一,風機產(chǎn)生振動的原因
對風機產(chǎn)生振動的原因分析,主要從以下幾方面入手。
?。?)葉輪本身不平衡所引起的振動,其產(chǎn)生的原因有:葉輪上的零部件松動、變化、變形或產(chǎn)生不均勻的腐蝕、磨損;工作介質(zhì)中的固體顆粒沉積在轉(zhuǎn)子上;檢修中更換的新零部件重量不均勻;制造中葉輪的材質(zhì)不對勻稱;加工精度有誤差、裝配有偏差等。轉(zhuǎn)子不平衡引起的振動的特征是振動值以葉輪側(cè)水平方向為大,而軸向很小,并且軸承座承力軸承處振動大于推力軸承處,振幅隨轉(zhuǎn)數(shù)升高而增大,振動穩(wěn)定性比較好,對負荷變化不敏感。
(2)葉輪與主軸配合間隙過大引起的振動,其主要原因是葉輪在制作加工過程中加工精度有誤差,軸頭出現(xiàn)橢圓。還有在修復過程中檢修人員用細砂紙打磨軸頭,多次修復后,導致主軸頭與葉輪配合間隙過大。
?。?)主軸發(fā)生彎曲,其主要原因是風機長期處于停用狀態(tài),主軸葉輪自重的作用下,發(fā)生彎曲變形。這種情況經(jīng)常出現(xiàn)在正常運轉(zhuǎn)的風機停用后,為進行任何檢修,再次啟機時,出現(xiàn)風機振動超標的現(xiàn)象。再者主軸局部高溫也可使軸彎曲。主軸彎曲引起的振動的特征與葉輪不平衡基本相同。
(4)基礎或機座的剛性不夠或不牢,基礎鋼板薄弱、墊鐵松動、位移、地腳螺栓松動等。其主要原因是在風機基礎施工中,施工單位未按設計要求和施工規(guī)范施工,導致基礎強度不夠。這種振動的特征為有問題的地腳螺栓處的軸承座的振動大。
(5)聯(lián)軸器中心找正誤差引起的振動。風機與電機之間由聯(lián)軸器聯(lián)接,傳遞運動和轉(zhuǎn)矩,不對中是風機常見的故障,風機的不對中故障是指風機、電機兩轉(zhuǎn)子的軸心線與軸承中心線的傾斜或偏移程度,風機轉(zhuǎn)子的不對中可以分為聯(lián)軸器不對中和軸承不對中。風機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)產(chǎn)生不對中故障后,在旋轉(zhuǎn)過程中會產(chǎn)生一系列對設備運行不利的動態(tài)效應,引起聯(lián)軸器的偏轉(zhuǎn)、軸承的磨損、油膜失穩(wěn)和軸的撓曲變形等,不僅使轉(zhuǎn)子的軸頸與軸承的相互位置和軸承的工作狀態(tài)發(fā)生了變化,同時也降低了軸系的固有頻率,使轉(zhuǎn)子受力及軸承所受的附加力導致風機的異常振動和軸承的早期損壞,危害極大。其振動特征為振動為不定性的,隨負荷變化劇烈,空轉(zhuǎn)時輕,滿載時大,振動穩(wěn)定性較好。軸心偏差越大,振動越大;電機單運行,振動消失。如果徑向振動大則為兩軸心線平行,軸向振動大則為兩軸心線相交。靠近聯(lián)軸器的軸承振動增大。
(6)聯(lián)軸器與軸配合間隙過大;彈性套間隙過大或間隙不均。其主要原因是聯(lián)軸器在制作加工過程中加工精度有誤差,聯(lián)軸器與主軸配合間隙過大;聯(lián)軸器柱銷孔孔徑加工過大;聯(lián)軸器兩側(cè)柱銷孔不同心等問題均可造成風機運行振動過高現(xiàn)象。其振動特征為振動為聯(lián)軸器側(cè)軸承水平振動高。
?。?)軸承磨損,間隙過大;軸頸磨損,軸承內(nèi)套與軸頸配合間隙大。軸承裝配不良的振動,如果軸頸或軸肩臺加工不良,軸頸彎曲,軸承安裝傾斜,軸承內(nèi)圈裝配后造成與軸心線不重合,使軸承每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生一次交變的軸向力作用,滾動軸承的固定圓螺母松動造成局部振動。其振動特征為振動值以軸向為大,振動頻率與旋轉(zhuǎn)頻率相等。
?。?)電氣方面的缺陷引起的振動:定子三相磁場不對稱,由于三相電壓不平衡,單相運行等原因?qū)е麓胖行腻e位;定子鐵心或定子線圈松動,使定子電磁振動和噪聲加大;電機氣隙不均引起的電磁振動;轉(zhuǎn)子導體故障,有松動的零件等。
二,風機產(chǎn)生振動的對策
?。?)葉輪本身不平衡,葉輪不平衡可分為動不平衡(力偶不平衡)和靜不平衡(力矩不平衡)兩種。風機運行中很少產(chǎn)生動不平衡,消除動不平衡的方法是:拆除風機轉(zhuǎn)子,利用動平衡機對轉(zhuǎn)子進行平衡找平,通過平衡機找平的轉(zhuǎn)子,動、靜不平衡基本可以得到根除。靜不平衡可在現(xiàn)場利用三點平衡法進行找平。
