一次风机工频轴向振动超标诊断

2B一次风机工频轴向振动超标诊断报告（修正版）2B一次风机工频时轴向振动超标问题修前已发现，在本次修后锅炉动力场试验时采集了相关数据进行分析，确定了故障原因：转子系统共振。一、数据分析1、电机单试正常；2、动力场试验由于变频器异常退出，采集了工频数据，电机及风机轴向振动异常，径向正常，电机非驱端轴向振动最大，达8.475mm/s（深沟球轴承位置，承受轴向力，驱动端为圆柱滚子轴承，故振动较小），该类风机振动标准为不大于4.5mm/s。M2P幅值高是由于轴振大滚子轴承沿轴向“滑动”所致。图1：各测点通频幅值图2：振幅-转速关系：仅在工频状态振动超标图3：频谱图：4倍频（99.57Hz）为主1X、2X、3X均很小二、分析及处理1、从以上特征可以看出，风机不存在显著不平衡及不对中；2、由于仅在某转速振动超标，重点怀疑存在共振，遂于26日进行敲击测试，测量轴向固有频率，由于测点选择不当（电机轴承室），测出的固有频率为236.3Hz,与99.57Hz相差甚远，因此陷入僵局，将情况反馈至锅炉专业，决定从最简便的方法入手，检查膜片联轴器安装情况，经查正常。图4：锤击测试-测点为电机轴承室轴向3、经过进一步思考，仍重点怀疑共振，决定测量转子系统的固有频率，测点布置在联轴器轴向，两次测量，其一阶固有频率为104.2Hz，极其接近99.57Hz，至此，可以确定该机轴向振动超标的根源为工频下转子系统（电机+风机转子）共振所致。图4：第2、3次锤击测试-测点为联轴器轴向，数据重复性好，可信度高，固有频率为104.2Hz转子系统的固有频率大小与其质量和刚度相关，电机在未连接联轴器的情况下振动正常是因其固有频率与连接状态不同。激励力为轴向固定“松动”产生的工频高次谐波（4X）。三、处理建议：振动的实质是系统刚度对激励的响应，若要降低响应，就要降低激励或增加刚度，对共振的系统来说，就要改变激励的频率、降低激励力、改变固有频率（与刚度相关），对于该风机来说，其正常运行转速在1200rpm以下，振动正常，但在变频器故障工频运行时，其轴向振动严重超标，仍应予以解决。降低激励力由于该风机不平衡量极小，精确动平衡的难度很大，不具备可操作性，因此，只有从改变转子轴向固有频率着手处理。一次风机转子系统简图如下，风机与电机转子之间通过膜片联轴器联接，膜片联轴器可简化为弹簧，即转子系统可简化为质量块-弹簧-质量块振动模型：对于膜片式联轴器联接的设备来说，其一阶固有频率如下：其中可以改变的因素只有联轴器刚度Kt，因此，从理论上来说，可以通过更换更高刚度的膜片联轴器来解决该问题，更加简单易行，高刚度联轴器带来的问题是安装误差补偿能力降低，而我公司管阀班找中心的技术不错，这点不足为虑。精密点检小组2015/03/02