风机,电机振动检测与分析
时间:2013-03-01 阅读:1537
综述
风机转子的材质不均匀,制造、加工和安装误差,以及运行条件发生变化、转子结垢、磨损等原因,不可避免存在质量偏心,引起转子的不平衡而产生振动。机组振动是十分复杂的问题,其原因也是多方面的,但主要还是与转子本身的不平衡有关。据统计,约有60%~70%的振动故障是由于转子本身的质量不平衡引起的。现场动平衡是在实际状态下进行的,转子的工作转速与其它的各种因素均较符合实际情况,这样可补充平衡机的不足,而且现场动平衡无需拆卸转子,方便快捷,对减少停产损失和检修费用具有平衡机*的优势。
一,风机常用的平衡方法
风机常用的平衡方法主要有:(1)平衡机平衡。该法需要平衡机,并要将转子从现场卸下,运输吊装到平衡机上,这种方法使用于制造厂。工矿企业若使用这种方法,则工作量大,费时多,影响生产,经济上不合算。(2)三点平衡法。该法于现场进行,在转子的圆周上选三点分别试加重,用振动监控仪分次测出振动状态,按比例作图求出不平衡量的相位与大小。根据应用情况,此方法平衡的精度不很理想。(3)闪频法平衡。该法使用闪频测振仪在现场进行平衡,可达到很高的精度。(4)影响系数法。该法不必将转子从机器上拆卸下来,在现场就可进行平衡,这是一种快速、、高精度的现场平衡法,也是常用的一种方法。
二, 影响系数法的局限性
一般情况下,影响系数是通过实验(或试验)获取的,在影响系数已经求得的情况下,如果再碰到相同的平衡问题,可以直接将这些影响系数拿来计算平衡配重,实现无试重平衡。然而平衡效果的好坏取决于所获得的影响系数的优劣,平衡工作实践也证实了这一点。有的影响系数直接使用后平衡效果很好,而另一些影响系数直接使用后平衡效果不甚理想,这是因为影响系数本身受到平衡实验过程的影响,比如试重大小和加装位置的不同,都会导致所得到的影响系数在品质和质量上存在差异。因此影响系数法确定试加重量的方向也有较大误差和局限性。由大量的现场动平衡经验证明,使用机械振动滞后角确定转子不平衡方向,是较为可靠和通用的一种方法。
三,机械振动滞后角的确定
机械滞后角就是偏心质量与振动高点之间的夹角。在振动领域内,相位可以看作振动信号上某一点,与振动信号频率相同的基准信号或转子某一点之间的关系。这个关系在振动相位测量中都是把振动的一个周期分成360等分(度),它们之间的导前或滞后关系直接用角度表示。当转子上标记位置一定,即脉冲信号的脉冲位置不变,振动相位ψ只与振动信号起始相位有关。振动信号起始相位与转子上不平衡方向、振动传感器位置、机械滞后角φ有关。而在一台具体的机组上,转速一定时,机械滞后角φ一定,因此当转速和振动传感器位置一定时,振动相位的变化,即表示转子上不平衡方向的变化,它们具体的关系如图1所示。平衡重量的位置为:α=ψ测+φ+180°
式中 α—失重点的真实相位;ψ测—测得振动相位;φ—机械振动滞后角。 http://365sensor.com/
式中 α—失重点的真实相位;ψ测—测得振动相位;φ—机械振动滞后角。 http://365sensor.com/
P 风机振动高点 Q 风机不平衡的位置 T 风机加平衡配重的位置
通过对积累的资料与数据进行整理分析,总结出风机和电动机转子一次加重的重要参数,即机械振动滞后角、风机和电动机转子每10μm应加的配重量(见表1)。⊥、—、⊙分别表示垂直方向、水平方向、轴向。
表1 动平衡参数
方向 | 机械振动滞后角/(°) | 风机每10μm 应加配重量/㎏ | 电动机每10 μm 应加配重量/㎏ |
⊥ | 40 | 0.05 | 0.08 |
由表1可知,在风机停机之前测得各轴瓦原始不平衡振动参数,可立刻找出风机和电动机转子不平衡质量的相位与大小,这样只要开停机一次就能完成现场平衡工作。
四, 现场动平衡
4.1 风机单面动平衡
采用一次加重,对2#105m2的主抽风机进行现场动平衡。在风机停机前,用动平衡仪测得风机各轴瓦原始振动幅值和相位,如表2所示。
