風(fēng)機(jī)振動(dòng)故障原因分析及處理

0 引 言
    風(fēng)機(jī)在水泥行業(yè)使用特別多，包括各種類(lèi)型的風(fēng)機(jī)，如高溫風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、羅茨風(fēng)機(jī)、高壓風(fēng)機(jī)等，而這些風(fēng)機(jī)在使用過(guò)程中，由于各方面的原因，致使風(fēng)機(jī)振動(dòng)加劇，致最后損壞，嚴(yán)重的還會(huì)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(lái)較大影響。下面就引起風(fēng)機(jī)振動(dòng)的故障原因、故障因素、處理辦法，談一點(diǎn)自己的看法。

1 引起風(fēng)機(jī)振動(dòng)的故障原因

    分析風(fēng)機(jī)故障現(xiàn)象及原因，有其規(guī)律可循，一般來(lái)講有以下幾種：

   （1）設(shè)計(jì)原因：風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)一般是根據(jù)風(fēng)機(jī)的使用環(huán)境、溫度、風(fēng)量、風(fēng)壓、介質(zhì)等來(lái)設(shè)計(jì)的，而有的企業(yè)并沒(méi)有完全根據(jù)這些因素來(lái)選型，致使造成存在如下因素：風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)不當(dāng)，動(dòng)態(tài)特性不良，運(yùn)行時(shí)發(fā)生振動(dòng)；結(jié)構(gòu)不合理，應(yīng)力集中；設(shè)計(jì)工作轉(zhuǎn)速接近或落入臨界轉(zhuǎn)速區(qū)；熱膨脹量計(jì)算不準(zhǔn)，導(dǎo)致熱態(tài)對(duì)中不良等。

   （2）制造原因：風(fēng)機(jī)制造廠家對(duì)風(fēng)機(jī)的質(zhì)量要求也影響風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，如：零部件加工制造不良，精度不夠；零件材質(zhì)不良，強(qiáng)度不夠，制造缺陷；轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡不符合技術(shù)要求等。

   （3）安裝、維修原因：風(fēng)機(jī)的安裝精度要求對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)起著至關(guān)重要的作用，如安裝精度未達(dá)到安裝要求，對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)行將起著破壞作用。在風(fēng)機(jī)安裝過(guò)程中，就有如下影響因素，如：機(jī)械安裝不當(dāng)，零部件錯(cuò)位，預(yù)負(fù)荷大；軸系對(duì)中不良；機(jī)器幾何參數(shù)（如配合間隙、過(guò)盈量及相對(duì)位置）調(diào)整不當(dāng)；轉(zhuǎn)子長(zhǎng)期放置不當(dāng)，改變了動(dòng)平衡精度；未按規(guī)程檢修，破壞了機(jī)器原有的配合性質(zhì)和精度等。

   （4）操作運(yùn)行原因：在風(fēng)機(jī)使用過(guò)程中，對(duì)風(fēng)機(jī)維護(hù)、保養(yǎng)的好壞，對(duì)風(fēng)機(jī)的運(yùn)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(fù)荷等）偏離設(shè)計(jì)值，機(jī)器運(yùn)行工況不正常；機(jī)器在超轉(zhuǎn)速、超負(fù)荷下運(yùn)行，改變了機(jī)器的工作特性；潤(rùn)滑或者冷卻不良；轉(zhuǎn)子局部損壞或結(jié)垢；啟停機(jī)或升降速過(guò)程操作不當(dāng)，熱膨脹不均勻或在臨界區(qū)停留時(shí)間過(guò)久等。

   （5）機(jī)器劣化原因：一般設(shè)備在使用時(shí)都有一定的年限，達(dá)到一定年限設(shè)備性能將惡化。對(duì)于風(fēng)機(jī)來(lái)講也是如此，如：長(zhǎng)期運(yùn)行，轉(zhuǎn)子撓度增大或動(dòng)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(diǎn)蝕或腐蝕等；配合面受力劣化，產(chǎn)生過(guò)盈不足或松動(dòng)等，破壞了配合性質(zhì)和精度；機(jī)器基礎(chǔ)沉降不均勻，機(jī)器殼體變形。

2 風(fēng)機(jī)振動(dòng)一般故障原因及處理方法

    一般來(lái)講，風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中振動(dòng)是不可避免的，特別是到了風(fēng)機(jī)運(yùn)行后期，由于各種參數(shù)的惡化，致使風(fēng)機(jī)振動(dòng)加劇，這就要求我們?cè)陲L(fēng)機(jī)狀況進(jìn)一步惡化前將故障解決，保證風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行，下面就原水泥廠立磨循環(huán)風(fēng)機(jī)的一般故障原因及處理談一點(diǎn)看法。