?。?)葉輪與主軸配合間隙過大引起的振動,對于新軸要依據(jù)圖紙進行校核,確保葉輪與軸的配合間隙。另外風機正常運行期間盡量減少檢修次數(shù)。由于每次檢修對于風機主軸都存在一定的磨修,這樣一來多次的修復會造成主軸的累積磨損,終導致主軸報廢。還有葉輪與主軸安裝完畢后,軸頭用于鎖緊葉輪的鎖母必須緊固到位,一旦出現(xiàn)松動會造成風機振動影響檢修質(zhì)量。
?。?)主軸發(fā)生彎曲所引起的振動,主軸彎曲主要產(chǎn)生于日常點檢維護工作不到位,對長期停用風機,點檢和崗位人員必須每天進行手動盤車,每天盤車角度為60°~120°之間,防止由于風機長時間不運轉(zhuǎn),在葉輪自重的因素下,主軸發(fā)生彎曲變形。還有風機在運行期間,必須每天進行點檢,確保風機油位正常,防止由于缺油軸承燒損,造成主軸局部受高溫彎曲變形。
?。?)基礎或機座的剛性不夠或不牢,基礎鋼板薄弱、墊鐵松動、位移、地腳螺栓松動引起的振動。如果是風機底座鋼結(jié)構(gòu)強度不夠,可將風機軸承座拆除,重新制作安裝底座鋼結(jié)構(gòu)。如混凝土基礎強度不夠而產(chǎn)生的振動,處理起來就非常麻煩,如基礎主體已經(jīng)出現(xiàn)裂縫,但不是由上至下的貫穿縫,可臨時進行處理,此時需要拆除風機軸承座,將開裂部分鑿除,并在基礎本體上鉆孔埋膨脹螺栓,然后在原有基礎外側(cè)支鋼板并用膨脹螺栓固定,采用高鋁水泥或CGM澆注料進行基礎澆注。在澆注的新基礎上調(diào)整風機轉(zhuǎn)子和電動機的同心度,調(diào)整風機軸承座的水平度和兩座間的水平度和同心度達要求,然后緊固地腳螺栓并將調(diào)整墊子與鋼板底座焊接固定。后一種情況就是基礎報廢,重新澆注。由于基礎引發(fā)的風機振動,在正常生產(chǎn)時,處理較為困難。因此要求在風機基礎施工時就要做好質(zhì)量把關(guān)工作,否則一旦風機投入使用,將給日常維護帶來很多麻煩。
(5)聯(lián)軸器中心找正誤差引起的振動。主要是由于檢修人員在對電機找正過程中未按標準進行作業(yè),導致風機與電機軸存在平行或相交誤差;也可能出現(xiàn)聯(lián)軸器兩端面不平行和間隙過大或過小。電機找正過程中,要求電氣、機械點檢人員,現(xiàn)場全過程質(zhì)量跟蹤,隨時掌握調(diào)整數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)判斷電機找正情況,防止檢修人員弄虛作假。
?。?)聯(lián)軸器與軸配合間隙過大,彈性套間隙過大或間隙不均引發(fā)的振動。這類振動一般出現(xiàn)在更換聯(lián)軸器的時候,對于所要更換的聯(lián)軸器依據(jù)圖紙進行校核,確保聯(lián)軸器與軸的配合間隙;控制柱銷孔孔徑尺寸和聯(lián)軸器兩側(cè)柱銷孔同心度。另一種情況是只更換電機側(cè)或風機側(cè)的聯(lián)軸器,由于兩側(cè)聯(lián)軸器不是同期同批加工,很難保證聯(lián)軸器兩側(cè)柱銷孔同心度,因此建議在更換聯(lián)軸器時,盡可能的一次更換一付。
(7)軸承磨損,間隙過大;軸頸磨損,軸承內(nèi)套與軸頸配合間隙大。風機軸承在風機運行中始終處于高速轉(zhuǎn)動,因此不可避免的會出現(xiàn)磨損。因此要求點檢人員每天記錄風機振動值,掌握軸承的劣化趨勢,根據(jù)劣化趨勢制定科學合理的更換周期,做好預先維修的工作。在修復過程中,同樣會出現(xiàn)主軸多次修復后,軸承與主軸配合間隙變大的情況,根據(jù)軸承與軸的配合間隙。如軸與軸承間隙在0.010mm范圍內(nèi),可采用電鍍修復主軸軸承裝配部位;如軸與軸承間隙在0.025mm范圍內(nèi),風機轉(zhuǎn)速在1000r/min以下時,可采用主軸軸承裝配部位打麻點,配合使用固持膠的方法處理過大的配合間隙。另外要求更換軸承后,軸承必須安裝到位,同時軸承鎖固鎖母必須打緊,并配合止退墊使用。
?。?)電氣方面的缺陷引起的振動,我們一般采用電機下線返廠修復處理。
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