现场动平衡在风机振动中的应用

1、现场动平衡在设备振动中的应用张永原（山东雁翔机电工程有限公司工程技术部，淄博）摘要：现场动平衡技术是旋转机械与其工作状态相同或接近的转速、安装条件、支承条件和负载情况下，对其进行振动测量和平衡校正的一种平衡方法。实践表明该技术在转动设备中的应用效果好，工作量小，且能兼顾安装状况，是解决动不平衡故障的首选方法。关键词：现场动平衡 故障诊断 频谱分析 相位分析一、概 述我公司自2001年购置美国恩泰克公司的DP1500以来，对公司中的转动设备（如锅炉引风机、排粉风机、锅炉给水泵等），进行多次现场动平衡校验，而且对周围发电厂的转动设备，实施多次现场动平衡校验并排除故障，成功率100，有力保障了设备的

2、正常运行。二、现场动平衡简介现场动平衡校验的测量方法可在转轴上用加速度传感器拾取振动信号，由测速传感器所提供的鉴相器脉冲信号作为振动相位的参考基准，将两组信号所测得的数据输入DP1500数据采集仪，利用该仪器提供的现场动平衡应用软件进行数据处理，最终得出校验结果。（图1为现场动平衡校验测试简图）图 1三、案 例山东东营某木业集团停工检修时，发现烟气引风机的叶轮叶片磨损严重，便对其进行了补焊处理，重新开机时，该风机开始振动，于是该厂决定对其进行现场动平衡处理。设备参数具体如下：（风机照片见图2）设备名称：烟气引风机转 速：1450 rpm 风机型式：单级悬臂式风机轴承型式：滚动轴承联接型式：联轴

3、器直联 转子重量： 约 300 Kg 图2在做动平衡之前，我们先对其作了现场数据采集和分析，发现风机端4#测点水平振动达到6.0mm/s，属于在超标边缘（该机组的测点位置布置简图见图1）。通过振动测试及频谱分析显示： 风机4#轴承水平振动大于垂直振动（具体数值见表1）； 振动频率主要为工频即转速频率（图谱见图3）；经相位分析显示：风机前后轴承轴向振动相位基本相同；结论为叶轮补焊不匀造成的不平衡故障，根据4#轴承振动大于3#轴承，说明不平衡类型应主要为静不平衡。图3各 部 测 点 振 值 及 相 位 表1测 点M1HM1VM2HM2VM2AF1HF1VF1AF2HF2VF2A1X相位（°

4、;）34.471.836.533713736.826133373201451X振值(peak，mm/s)2.060.512.50.881.333.20.621.35.62.31.0通频振值(Rms，mm/s)2.72.83.42.42.33.81.361.66.02.71.6根据风机原始振幅值，通过公式1的换算，得出试加重量为238g， PA0·G·g/r²s 公式1 式中 P转子某一侧端面上试加重量； A0转子某一侧轴承的原始振幅； r加重半径；平衡时转子角速度；G转子质量；g重力加速度；s灵敏度系数有了相位后，根据振动相位可以推算出不平衡所在角度。相位反映的是

5、振动信号高点滞后于相位信号的角度，因此，由振动传感器逆转一个相位角，即可找到振动高点P；由振动理论可知，不平衡力总是超前振动高点一个滞后角，因此再由高点P顺转一个滞后角，即可找到不平衡所在位置Q，而不平衡所在位置的对面就是应该加平衡配重的位置。目前振动相位37°，取滞后角为90°，实际加重位置即为由转轴上相位标记按照旋转方向转233°处。停机，打开观察孔，将238g试重块点焊在在233°上（即叶轮前盘棱缘处），盖好观察孔。开机，待转速平稳后，在DP1500上输入试加重量和位置，通过计算得出实际配重重量和角度，分别为260g和245°，由于试加的

6、重量、方位与计算值非常接近，一开机振值便下降到0.6mm/s，位移值为14um，说明所加重量与角度已达到预期的效果。二次停机, 打开观察孔，直接将试重块焊牢，开机达到正常。(相位图见图4) 图 4四、结 束 语近几年在厂内、厂外多次的现场动平衡实践中，总结出几条经验：（1）在进行现场动平衡前，通过频谱分析和相位分析，正确诊断故障原因，避免盲目实施校验，延误检修时间；（2）做现场动平衡时，结合相位能达到事半功倍的效果（3）现场动平衡技术能够有效用于一些有配重条件的设备上，如在给水泵的联轴节上可用螺栓加螺帽配重，电动机在风扇上焊配重块，风机在叶轮上焊配重块、在发电机的加重槽内配重等； （4）现场动平衡技术经常用于质量、体积较大、无法支承的转子，尤其在大型风机叶轮、发电机转子的动平衡校验上有较大优势，既可弥补静平衡误差大的缺陷，又可免于拆装机器所造成的轴承损耗，不仅可以提高工作效益，还间接提高了经济效益。总之，现场动平衡技术可以在不拆卸叶轮的条件下，对风机进行整机动平衡测试。可以极大的提高维修效率，大幅度降低维修成本。对于像锅炉引风机和排粉机这类关键设备，叶轮的承载面极易磨损，造成失衡现象，叶轮修复后，利用现场动平衡技术进行校验，原有设备仍可满负荷、长周期的运行，在生产中的应用效果是显而易见的。参 考 文 献1、施维新 著 汽轮发电机组振动及事