風機動平衡問題

        由于風機轉子的材質不均勻,制造、加工及安裝誤差, 運行條件發生變化、轉子結垢、磨損甚至部件飛脫等原因, 不可避免地存在著質量的偏心使其質心偏離轉子的旋轉軸線,引起轉子的不平衡而產生振動。機器振動是十分有害的, 它使設備的效率降低, 載荷增加, 使一些零部件易于磨損、疲勞而縮短其壽命, 而且振動還會惡化操作人員的工作環境, 過大的振動甚至會導致發生機毀人亡的重大設備事故。E路風機網簡單的從風機不平衡原因及對策進行闡述。

風機不平衡有三種情況 

1 靜不平衡: 轉子上的各偏心質量產生的合力不等于零, 即∑F ≠0, 這種不平衡力可以在靜力狀態下確定, 故稱靜不平衡。 

2 動不平衡: 轉子上的各偏心質量合成出兩個大小相等方向相反但不在同一直線上的不平衡力, 轉子在靜止時雖然獲得平衡, 但在旋轉時就會產生一個不平衡力偶, 即∑M ≠0, 這種不平衡只能在動態下確定, 故稱動不平衡。 

2.1.2 混合不平衡: 一個轉子既存在靜不平衡又有動不平衡, 即∑F ≠_____0、∑M ≠0, 混合不平衡是轉子失衡的普遍狀態, 特別是長度與直徑比L /D較大的轉子, 多產生混合不平衡。 

2.1.3 風機不平衡診斷 

確診振動的原因是由轉子不平衡引起這一點非常重要, 只有明確振動的原因不是對中不良、基礎扭曲、松動等, 而是轉子的不平衡, 才可以對癥下藥, 實施現場動平衡。轉子不平衡故障的判斷, 要掌握一下特征。 

2.1.3.1 振動幅值特征 磨損型轉子, 其振動幅值隨時間遞增, 結垢類轉子, 常出現幅值突然增大的現象, 這是由于結垢塊在啟動、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 大于水平振動和軸向振動, 可能是地腳螺絲或基礎松動; 軸向振動大于垂直振動和水平振動, 可能是軸心線不對中; 水平振動大于垂直振動和軸向振動, 并且振幅隨轉速提高而增加, 可能是轉子失衡。實踐證明這一判斷方法, 基本正確。

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

2.1.3.3 系統特性 有些轉子在系統的共振區內運行, 這時, 轉子平衡的效果影響很大, 平衡好, 系統振動就小。反之振動就大。一般說, 轉子轉速在共振區內運行, 平衡相當困難, 因為相位出現翻動, 解決的辦法就是降速或升速平衡, 因此,對于一臺新安裝的設備, 開機振動十分劇烈, 有必要做一下升速、降速響應以判定是否共振。

風機常用的平衡方法 

1  平衡機平衡 

這需要平衡機, 并要將轉子從現場卸下,運輸吊裝到平衡機上, 這種方法使用于制造廠。工礦企業若使用這種方法, 則工作量大, 費時多、影響生產, 經濟上不合算。 

2 三點平衡法于現場進行 

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

2.1  理論分析 

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

3 閃頻法平衡 

使用閃頻測振儀在現場進行平衡, 可達到很高的精度。影響系數法不必將轉子從機器上拆卸下來, 在現場就可進行平衡, 這是一種快速、高效、高精度的現場平衡法, 也是常用的一種方法。 

4  風機現場動平衡 

4.1 單平面或雙平面平衡的選擇校正失衡的轉子可在一個或兩個平面上加配重來實現 

一般的選擇原則是: ⑴轉速n < 100 r /min時做單面平衡; ⑵轉速在

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

4.2 單面動平衡

多年以來, 對風機進行動平衡試驗, 積累了較為豐富的資料與數據, 通過對這些資料與數據進行認真整理、分析、研究, 探索總結出風機和電機轉子一次加重規律, 即在風機停機之前測得各軸瓦原始不平衡振動參數, 便可立刻找出風機轉子不平衡質量的相位與大小, 這樣只要開停機一次就能完成風機轉子的現場平衡工作。