采用一次加重,对2#105m2的主抽风机进行现场动平衡。在风机停机前,用动平衡仪测得风机各轴瓦原始振动幅值和相位,如表2所示。
表2 风机轴瓦原始振动幅值和相位
轴 瓦 | 振 幅/μm | 相 位/(°) | ||||
⊥ | — | ⊙ | ⊥ | — | ⊙ | |
3# | 16 | 66 | 14 | 330 | 140 | 320 |
4# | 7 | 33 | 16 | 320 | 145 | 310 |
从表2结果看,3#轴瓦与4#轴瓦的垂直与水平振动相位基本相同,因此是典型的动不平衡,风机振动是可以平衡下来的。根据现场经验,只要计算垂直方向的相位就完满足动平衡的要求。则风机动平衡所需加的平衡重量位置为:
α⊥=(330°+320°)/2+180°+40°=545°,即185°
测得风机zui大幅值为66μm,考虑到焊条重量,实际按60μm计算,则应加平衡重量为:
60×0.05=0.30(kg)
根据计算结果,确定出风机转子应加重量的大小和位置为0.30kg、∠185°。启动风机后,测得风机各轴瓦振动幅值和相位如表3所示。
α⊥=(330°+320°)/2+180°+40°=545°,即185°
测得风机zui大幅值为66μm,考虑到焊条重量,实际按60μm计算,则应加平衡重量为:
60×0.05=0.30(kg)
根据计算结果,确定出风机转子应加重量的大小和位置为0.30kg、∠185°。启动风机后,测得风机各轴瓦振动幅值和相位如表3所示。
表3 风机加重后轴瓦振动幅值和相位
轴 瓦 | 振 幅/μm | 相 位/(°) | ||||
⊥ | — | ⊙ | ⊥ | — | ⊙ | |
3# | 7 | 15 | 6 | 340 | 145 | 325 |
4# | 4 | 11 | 6.5 | 330 | 150 | 320 |
根据SJ9500-11型风机振动标准,30μm为优,60μm为良,90μm为可,因此所测振动数据均在范围之内。
5.2 电动机双面动平衡
采用一次加重对1#风机进行现场平衡,用动平衡仪测得电动机各轴瓦原始振动幅值和相位,见表4。
5.2 电动机双面动平衡
采用一次加重对1#风机进行现场平衡,用动平衡仪测得电动机各轴瓦原始振动幅值和相位,见表4。
表4 电动机轴瓦原始振动幅值和相位
轴 瓦 | 振 幅/μm | 相 位/(°) | ||||
⊥ | — | ⊙ | ⊥ | — | ⊙ | |
1# | 19 | 62 | 20 | 260 | 30 | 280 |
2# | 16 | 33 | 18 | 270 | 35 | 275 |
则需加的平衡重量位置为:α⊥=(260°+270°)/2+180°+40°=485°,即125°
由于电动机转子在120°位置有加重位置(由螺栓固定),因此确定加重位置为120°。测得电动机zui大幅值为62μm,则应加平衡重量为:62×0.08=0.496(kg)
根据计算结果,确定电动机转子应加重量的大小和位置为0.496㎏、∠125°。启动电动机后,测得各轴瓦振动幅值和相位,如表5所示。
由于电动机转子在120°位置有加重位置(由螺栓固定),因此确定加重位置为120°。测得电动机zui大幅值为62μm,则应加平衡重量为:62×0.08=0.496(kg)
根据计算结果,确定电动机转子应加重量的大小和位置为0.496㎏、∠125°。启动电动机后,测得各轴瓦振动幅值和相位,如表5所示。
表5 电动机加重后轴瓦振动幅值和相位
轴 瓦 | 振 幅/μm | 相 位/(°) | ||||
⊥ | — | ⊙ | ⊥ | — | ⊙ | |
1# | 3 | 13 | 2.5 | 180 | 10 | 325 |
2# | 2 | 10 | 2 | 180 | 350 | 320 |
根据电动机振动标准,所测振动数据都在范围之内,证明动平衡是成功的。
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