風(fēng)機(jī)動(dòng)平衡問題

        由于風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的材質(zhì)不均勻,制造、加工及安裝誤差, 運(yùn)行條件發(fā)生變化、轉(zhuǎn)子結(jié)垢、磨損甚至部件飛脫等原因, 不可避免地存在著質(zhì)量的偏心使其質(zhì)心偏離轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線,引起轉(zhuǎn)子的不平衡而產(chǎn)生振動(dòng)。機(jī)器振動(dòng)是十分有害的, 它使設(shè)備的效率降低, 載荷增加, 使一些零部件易于磨損、疲勞而縮短其壽命, 而且振動(dòng)還會(huì)惡化操作人員的工作環(huán)境, 過大的振動(dòng)甚至?xí)?dǎo)致發(fā)生機(jī)毀人亡的重大設(shè)備事故。E路風(fēng)機(jī)網(wǎng)簡單的從風(fēng)機(jī)不平衡原因及對(duì)策進(jìn)行闡述。

風(fēng)機(jī)不平衡有三種情況 

1 靜不平衡: 轉(zhuǎn)子上的各偏心質(zhì)量產(chǎn)生的合力不等于零, 即∑F ≠0, 這種不平衡力可以在靜力狀態(tài)下確定, 故稱靜不平衡。 

2 動(dòng)不平衡: 轉(zhuǎn)子上的各偏心質(zhì)量合成出兩個(gè)大小相等方向相反但不在同一直線上的不平衡力, 轉(zhuǎn)子在靜止時(shí)雖然獲得平衡, 但在旋轉(zhuǎn)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)不平衡力偶, 即∑M ≠0, 這種不平衡只能在動(dòng)態(tài)下確定, 故稱動(dòng)不平衡。 

2.1.2 混合不平衡: 一個(gè)轉(zhuǎn)子既存在靜不平衡又有動(dòng)不平衡, 即∑F ≠_____0、∑M ≠0, 混合不平衡是轉(zhuǎn)子失衡的普遍狀態(tài), 特別是長度與直徑比L /D較大的轉(zhuǎn)子, 多產(chǎn)生混合不平衡。 

2.1.3 風(fēng)機(jī)不平衡診斷 

確診振動(dòng)的原因是由轉(zhuǎn)子不平衡引起這一點(diǎn)非常重要, 只有明確振動(dòng)的原因不是對(duì)中不良、基礎(chǔ)扭曲、松動(dòng)等, 而是轉(zhuǎn)子的不平衡, 才可以對(duì)癥下藥, 實(shí)施現(xiàn)場動(dòng)平衡。轉(zhuǎn)子不平衡故障的判斷, 要掌握一下特征。 

2.1.3.1 振動(dòng)幅值特征 磨損型轉(zhuǎn)子, 其振動(dòng)幅值隨時(shí)間遞增, 結(jié)垢類轉(zhuǎn)子, 常出現(xiàn)幅值突然增大的現(xiàn)象, 這是由于結(jié)垢塊在啟動(dòng)、降速過程中掉塊所致, 原來均勻布垢的平衡被破壞。若垂直振動(dòng) 大于水平振動(dòng)和軸向振動(dòng), 可能是地腳螺絲或基礎(chǔ)松動(dòng); 軸向振動(dòng)大于垂直振動(dòng)和水平振動(dòng), 可能是軸心線不對(duì)中; 水平振動(dòng)大于垂直振動(dòng)和軸向振動(dòng), 并且振幅隨轉(zhuǎn)速提高而增加, 可能是轉(zhuǎn)子失衡。實(shí)踐證明這一判斷方法, 基本正確。

2.1.3.2  相位特征 對(duì)不平衡類型的判別, 這是一種很有效的方法, 轉(zhuǎn)子兩端軸承水平、垂直相位同相, 即為靜不平衡; 異相, 則是動(dòng)不平衡。

