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    为电站重要辅机风机振动故障把脉会诊



    轴承座振动 
     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: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;振幅随转数升高而增大;振动频率与转速频率相等;振动稳定性比较好,对负荷变化不敏感;空心叶片内部粘灰或个别零件未焊牢而位移时,测量的相位角值不稳定,其振动频率为30%-50%工作转速。 http://www.zhendong-meter.com/
     动静部分之间碰摩引起的振动。如集流器出口与叶轮进口碰摩、叶轮与机壳碰摩、主轴与密封装置之间碰摩。其振动特征:振动不稳定;振动是自激振动与转速无关;摩擦严重时会发生反向涡动。 
     滚动轴承异常引起的振动。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。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,把加速度传感器放在轴承座上,即可监测到高频冲击振动信号。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,振动的精密诊断要借助频谱分析,运用频谱分析可以准确判断轴承损坏的准确位置和损坏程度。 
     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: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;振动频率为转速的1、3、5、7等奇数倍频率组合,其中3倍的分量值最高为其频域特征。 
     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: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;轴心偏差越大,振动越大;电机单独运行,振动消失;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。 
     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,再用听针听承力轴承声音正常,用手摸轴承温度正常,检查地脚螺栓完好,轴承和基础原因可排除,联轴器问题也不可能。检查叶轮发现叶轮磨损严重,系磨损不均匀所致,经进行动平衡试验,在叶轮上加平衡块重450g后振动消除。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来,转速低于或高于这一转速时,就能平稳地工作。例如: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;基础刚度不足,重量不够,其固有频率接近旋转频率;风机周围的其他物件、管道、构筑物的共振。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。 
    风机风道振动 
    这种振动是由于风道系统中气流的压力脉动与扰动而引起的。 
     风箱涡流脉动造成的振动。入口风箱的结构设计不合理,导致进风箱内的气流产生剧烈的旋涡,并在风机进口集流器中得到加速和扩大,从而激发出较大的脉动压力波。其振动特征为:压力波常常没有规律,振幅随流量增加而增大。 
     风道局部涡流引起的振动。风道某些部件(弯头、扩散管段)的设计不合理,造成气流流态不良,在风道中出现局部涡流或气流相互干扰、碰撞而引起气流的压力脉动,从而激发出噪声和风道的振动。其振动特征:振动无规律性,振幅随负荷的增加而增大。风机机壳和风道壁刚度不够引起振动。刚度较弱的位置,振幅就较大。   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。旋转失速引起振动的特征为:振动部位常在风机的进风箱和出口风道;振动多发生在进口百叶式调节挡板、后弯叶片的风机上;挡板开度在0-30%时发生强烈振动,开度超过30%时降至正常值;旋转失速出现时,风机流量、压力产生强烈的脉动。 
     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。 
         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。    
    风机振动  
    风机安装不水平有偏斜→重新找平,进行调整  基础刚度不够或不够牢固→进行加固  叶轮失去原平衡精度→重新校正平衡  
    风机支撑部件联接松动或减震座破损→拧紧有关联接件或更换新的减震台座  风机进出口管道安装不良,产生共振→拧紧有关联接件  
    动叶积灰,污垢过量或腐蚀→重新调整或修理清洗或更换叶片  

     

     


      
    每秒种的振动次数——频率正好相同,产生共振。 
    唐朝的时候,洛阳的一座寺院里出了一件怪事。寺院的房间里有一口铜铸的磬,没人敲它,常常自己“嗡嗡”地响起来,这里是什么原因呢?  
        原来,这口磬和饭堂的一口大钟,它们在发声时,每秒种的振动次数——频率正好相同。每当小和尚敲响大钟时,大钟的振动使得周围的空气也随着振动起来,当声波传到老和尚房内的磬上时,由于磬的频率跟声波频率相同,磬也跟着振动起来。发出了“嗡嗡”的响声。这就是发生振动的共振现象,也叫共鸣。