风机振动故障的主要原因分析及一些有效的处理方法
发布日期：2017/4/28
风机由于运行条件恶劣，故障率较高，容易导致机组非计划停运或减负荷运行，影响正常生产。所以加强对风机的维护和保养，特别是要迅速判断出风机运行中故障产生的原因，采取相应的必要措施就显得十分重要了。文章结合生产实际对风机振动的故障原因做出了相应的分析。
风机振动是运行中常见的现象，只要在振动控制范围之内，不会造成太大的影响。但是风机的振动超标后，会引起轴承座或电机轴承的损坏、电机地脚螺栓松动、风机机壳、叶片和风道损坏、电机烧损发热等故障，使风机工作性能降低，甚至导致根本无法工作。严重的可能因振动造成事故，危害人身健康及工作环境。公司曾发生过因风机振动大，叶轮与壳体发生摩擦，引起设备着火的事故案例，给公司带来了较大的经济损失。
所以查找风机振动超标的原因，并针对不同的现象分析原因采取恰当的处理办法，往往能起到事半功倍的效果。公司长期用测振仪对风机振动进行测量，并记录数据，结合生产实际中出现的故障现象对风机的振动原因作出了如下总结，并提出了相应的处理措施。
一、风机轴承箱振动
风机最常见的故障就是轴承箱振动，可以通过外部检测进行初步诊断。轴承箱振动引起故障有迹可查，是一个振动由小变大，缓慢发生的过程。公司采用测振仪定期对风机的轴承箱进行振动值检测，对比振动值，迅速做出正确分析和处理，提前对有可能发生故障的风机进行有计划的检修，保证了风机的安全平稳运行。
1. 转子质量不平衡引起的振动
公司发生的风机轴承箱振动中，大多数是由于转子系统质量不平衡引起的。造成转子质量不平衡的原因主要有：叶轮出现不均匀的磨损或腐蚀；叶轮表面存在不均匀的积灰或附着物；叶轮补焊后未做动平衡；叶轮上零件松动或连接件不紧固等。
转子不平衡引起的振动的特征，用测振仪测得数据显示：(1) 振动值径向较大，而轴向较小；(2) 振动值随转速上升而增大。
针对转子不平衡引起的振动我们制定了一系列的防范措施，由于公司使用的引风机主要是将焙烧炉室内产生的沥青烟气及时抽送出烟道，所以风机叶轮容易腐蚀，表面及其他部位空腔易粘灰，产生不均匀积灰或附着物，造成风机转子不平衡，引起风机振动。所以公司要求班组人员每天对风机的振动情况进行测量并记录数据，由技术人员对测量的数据进行统计制表分析，通过振幅曲线的变化来确定风机叶轮是否需要检修，叶片上的积尘焦油是否需要清理，或者做动平衡校正。
由图表中可以直观的看到风机轴承箱振动的曲线变化，当出现明显变化的时候，我们就可以采取相应的措施进行处理，避免出现因风机振动故障引起的系统停机。根据多年的生产实践，公司引风机每季度进行一次叶轮维护清洗，保证了风机振动的平稳可靠，减少了叶轮的磨损，保护了风机转子的动平衡。
2. 滚动轴承异常引起的振动
(1) 轴承安装不良
当轴承装配有问题，如轴承安装不当，使用蛮力安装，造成轴承变形；安装倾斜，安装有偏差或未安装到位，造成轴承游隙过小。内外圈不处于同一旋转中心，造成不同心。
其振动特征为：振动值轴向较大，径向偏小；振动频率与转动频率相同。
(2) 轴承表面损坏
如购买的轴承质量不好，间隙不合理；长期超负荷运行，超寿命使用造成的疲劳破环；润滑不到位，润滑方式不正确或润滑油选择不对；异物进入造成污染等。会造成轴承表面损坏、滚珠磨损变形、滚道表面金属剥落、座圈滚道严重磨损、保持架碎裂，降低轴的运转精度，使轴承座发生振动。
振动表现特征为：振幅在径向、轴向2个方向均有可能最大；振动的稳定性差，与负荷无关；轴承箱在损坏轴承处出现发热现象。
此类振动的处理：发现此类振动，立即停机更换轴承，通过选用合格的轴承、合格的润滑油，采用正确的润滑方式降低此类振动发生的频次。公司去年购买的一批轴承质量不好，半年内因风机轴承箱振动大对风机进行了4次检修，更换了16盘轴承，给生产和维修作业带来了极大不便。
(3).轴承箱基础刚度不够引起的振动
轴承座基础二次灌浆质量不合格，如基础台板垫铁走动、基础垫铁过高、轴承座漏油、混凝土强度不够，地脚螺栓、螺母、垫片松动均会引起剧烈的共振现象，严重时地脚螺栓发生断裂，轴承座螺栓孔处断裂，造成轴承座报废。
此类振动特点：有问题的地脚螺栓处轴承箱振动值最大，振幅在径向最大，振动频率一般为转速的奇数倍。
此类故障的处理：加强日常巡视检查，定期紧固轴承座、电机地脚螺栓螺母。
4. 联轴器异常引起的振动
由于引风机和电机轴不同心，或者引风机和电机联轴器之间未预留间隙，也会引起轴承座和电机的剧烈振动。其振动特征为：
(1) 振动不稳定，随着负荷变化，振幅在空转时最小，满载时最大，轴心偏差越大，振动越大；
(2) 电机输出轴侧也有明显振动，将引风机和电机联轴器脱开，电机单独运行，振动消失。
处理此类振动的方法：重新找正联轴器中心并进行调整，降低引风机和电机轴不同心度；合理预留引风机和电机联轴器之间的间隙。
二、转子的临界转速引起的振动
风机在起动升速过程中，达到某一转速时，风机会突然产生剧烈振动，而通过这一转速后，再继续升速，振动反而会逐渐减小，在停机过程中，同样也会出现这一现象，这一风机固有频率相对应的转速称为风机临界转速。轴的质量越大，刚度越小（轴细长），其临界转速越低，反之则越高。当风机的工作转速高于临界转速时，容易出现振动。
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。
三、风道系统振动导致引风机的振动
由于风道系统中气流的压力脉动与扰动引起的振动，主要包括风箱涡流脉动造成的振动，风道局部涡流引起的振动，风机机壳和风道壁刚度不够引起振动，旋转失速。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，振动无规律性，振幅随负荷的增加而增大。处理此类振动主要是紧固螺丝、加固蜗壳和风道或加固底座。
四、结束语
文章阐述了风机的振动故障原因分析，并提出了一些科学有效的处理方法，对企业适时而有针对性地指导和安排维修给出了很大的帮助。由此可见，一些新技术、新方法在企业界的不断推广与应用，不仅可提高设备管理和维修水平，而且可缩短设备停机和维修时间。所以在日常的实际工作中，我们应通过科学严谨的工作态度，认真总结经验，实时积累数据，掌握设备劣化的规律，有效地采取对应的措施解决问题，为企业顺利生产排忧解难，保驾护航。
来源:化工设备管理与培训
