風機振動故障原因分析及處理

  摘要：隨著科技的發(fā)展，風機在各個行業(yè)使用更加廣泛，而風機在使用過程中存在振動是不可避免的，如何確保風機振動控制在技術(shù)范圍內(nèi)，以及風機振動超過技術(shù)范疇時，及時進行判斷及處理顯得尤為重要，也是各個行業(yè)技術(shù)部門關(guān)注的焦點。

  0 引 言

  風機在水泥行業(yè)使用特別多，包括各種類型的風機，如高溫風機、離心風機、鼓風機、羅茨風機、高壓風機等，而這些風機在使用過程中，由于各方面的原因，致使風機振動加劇，致最后損壞，嚴重的還會造成重大的設(shè)備事故，給企業(yè)的安全管理、生產(chǎn)組織以及效益等帶來較大影響。下面就引起風機振動的故障原因、故障因素、處理辦法，談一點自己的看法。

  1 引起風機振動的故障原因

  分析風機故障現(xiàn)象及原因，有其規(guī)律可循，一般來講有以下幾種：

  （1）設(shè)計原因：風機的設(shè)計一般是根據(jù)風機的使用環(huán)境、溫度、風量、風壓、介質(zhì)等來設(shè)計的，而有的企業(yè)并沒有完全根據(jù)這些因素來選型，致使造成存在如下因素：風機設(shè)計不當，動態(tài)特性不良，運行時發(fā)生振動；結(jié)構(gòu)不合理，應(yīng)力集中；設(shè)計工作轉(zhuǎn)速接近或落入臨界轉(zhuǎn)速區(qū)；熱膨脹量計算不準，導致熱態(tài)對中不良等。

  （2）制造原因：風機制造廠家對風機的質(zhì)量要求也影響風機的運轉(zhuǎn)，如：零部件加工制造不良，精度不夠；零件材質(zhì)不良，強度不夠，制造缺陷；轉(zhuǎn)子動平衡不符合技術(shù)要求等。

  （3）安裝、維修原因：風機的安裝精度要求對風機運轉(zhuǎn)起著至關(guān)重要的作用，如安裝精度未達到安裝要求，對風機運行將起著破壞作用。在風機安裝過程中，就有如下影響因素，如：機械安裝不當，零部件錯位，預負荷大；軸系對中不良；機器幾何參數(shù)（如配合間隙、過盈量及相對位置）調(diào)整不當；轉(zhuǎn)子長期放置不當，改變了動平衡精度；未按規(guī)程檢修，破壞了機器原有的配合性質(zhì)和精度等。

  （4）操作運行原因：在風機使用過程中，對風機維護、保養(yǎng)的好壞，對風機的運行質(zhì)量起著決定性作用。如：工藝參數(shù)（如介質(zhì)的溫度、壓力、流量、負荷等）偏離設(shè)計值，機器運行工況不正常；機器在超轉(zhuǎn)速、超負荷下運行，改變了機器的工作特性；潤滑或者冷卻不良；轉(zhuǎn)子局部損壞或結(jié)垢；啟停機或升降速過程操作不當，熱膨脹不均勻或在臨界區(qū)停留時間過久等。

  （5）機器劣化原因：一般設(shè)備在使用時都有一定的年限，達到一定年限設(shè)備性能將惡化。對于風機來講也是如此，如：長期運行，轉(zhuǎn)子撓度增大或動平衡劣化；轉(zhuǎn)子局部損壞、脫落或產(chǎn)生裂紋；零部件磨損、點蝕或腐蝕等；配合面受力劣化，產(chǎn)生過盈不足或松動等，破壞了配合性質(zhì)和精度；機器基礎(chǔ)沉降不均勻，機器殼體變形。

  2 風機振動一般故障原因及處理方法

  一般來講，風機在運行中振動是不可避免的，特別是到了風機運行后期，由于各種參數(shù)的惡化，致使風機振動加劇，這就要求我們在風機狀況進一步惡化前將故障解決，保證風機正常運行，下面就原水泥廠立磨循環(huán)風機的一般故障原因及處理談一點看法。

