探究高溫風機開機后振動逐漸增大的故障實例

一、設備運行情況

        一臺高溫風機，結構型式為電機-彈性柱銷聯軸器-風機前后軸承-懸臂轉子(閉式葉輪)，介質為熱風爐中的熱氣，溫度約300多度，剛性支撐。

        在停車半月后開車，開車后感覺振動比以往要稍大一些，由于車間沒有檢測儀器，所以也沒太在意。

        一個星期后的下午，車間覺得振動越來越大，已經比較明顯能感覺到了。于是用VM-63a點檢儀去測了一下。發現：

        電機輸出端H向14mm/s；

        風機后軸承(聯軸器側)H向15mm/s；

        風機前軸承(葉輪側)H向18mm/s；

        V向和A向振動都在5mm/s以下。

        各軸承加速度都很正常。將VM-63a交給值班人員，要求每半小時檢測一次。

        隔天早晨，聽車間說夜間振動又有所增大，且最大時曾經到過23mm/s，現場測了一下振動值為21mm/s。于是采了頻譜，發現各點以一倍頻(996r/min)占主導，其它成分很小，gse譜也很正常。

        據車間說，此次開車和以往操作是一樣的，且開車幾年間葉輪從未出現過問題，介質很干凈，也沒出現過結疤等情況。

二、設備振動數據

相關的振動圖譜：

圖1 風機前軸承(近葉輪端)H向速度時域波形

圖2 風機前軸承H、V、A三方向速度譜

測得相位，整理如下：

        電機輸出端：H、V、A方向相位分別為：194、10、63(軸向朝北測量)

        風機后軸承：三方向分別為：195、34、58(軸向朝北測量)

        風機前軸承：三方向分別為：191、268、248(軸向朝南測量)

三、初步診斷結果及對策

        轉子熱不均勻變形或葉片有裂紋導致了不平衡，由于還要幾天才有停車機會，建議車間密切監測振動值的變化，若振動值還持續增大，到28mm/s時再考慮停車檢查葉輪。

四、網友分析及討論

        本案例發布后，網友們展開了激烈的討論，相關的觀點多種多樣，九洲普惠風機整理起來主要包括以下幾類：

觀點1：建議檢查工藝介質，停車檢查葉輪

        轉子熱變形的可能性不大，轉子熱變形會導致初始振動大，但隨著機組的運行，轉子熱量均勻，振動值會逐漸減小直至一個較小的穩定值；從給出的現象來看，振動值是逐漸變大，不太像熱變形，建議你檢查一下工藝介質，停車時檢查葉輪。

— —jinglongwo

觀點2：動不平衡，基礎問題，葉輪存在裂紋

        (1) 懸臂轉子如果存在不平衡，軸向振動值也應該比較大;所以不應該是單純的靜不平衡；

        (2) 啟機后，水平振動值就較大，這樣大的振動極易造成地腳螺栓松動；振動持續增長是否已經排除基礎原因？

        (3) 我公司曾經出現過一次除塵風機轉子裂紋故障，在24小時內，振動值從10毫米/秒持續增長到25毫米/秒，增長幅度還是比較明顯的;你的介質溫度較高，如果葉輪出現裂紋振動值增長會較快的。

        (4) 公司剛剛檢修了一臺高溫風機，風機結構和你們一樣，頻譜分析大概和你的一致，但該風機有載徑向振動大以外還有軸向振動也比較大，葉輪從未出現過問題，介質很干凈，也沒出現過結疤等情況。以單一的轉頻一倍頻為主，有輕微的2、3倍頻率，檢修時發現葉輪與進風口有摩擦痕跡，導致葉輪不平衡，經現場做動平衡后振動正常。

— —fengchunlijdb和文風

觀點3：異物纏繞到轉子上，吸口側風門固定不好

        (1) 見過一個類似的案例，風機一直運行穩定，突然有一天振動陡升，工頻振動明顯，當時懷疑葉片有問題，打開檢查發現濾網纏繞到轉子上了。

        (2) 分析該風機的故障原因應該從這幾點考慮：a、振動以轉頻為主；b、振動值不穩定，存在較大的波動(故障好像時隱時現)。所以，有異物纏繞到轉子上也是一種可能;還有一種情況，如果吸口側風門固定不好的話，也有可能出現此種現象。

— —半只青蛙和 fengchunlijdb

觀點4：軸承座剛度發生變化

        一般來說，轉子受熱不均勻，在不改變負荷情況下，振動情況應該不會有太大變化。電機-風機軸承的水平相位相同，懷疑軸承座剛度發生變化，建議檢查軸承座是否發生裂紋等情況。

— —stgcgwj

五、檢驗結果及處理

        通過在線動平衡，在某個角度加了900多克配重后，風機振動已經完全消除，最大點速度有效值已經降至2mm/s以上。

六、類似案例

        網友0141271提供一個類似案例，廢氣風機，馬達(250Kw)-彈性柱銷聯軸器-軸承座-懸臂風機：

        1、周點檢一般都在4mm/s以下，那周點檢水平方向卻上升到15mm/s左右;垂直方向和以前變化不大，頻譜成分以一倍的轉速頻率為主;

        2、診斷報告懷疑為葉輪表面黏附油泥或吸入口吸入濾網之類纏繞葉輪所致;

        3、檢查發現是葉輪裂紋造成。

葉輪裂紋圖：

振動檢測數據：

結果及處理：

將裂縫雙面焊接后，重新做動平衡，振動降至5mm/s左右。