2.1.3.3 系統(tǒng)特性 有些轉(zhuǎn)子在系統(tǒng)的共振區(qū)內(nèi)運(yùn)行, 這時(shí), 轉(zhuǎn)子平衡的效果影響很大, 平衡好, 系統(tǒng)振動(dòng)就小。反之振動(dòng)就大。一般說, 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速在共振區(qū)內(nèi)運(yùn)行, 平衡相當(dāng)困難, 因?yàn)橄辔怀霈F(xiàn)翻動(dòng), 解決的辦法就是降速或升速平衡, 因此,對(duì)于一臺(tái)新安裝的設(shè)備, 開機(jī)振動(dòng)十分劇烈, 有必要做一下升速、降速響應(yīng)以判定是否共振。

風(fēng)機(jī)常用的平衡方法 

1  平衡機(jī)平衡 

這需要平衡機(jī), 并要將轉(zhuǎn)子從現(xiàn)場卸下,運(yùn)輸?shù)跹b到平衡機(jī)上, 這種方法使用于制造廠。工礦企業(yè)若使用這種方法, 則工作量大, 費(fèi)時(shí)多、影響生產(chǎn), 經(jīng)濟(jì)上不合算。 

2 三點(diǎn)平衡法于現(xiàn)場進(jìn)行 

在轉(zhuǎn)子的圓周上選三點(diǎn)分別試加重, 用測振儀分次測出振動(dòng)狀態(tài), 按比例作圖求出不平衡量的相位與大小。 

2.1  理論分析 

對(duì)離心式風(fēng)機(jī)葉輪而言，其質(zhì)量分布不均造成失衡，引起風(fēng)機(jī)振動(dòng)，振動(dòng)量一定是與這種質(zhì)量不均成一定關(guān)系的。有了這種關(guān)系，即可確定不平衡質(zhì)量的大小及其所處的角度位置。如果假設(shè)葉輪上有一未知不平衡質(zhì)量m（其所處的角度為θ），則可將該不平衡質(zhì)量m在水平方向和垂直方向上進(jìn)行分解，并分別用分量mx與my來表示該不平衡質(zhì)量，然后根據(jù)振動(dòng)量與不平衡質(zhì)量的關(guān)系，求出mx與my，進(jìn)而求出m和θ。為了確定不平衡質(zhì)量m的大小及其所處的角度位置，先在風(fēng)機(jī)停機(jī)前用測振表在軸承處測試初始振動(dòng)速率（振幅）。 

3 閃頻法平衡 

使用閃頻測振儀在現(xiàn)場進(jìn)行平衡, 可達(dá)到很高的精度。影響系數(shù)法不必將轉(zhuǎn)子從機(jī)器上拆卸下來, 在現(xiàn)場就可進(jìn)行平衡, 這是一種快速、高效、高精度的現(xiàn)場平衡法, 也是常用的一種方法。 

4  風(fēng)機(jī)現(xiàn)場動(dòng)平衡 

4.1 單平面或雙平面平衡的選擇校正失衡的轉(zhuǎn)子可在一個(gè)或兩個(gè)平面上加配重來實(shí)現(xiàn) 

一般的選擇原則是: ⑴轉(zhuǎn)速n < 100 r /min時(shí)做單面平衡; ⑵轉(zhuǎn)速在

100～1600 r /min, 且L /D≤015做單面平衡, L /D > 015做雙面平衡(L—轉(zhuǎn)子寬度、D—轉(zhuǎn)子直徑)  ⑶轉(zhuǎn)速在1600 r/min 以上做雙面平衡。 

4.2 單面動(dòng)平衡

多年以來, 對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn), 積累了較為豐富的資料與數(shù)據(jù), 通過對(duì)這些資料與數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真整理、分析、研究, 探索總結(jié)出風(fēng)機(jī)和電機(jī)轉(zhuǎn)子一次加重規(guī)律, 即在風(fēng)機(jī)停機(jī)之前測得各軸瓦原始不平衡振動(dòng)參數(shù), 便可立刻找出風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡質(zhì)量的相位與大小, 這樣只要開停機(jī)一次就能完成風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的現(xiàn)場平衡工作。