  （1）風機與電機聯(lián)軸器不對中的處理

  風機與電動機之間由聯(lián)軸器聯(lián)接，傳遞運動和轉(zhuǎn)矩。不對中是風機最常見的故障，風機的故障60%與不對中相關(guān)。風機的不對中故障是指風機、電動機兩轉(zhuǎn)子的軸心線與軸承中心線的傾斜或偏移程度。風機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)產(chǎn)生不對中的主要原因：1）軸承氣隙過大或滾珠有點蝕現(xiàn)象，這種情況一般是由于潤滑不足或油質(zhì)較差引起的，出現(xiàn)這種狀況容易引起不對中而產(chǎn)生振動，應(yīng)視情況更換軸承。2）軸承座長時間威震產(chǎn)生偏移。由于大型風機產(chǎn)生振動是不可避免的，這樣就容易造成底座緊固螺栓輕微松動，后果就是引起不對中而振動。3）主電機本身引起的。大型電機對動平衡本身要求較高，長時間運行由于各種原因，電機本身動平衡破壞而要求不對中等等。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(shè)備運行不利的動態(tài)效應(yīng)，引起聯(lián)軸器的偏轉(zhuǎn)、軸承的磨損、油膜穩(wěn)態(tài)和軸的撓曲變形等，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。對于風機的不對中故障，目前我們一般采取原始辦法來處理。首先對風機主軸找水平，并且盤動葉輪旋轉(zhuǎn)，保證風機主軸在每個點的水平度偏差在范圍內(nèi)；然后對風機與電機聯(lián)軸器找對中度，一般采用百分表，分四個點檢測跳動度，保證四個點跳動度在技術(shù)范圍內(nèi)，這樣對中度基本找好了。先進的辦法可以用激光對中儀來解決，方便快捷。

  （2）葉輪不平衡引起的振動處理

  葉輪在使用中產(chǎn)生不平衡的原因可簡要分為兩種：葉輪的磨損和葉輪的結(jié)垢。象我原來在的水泥廠，生料立磨循環(huán)風機就經(jīng)常發(fā)生這種現(xiàn)象。循環(huán)風機的作用就是將生料粉經(jīng)旋風收塵器收集，余下的少量生料粉經(jīng)循環(huán)風機帶動電除塵器，這樣許多微小的粉塵顆粒隨同高速的氣體一起通過循環(huán)風機，使葉片遭受連續(xù)不斷地沖刷。長此以往，在葉片出口處形成刀刃狀磨損。由于這種磨損是不規(guī)則的，因此造成了葉輪的不平衡。此外，許多微小的粉塵顆粒當它們通過循環(huán)風機時，在氣體渦流的作用下會被吸附在葉片非工作面上，特別在非工作面的進口處與出口處形成比較嚴重的粉塵結(jié)垢，并且逐漸增厚。當部分灰垢在離心力和振動的共同作用下脫落時，葉輪的平衡遭到破壞，整個引風機都會產(chǎn)生振動。一般處理葉輪結(jié)垢就是待風機停機后，用鏟子或刷子將結(jié)垢處理干凈。以前處理葉輪不平衡的辦法都是采用靜平衡法，根據(jù)盤動葉輪位置變化的不同，以及在實際工作中所總結(jié)的經(jīng)驗，找到應(yīng)加配重的重量和位置，基本保證風機靜平衡處于理想狀態(tài)。目前處理葉輪不平衡的方法，都是使用動平衡儀，在現(xiàn)場加配重塊，使得風機振動參數(shù)控制在技術(shù)范圍內(nèi)。

  （3）風機葉輪與輪轂聯(lián)接缺陷引起振動的處理

  風機葉輪與輪轂一般采用的聯(lián)接方式是鉚釘聯(lián)接和鉸制孔螺栓聯(lián)接，水泥廠循環(huán)風機就是采用鉸制孔螺栓聯(lián)接。正常情況下，風機葉輪與輪轂的配合都采用過盈配合，鉚釘或鉸制孔螺栓預緊力都達到技術(shù)要求，但還是存在少量的風機在這方面未達到要求，引起輕微松動而造成振動，出現(xiàn)這種情況一般采取重新鉚釘或預緊，如還是未達到要求，只有更換葉輪。水泥廠的循環(huán)風機就發(fā)生了由于鉸制孔螺栓的螺母磨損過大，造成葉輪與輪轂預緊力不足而發(fā)生振動，分析原因主要是風道內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)循環(huán)風，造成螺母磨損過大。處理方式首先改進風道結(jié)構(gòu)消除內(nèi)循環(huán)風；其次將鉸制孔螺栓更換，使用扭力扳手緊固螺栓達到預緊力一致；重要的一點要加強檢查，防止故障進一步擴大。

  3 小 結(jié)

  一般來講，引起風機振動的原因及處理辦法有許多，上面就自己所接觸到的浮淺的談了一點看法。其實，不管遇到任何設(shè)備故障，只要把故障原因分析清楚，有針對性的將故障排除，基本上能保證設(shè)備運行在技術(shù)范圍內(nèi)。