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风机动平衡知识

发布时间:2019-06-14 10:18:51

由于风机转子的材质不均匀,制造、加工及安装误差, 运行条件发生变化、转子结垢、磨损甚至部件飞脱等原因, 不可避免地存在着质量的偏心使其质心偏离转子的旋转轴线,引起转子的不平衡而产生振动。机器振动是十分有害的, 它使设备的效率降低, 载荷增加, 使一些零部件易于磨损、疲劳而缩短其寿命, 而且振动还会恶化操作人员的工作环境, 过大的振动甚至会导致发生机毁人亡的重大设备事故。

 

现在简单的从风机不平衡原因及对策进行阐述。

 

风机不平衡有三种情况 

 

1.静不平衡: 转子上的各偏心质量产生的合力不等于零, 即∑F ≠0, 这种不平衡力可以在静力状态下确定, 故称静不平衡。 

2.动不平衡: 转子上的各偏心质量合成出两个大小相等方向相反但不在同一直线上的不平衡力, 转子在静止时虽然获得平衡, 但在旋转时就会产生一个不平衡力偶, 即∑M ≠0, 这种不平衡只能在动态下确定, 故称动不平衡。 

3.混合不平衡: 一个转子既存在静不平衡又有动不平衡, 即∑F ≠_____0、∑M ≠0, 混合不平衡是转子失衡的普遍状态, 特别是长度与直径比L /D较大的转子, 多产生混合不平衡。 

 

风机不平衡诊断 

确诊振动的原因是由转子不平衡引起这一点非常重要, 只有明确振动的原因不是对中不良、基础扭曲、松动等, 而是转子的不平衡, 才可以对症下药, 实施现场动平衡。转子不平衡故障的判断, 要掌握一下特征。 

 

1.振动幅值特征 

磨损型转子, 其振动幅值随时间递增, 结垢类转子, 常出现幅值突然增大的现象, 这是由于结垢块在启动、降速过程中掉块所致, 原来均匀布垢的平衡被破坏。若垂直振动 大于水平振动和轴向振动, 可能是地脚螺丝或基础松动; 轴向振动大于垂直振动和水平振动, 可能是轴心线不对中; 水平振动大于垂直振动和轴向振动, 并且振幅随转速提高而增加, 可能是转子失衡。实践证明这一判断方法, 基本正确。

 

2.相位特征 对不平衡类型的判别, 这是一种很有效的方法, 转子两端轴承水平、垂直相位同相, 即为静不平衡; 异相, 则是动不平衡。

 

3.系统特性 有些转子在系统的共振区内运行, 这时, 转子平衡的效果影响很大, 平衡好, 系统振动就小。反之振动就大。一般说, 转子转速在共振区内运行, 平衡相当困难, 因为相位出现翻动, 解决的办法就是降速或升速平衡, 因此,对于一台新安装的设备, 开机振动十分剧烈, 有必要做一下升速、降速响应以判定是否共振。


风机常用的平衡方法 

1.专用平衡机平衡 

这需要专用平衡机, 并要将转子从现场卸下,运输吊装到平衡机上, 这种方法使用于制造厂。工矿企业若使用这种方法, 则工作量大, 费时多、影响生产, 经济上不合算。 

 

2.三点平衡法于现场进行 

在转子的圆周上选三点分别试加重, 用测振仪分次测出振动状态, 按比例作图求出不平衡量的相位与大小。 

 

3.理论分析 

对离心式风机叶轮而言,其质量分布不均造成失衡,引起风机振动,振动量一定是与这种质量不均成一定关系的。有了这种关系,即可确定不平衡质量的大小及其所处的角度位置。如果假设叶轮上有一未知不平衡质量m(其所处的角度为θ),则可将该不平衡质量m在水平方向和垂直方向上进行分解,并分别用分量mx与my来表示该不平衡质量,然后根据振动量与不平衡质量的关系,求出mx与my,进而求出m和θ。为了确定不平衡质量m的大小及其所处的角度位置,先在风机停机前用测振表在轴承处测试初始振动速率(振幅)。 

 

4.闪频法平衡 

使用闪频测振仪在现场进行平衡, 可达到很高的精度。影响系数法不必将转子从机器上拆卸下来, 在现场就可进行平衡, 这是一种快速、高效、高精度的现场平衡法, 也是常用的一种方法。 

 

风机现场动平衡 

1单平面或双平面平衡的选择校正失衡的转子可在一个或两个平面上加配重来实现 

一般的选择原则是: ⑴转速n < 100 r /min时做单面平衡;⑵ 转速在1001600 r /min, L /D015做单面平衡, L /D > 015做双面平衡(L—转子宽度、D—转子直径)  ⑶转速在1600 r/min 以上做双面平衡。 

 

 

2单面动平衡

多年以来, 对风机进行动平衡试验, 积累了较为丰富的资料与数据, 通过对这些资料与数据进行认真整理、分析、研究, 探索总结出风机和电机转子一次加重规律, 即在风机停机之前测得各轴瓦原始不平衡振动参数, 便可立刻找出风机转子不平衡质量的相位与大小, 这样只要开停机一次就能完成风机转子的现场平衡工作。