大型风机异常振动原因及处理措施

吴永诚，苟臻平，史有东

我公司现有大型高温风机、循环风机、排风机20余台（叶轮直径>2m），风机在运行过程中经常发生异常振动，必须停机进行处理。因处理措施采取得当，可在最短的时间内恢复生产，有效保证了设备的运行。现将风机异常振动处理经验介绍如下，供大家参考。

1 风机异常振动原因分析

使用振动采集器（932双通道振动信号分析仪）采集风机振动数据，分析风机异常振动原因。采集风机轴承座主动侧、被动侧水平或垂直方向振动速度数据，通过振动频谱图分析振动的原因。若转速频率的1倍数频率幅值占主导，则可基本定性为是由叶轮不平衡导致的风机振动，但还需进行一次验证，排除轴弯曲的可能性，同时，检查两侧轴承座振动相位角是否≠180°。

某风机转速为900r/min，转速频率为15Hz，1倍数频率即15Hz。通过振动采集器采集的风机振动数据如图1所示，由图1可知，15Hz振动幅值为5.89mm/s，是风机振动的主要原因。同时，经校验，两侧轴承座振动相位角≠180°，基本判断是叶轮叶片、中盘磨损造成不平衡引发的异常振动。

图1 通过振动采集器采集的风机振动数据

2 风机振动处理措施

2.1 风机叶轮磨损部位在线挖补、堆焊修复

（1）当叶轮、叶片、中盘磨损量较大，甚至出现磨穿现象时，需对磨损部位进行挖补。挖补时需注意，每个叶片挖补的尺寸应相同，避免造成较大的不平衡量；使用堆焊焊条或焊丝（参考焊条型号D65）进行堆焊时，最好在堆焊层表面堆焊“一”字纹（高度5～6mm、间距10mm）作为气垫层。

（2）部分叶轮经振动数据分析判断为不平衡，但检查叶轮却无明显磨损量。在这种情况下，不必堆焊修复，直接做动平衡校正即可。

2.2 风机叶轮动平衡校正

2.2.1 动平衡校正应注意的问题

（1）对于挖补修复的叶轮，若风机支撑方式为轴承支撑，需先做静平衡校正，减小其不平衡量；若风机支撑叶轮为滑动轴瓦支撑，可先低速做一次动平衡校正，再在正常转速下做一次动平衡校正，避免振动超出极限值，导致设备损伤。

（2）试块的重量必须“适量”，重量过大致使振动偏大，造成设备损伤，重量过小则两次的振动值区分度太小，导致计算不准确。试块的选择应视叶轮的重量而定，宁小勿大。

（3）试重与配重必须确保在一个圆周方向上，以保证动平衡的精度。

（4）当叶轮的长度（不含轴）大于半径时，需要进行双面平衡校正才能达到效果。

2.2.2 风机叶轮动平衡校正举例

某风机重量14.5t，叶轮φ3 450mm，叶轮宽度1 330mm，额定转速960r/min（可变频调速），校正情况如下：

（1）初始数据采集时发现，当提速至857r/min时，振动速度值为10.9mm/s，为保证不损伤设备，分两次做动平衡校正。第一次按857r/min做动平衡校正，第二次按额定转速960r/min做动平衡校正。

（2）在保证采集数据的有效性和减少设备损伤的原则下，合理设置试块重量，经计算，试块重量的合理范围为1 600～3 000g，根据实际情况，最终试块重量确定为1 800g。

（3）按转速857r/min做动平衡校正后，振动值仅0.6mm/s；提速到额定转速960r/min时，振动值为1.6mm/s，振动值符合运行标准，无需再做动平衡二次校正。各校正操作步骤数据如表1所示。

表1 风机叶轮动平衡校正各步骤数据

3 结语

针对大型风机的振动情况应建立振动趋势图库，实时掌握振动发展趋势，若振动值超出设定报警值，应及时停机检查处理，避免损伤风机轴承、主轴附属配件。