排烟风机故障诊断

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由 于 振 动 突 变 后 振 幅 在 "#$%#!& 运 行 时 间 较 长 ， 可断定转子不平衡及基础刚度不足不是引起振动的 主要原因，机械松动包括轴承与轴承座配合间隙不 当，轴与叶轮联轴器等旋转体过盈不足。经检查联 轴器不存在松动问题；叶轮与轴过盈不足失去紧力 时，将产生随设备运行工况的变化而变化的不稳定 不平衡，但因叶轮套装连接处有键，因此其圆周方 向不可能自由移动，而且径向不对称位移量很小， 直接引起的不平衡量也很小；轴承内圈与轴过盈不
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%, 起停机振幅突变 （ !）叶轮上有移动或脱落物体时将造成振幅
突变，但叶轮并无积灰和可移动或脱落的物体。 （ +）存在机械松动时，由于设备起动过程中 力矩较大及存在温差，相对松动部件易出现卡涩现 象，使振幅突然变大或减小，在一定时间内形成较 稳定的运行状态。当设备温度趋于正常且零部件充 分膨胀后，振幅将迅速上涨。
$联轴器不对中时，传递运动和转矩时会产生
附加径向力和附加轴向力，存在基频振动的同时应 伴有较大峰值的二倍频，但频谱中并没有突出的二 倍频，且双支撑的旋转机械联轴器不对中时轴向振 幅应较大，并与负荷关系密切。
!, 用 -./-0 电机诊断仪对电机测试，转子运 行正常，电机各测点振幅均小于 %1!$，故可排除
定继续运行，但至 # 月上旬振幅增至 ..$!)。 二、风机参数及振动特征
!’ 风机参数 电机转速： 1"$2 3 )45；输送介质：烟气；介质 温度： !"#6；轴承型号：(#"$ .’ 振 动 特 征 ： （ !） 测 点 !、 . 振 幅 均 小 于 (0!)， 测 点 ( 轴 向 #$!)， 水 平 ..$!)， 垂 直 !*!)； 测 点 " 轴 向 "!!)， 水 平 !1$!)， 垂 直 !+!)； （ .） 振 幅 不 稳 定 ， 最 大 波 动 范 围 达 $ 7
中国设备工程
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状态监测与诊断技术
涡流严重时并伴有低吼声。流量改变时振幅变化明 显，实际监测中无此现象且机壳无较大漏风量，调 节挡板亦同步动作。
"#!$； （ %）属径向振动且振幅与负荷变化无关；
（ &） 起 停 机 时 振 幅 突 变 ； （ ’） 振 动 相 位 不 稳 定 ， 变化范围达 #(’#) ； （ *） 振 动 以 工 频 为 主 ， 三 倍 频较为突出，并伴有高次谐波； （ "） % 号测 点 轴 承座基础左右振动偏差 ’’!$。 风机结构及测点见图 !，图 + 为测点 % 修前水 平方向频谱。
足和轴承座配合间隙不当两者振动特征相似，且两 轴承之间振动的传递系非线性，不能确定振动大的 轴承即存在松动。所以从 ’ 、 " 测点取油样进行铁 谱分析，发现测点 " 有大量轴严重磨损的颗粒 （ ，而未发现轴承 (#$!)#!&）及切屑 （ )#$!##!&） 座所特有的铸铁磨粒，说明轴承跑内圈； ’ 号测点 油样则都是正常磨损颗粒。由于在其他激振力很小 的情况下，轻微松动对激振力放大并不明显， ! 号 排烟风机振动严重超标说明轴承内圈与轴严重过盈 不足，且可能引起轴承不对中。 四、应对措施 检修时发现测点 " 轴承严重跑内圈，轴颈被磨 掉 ! %##!&， 在 对 轴 颈 进 行 修 补 时 采 用 可 塞 新 技 术， *" 小时后恢复安装；为了以后便 于 观 察 叶 轮 与轴是否松动，在其结合面打了细钢印。检修完 毕，重新试机各测点振幅均小于 )#!&。
及相位不稳定、起停机振幅突变和振动频谱，对其振动原因进行反向推理分析。强调了解设备结构、掌 握 振 动机理的重要性。 关键词：排烟风机；故障；诊断 中图分类号： :%!+#<’( 文献标识码： =
一、振动概述 胜利发电厂 ! 号排烟风机形式为双吸、双支 撑、齿式联轴器传动。自 .$$! 年 . 月以来，运行 状态一直不稳定，以基频为主，三倍频较为突出， 但 通 频 幅 值 较 小 （+$!)）， 符 合 振 动 标 准 （ !$$!)）要求。 " 月份进行轴封漏油处理， .$ 小 时后重新开机发现振幅缓慢增高，直至 !0$!) 后 还有上升趋势，于是准备做转子动平衡。重新开机 测试数据时振动发生突变，最初只有 "$!)，故决
"有资料说明，频谱中出现三倍频系因轴与旋
转体过盈不足引起。
#由于摩擦或松动是非线性和时变的，因此产
生非线性振动，将出现大量高次谐波。
$轴承不对中时，由于平衡位置发生变化，轴
系载荷重新分配，轴承油膜呈非线性，在一定条件 下出现高次谐波。 从以上分析可以看出，影响 ! 号排烟风机振动 的因素有转子不平衡、基础刚度不足、机械松动。
电机引起振动的因素。
%轴热弯曲造成的基频振动应与负荷的改变有
密切关系，振幅滞后于负荷的改变，随设备的稳定 运行，整机温度趋于均匀，振动会逐渐减小。 （ +）三倍频及高次谐波振动。
+, 振幅波动及相位不稳定 （ !）摩擦可造成振幅波动及相位不稳定，但
与负荷大小有关，风机各轴封均为软密封，且轴封 及 & 号测点轴端处无发热现象，风机内部集流器间 隙符合标准要求， 在时域波形中也未发现削波现象。 （ +）当存在机械松动时，由于转子振动的非 线性，转子始终处于不稳定运行状态，可产生振幅 波动及相位不稳定。 （ %）不稳定气流引起振幅波动及相位不稳定 时轴向振幅应较大，气流涡动还将造成机壳振动，
&, 振动频谱 （ !）基频振动。 " 转子质量不平衡小无关，但相位应 稳定，且振幅突然改变后能在 &#(’#!$ 维持较长 时间，说明不是主要振源。
#基础刚度及连接刚度不足时将产生基频振动
（ 一般资料介绍，当连接刚度不足时将出现分频及 高次谐波，但排烟风机属于低参数设备，在几年监 测过程中发现连接刚度不足时只有基频出现） 。轴 承座各连接螺栓经探伤及振动测试均表明连接牢 固，但测点 % 处轴承左右侧基础振幅存在较大差 值，说明基础刚度不足。 三、故障分析 针对以上振动特征，结合风机结构特性，分析 寻找激振源。由于振动以水平为主，且 % 、 & 号测 点频谱一致， & 号测点频谱幅值略小于 % 号测点， 故只分析 % 号测点水平频谱。
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排烟风机故障诊断
刘功农，王风学，孔令先
（ 胜利石油管理局，山东 摘 东营市济南路 .#0 号
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要 ： 概 述 了 排 烟 风 机 振 动 的 状 况 、 参 数 和 特 征 。 用 89:8; 电 机 诊 断 仪 对 电 机 进 行 测 试 ， 通 过 振 幅 波 动