   （1）風(fēng)機(jī)與電機(jī)聯(lián)軸器不對(duì)中的處理

    風(fēng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)之間由聯(lián)軸器聯(lián)接，傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩。不對(duì)中是風(fēng)機(jī)最常見(jiàn)的故障，風(fēng)機(jī)的故障60%與不對(duì)中相關(guān)。風(fēng)機(jī)的不對(duì)中故障是指風(fēng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)兩轉(zhuǎn)子的軸心線與軸承中心線的傾斜或偏移程度。風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)產(chǎn)生不對(duì)中的主要原因：1）軸承氣隙過(guò)大或滾珠有點(diǎn)蝕現(xiàn)象，這種情況一般是由于潤(rùn)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(duì)中而產(chǎn)生振動(dòng)，應(yīng)視情況更換軸承。2）軸承座長(zhǎng)時(shí)間威震產(chǎn)生偏移。由于大型風(fēng)機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)是不可避免的，這樣就容易造成底座緊固螺栓輕微松動(dòng)，后果就是引起不對(duì)中而振動(dòng)。3）主電機(jī)本身引起的。大型電機(jī)對(duì)動(dòng)平衡本身要求較高，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行由于各種原因，電機(jī)本身動(dòng)平衡破壞而要求不對(duì)中等等。風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)產(chǎn)生不對(duì)中故障后，在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一系列對(duì)設(shè)備運(yùn)行不利的動(dòng)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(dǎo)致風(fēng)機(jī)的異常振動(dòng)和軸承的早期損壞，危害極大。對(duì)于風(fēng)機(jī)的不對(duì)中故障，目前我們一般采取原始辦法來(lái)處理。首先對(duì)風(fēng)機(jī)主軸找水平，并且盤(pán)動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，保證風(fēng)機(jī)主軸在每個(gè)點(diǎn)的水平度偏差在范圍內(nèi)；然后對(duì)風(fēng)機(jī)與電機(jī)聯(lián)軸器找對(duì)中度，一般采用百分表，分四個(gè)點(diǎn)檢測(cè)跳動(dòng)度，保證四個(gè)點(diǎn)跳動(dòng)度在技術(shù)范圍內(nèi)，這樣對(duì)中度基本找好了。先進(jìn)的辦法可以用激光對(duì)中儀來(lái)解決，方便快捷。

   （2）葉輪不平衡引起的振動(dòng)處理

    葉輪在使用中產(chǎn)生不平衡的原因可簡(jiǎn)要分為兩種：葉輪的磨損和葉輪的結(jié)垢。象我原來(lái)在的水泥廠，生料立磨循環(huán)風(fēng)機(jī)就經(jīng)常發(fā)生這種現(xiàn)象。循環(huán)風(fēng)機(jī)的作用就是將生料粉經(jīng)旋風(fēng)收塵器收集，余下的少量生料粉經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)帶動(dòng)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(guò)循環(huán)風(fēng)機(jī)，使葉片遭受連續(xù)不斷地沖刷。長(zhǎng)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(dāng)它們通過(guò)循環(huán)風(fēng)機(jī)時(shí)，在氣體渦流的作用下會(huì)被吸附在葉片非工作面上，特別在非工作面的進(jìn)口處與出口處形成比較嚴(yán)重的粉塵結(jié)垢，并且逐漸增厚。當(dāng)部分灰垢在離心力和振動(dòng)的共同作用下脫落時(shí)，葉輪的平衡遭到破壞，整個(gè)引風(fēng)機(jī)都會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。一般處理葉輪結(jié)垢就是待風(fēng)機(jī)停機(jī)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(pán)動(dòng)葉輪位置變化的不同，以及在實(shí)際工作中所總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，找到應(yīng)加配重的重量和位置，基本保證風(fēng)機(jī)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(dòng)平衡儀，在現(xiàn)場(chǎng)加配重塊，使得風(fēng)機(jī)振動(dòng)參數(shù)控制在技術(shù)范圍內(nèi)。

   （3）風(fēng)機(jī)葉輪與輪轂聯(lián)接缺陷引起振動(dòng)的處理

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

3 小 結(jié)

    一般來(lái)講，引起風(fēng)機(jī)振動(dòng)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(diǎn)看法。其實(shí)，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(duì)性的將故障排除，基本上能保證設(shè)備運(yùn)行在技術(shù)范圍內(nèi)。