴承由于制造质量差、润滑不良、异物进入、与轴承箱的间隙不合标准等.会出现磨损、锈蚀、脱皮剥落、碎裂而造成损坏后,滚珠相互撞击而产生的高频冲击振动将传给轴承座。这种振动稳定性很差,与负荷无关,振动的振幅在水平、垂直、轴向三个方向均有可能最大,轴承的异常可以通过听异常声音,测量运转温度,也可以利用轴承脉冲冲击仪进行检查,相对来说容易判断。
    1.3轴承座基础刚度不够引起的振动
    基础灌浆不良,地脚螺栓松动,垫片松动,机座连接不牢固,都将引起剧烈的强迫共振现象。这种振动的特征:①有问题的地脚螺栓处的轴承座的振动最大,且以径向分量最大;
    1.4联轴器异常引起的振动
    联轴器安装不正,风机和电机轴不同心,风机与电机轴在找正时,未考虑运行时轴向位移的补偿量,这些都会引起风机、电机振动。其振动特征为:①振动为不定性的,随负荷变化剧烈,空转时轻,满载时大,振动稳定性较好;②轴心偏差越大,振动越大;③电机单独运行,振动消失;④如果径向振动大则为两轴心线平行,轴向振动大则为两轴心线相交。
    2、转子的临界转速引起的振动
    当转子的转速逐渐增加并接近风机转子的固有振动频率时,风机就会猛烈地振动起来,转速低于或高于这一转速时,就能平稳地工作。例如:①改造后的风机,由于叶轮太重,使风机轴系的临界转速下降到风机工作转速附近,引起共振;②基础刚度不足,重量不够,其固有频率接近旋转频率;③风机周围的其他物件、管道、构筑物的共振。④调节门执行机构传动杆的共振。其振动特征为:该物件共振处的相对振动最大;振动频率与旋转频率相同或接近。
    3、旋转失速
    当气流冲角达到临界值附近时,气流会离开叶片凸面,发生边界层分离从而产生大量区域的涡流,造成风机风压下降。旋转失速主要发生在轴流式风机中,在离心式风机的叶轮及叶片扩压器中,由于流量减少,同样也会出现旋转失速。旋转失速引起的振动的特征:(1)震动动部位常在风机的进风箱和出口风道;(2)振动多发生在进口百叶式调节挡板、后弯叶片的风机上;(3)挡板开度在O~30%时发生强烈振动,开度超过30%时降至正常值;(4)旋转失速出现时,风机流量、压力产生强烈的脉动。
    4、喘振
    具有驼峰型性能曲线的风机在不稳定区域内工作,而系统中的容量又很大时,则风机的流量、压头和功率会在瞬间内发生很大的周期性的波动,引起剧烈的振动和噪声。喘振是风机性能与管道装置耦合后振荡特性的一种表现形式,其振幅、频率受风机管道系统容量的支配,其流量、压力、功率的波动又是不稳定工况区造成的。
    5,结束语
    风机的振动问题是很复杂的,但只要掌握各种振动的原因及基本特征,加上平时多积累经验,就能迅速和准确判断风机振动故障的根源所在,进而采取措施,提高风机的安全可靠性

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