探究高温风机开机后振动逐渐增大的故障实例

一、设备运行情况

        一台高温风机，结构型式为电机-弹性柱销联轴器-风机前后轴承-悬臂转子(闭式叶轮)，介质为热风炉中的热气，温度约300多度，刚性支撑。

        在停车半月后开车，开车后感觉振动比以往要稍大一些，由于车间没有检测仪器，所以也没太在意。

        一个星期后的下午，车间觉得振动越来越大，已经比较明显能感觉到了。于是用VM-63a点检仪去测了一下。发现：

        电机输出端H向14mm/s；

        风机后轴承(联轴器侧)H向15mm/s；

        风机前轴承(叶轮侧)H向18mm/s；

        V向和A向振动都在5mm/s以下。

        各轴承加速度都很正常。将VM-63a交给值班人员，要求每半小时检测一次。

        隔天早晨，听车间说夜间振动又有所增大，且最大时曾经到过23mm/s，现场测了一下振动值为21mm/s。于是采了频谱，发现各点以一倍频(996r/min)占主导，其它成分很小，gse谱也很正常。

        据车间说，此次开车和以往操作是一样的，且开车几年间叶轮从未出现过问题，介质很干净，也没出现过结疤等情况。

二、设备振动数据

相关的振动图谱：

图1 风机前轴承(近叶轮端)H向速度时域波形

图2 风机前轴承H、V、A三方向速度谱

测得相位，整理如下：

        电机输出端：H、V、A方向相位分别为：194、10、63(轴向朝北测量)

        风机后轴承：三方向分别为：195、34、58(轴向朝北测量)

        风机前轴承：三方向分别为：191、268、248(轴向朝南测量)

三、初步诊断结果及对策

        转子热不均匀变形或叶片有裂纹导致了不平衡，由于还要几天才有停车机会，建议车间密切监测振动值的变化，若振动值还持续增大，到28mm/s时再考虑停车检查叶轮。

四、网友分析及讨论

        本案例发布后，网友们展开了激烈的讨论，相关的观点多种多样，九洲普惠风机整理起来主要包括以下几类：

观点1：建议检查工艺介质，停车检查叶轮

        转子热变形的可能性不大，转子热变形会导致初始振动大，但随着机组的运行，转子热量均匀，振动值会逐渐减小直至一个较小的稳定值；从给出的现象来看，振动值是逐渐变大，不太像热变形，建议你检查一下工艺介质，停车时检查叶轮。

— —jinglongwo

观点2：动不平衡，基础问题，叶轮存在裂纹

        (1) 悬臂转子如果存在不平衡，轴向振动值也应该比较大;所以不应该是单纯的静不平衡；

        (2) 启机后，水平振动值就较大，这样大的振动极易造成地脚螺栓松动；振动持续增长是否已经排除基础原因？

        (3) 我公司曾经出现过一次除尘风机转子裂纹故障，在24小时内，振动值从10毫米/秒持续增长到25毫米/秒，增长幅度还是比较明显的;你的介质温度较高，如果叶轮出现裂纹振动值增长会较快的。

        (4) 公司刚刚检修了一台高温风机，风机结构和你们一样，频谱分析大概和你的一致，但该风机有载径向振动大以外还有轴向振动也比较大，叶轮从未出现过问题，介质很干净，也没出现过结疤等情况。以单一的转频一倍频为主，有轻微的2、3倍频率，检修时发现叶轮与进风口有摩擦痕迹，导致叶轮不平衡，经现场做动平衡后振动正常。

— —fengchunlijdb和文风

观点3：异物缠绕到转子上，吸口侧风门固定不好

        (1) 见过一个类似的案例，风机一直运行稳定，突然有一天振动陡升，工频振动明显，当时怀疑叶片有问题，打开检查发现滤网缠绕到转子上了。

        (2) 分析该风机的故障原因应该从这几点考虑：a、振动以转频为主；b、振动值不稳定，存在较大的波动(故障好像时隐时现)。所以，有异物缠绕到转子上也是一种可能;还有一种情况，如果吸口侧风门固定不好的话，也有可能出现此种现象。

— —半只青蛙和 fengchunlijdb

观点4：轴承座刚度发生变化

        一般来说，转子受热不均匀，在不改变负荷情况下，振动情况应该不会有太大变化。电机-风机轴承的水平相位相同，怀疑轴承座刚度发生变化，建议检查轴承座是否发生裂纹等情况。

— —stgcgwj

五、检验结果及处理

        通过在线动平衡，在某个角度加了900多克配重后，风机振动已经完全消除，最大点速度有效值已经降至2mm/s以上。

六、类似案例

        网友0141271提供一个类似案例，废气风机，马达(250Kw)-弹性柱销联轴器-轴承座-悬臂风机：

        1、周点检一般都在4mm/s以下，那周点检水平方向却上升到15mm/s左右;垂直方向和以前变化不大，频谱成分以一倍的转速频率为主;

        2、诊断报告怀疑为叶轮表面黏附油泥或吸入口吸入滤网之类缠绕叶轮所致;

        3、检查发现是叶轮裂纹造成。

叶轮裂纹图：

振动检测数据：

结果及处理：

将裂缝双面焊接后，重新做动平衡，振动降至5mm/s左右。