前言

高压离心风机是水泥厂常用的主机设备之一，在实际运行过程当中时常会出现风机振动偏大，如果问题不能及时得到解决，往往会导致风机基础和风机本体损坏等事故，给生产带来重大损失。本文就一家水泥厂高压离心风机振动的故障现象、原因分析、处理方法等作一介绍，希望能对广大同仁处理同类问题有所帮助。

1、故障及现象

在调试过程之中，发觉该风机开启后，随着风机进口阀门开度的增加振动越来越强烈，当风机进口阀门开到60％时，风机基础周围楼板板面的振动都十分大，同时风机轴承座内润滑油油温也非常高。为防止风机混凝土基础与周围楼板面发生开裂，业主要求立即实施停机。后来为了对整个振动进行有效分析，风机开启后对风机基础周围进行了振动数值测试，具体振动分布及测试数值，见图1。

2、振动故障原因分析

经过观察发现，风机基础周围的楼板面和混凝土承重梁，没有开裂现象；另外经设计院审核认为，风机基础土建设计不存在强度不够的问题；同时对同规格位置与之相对称的风机也做了同样的振动测试，发现楼板面振动并不强烈，这样进一步排除了风机基础设计和施工质量方面存在的问题。为尽快地查找原因，根据中华人民共和国行业标准《水泥机械设备安装工程施工及验收规范》JCJ03-90对弹性圆柱销联轴器的装配同轴度要求(见表1)，在现场对该风机做了同轴度的测试与分析，测点分布见图2、测试结果见表2。

表1JCJ03—90对弹性圆柱销联轴器的装配同轴度要求

表2径向位移和轴向倾斜实测值

径问位移a计算(轴径d=420mil1)：

轴向倾斜θ计算(轴径d=420mm)：

根据以上计算结果并与表1对比可知，径向位移和轴向倾斜均符合安装要求，因此同轴度方面也不存在问题。

最后，我们又用VT动平衡仪测量进行检测，发现风机轴承座垂直振动很大大约(10mm／s)，而一般我们基本控制在5mm／s以下，由此判断振动很可能是风机动平衡引起的问题。

3、振动故障的处理

风机叶轮质量不平衡是引发高速旋转机械轴承振动最常见的原因，转子各断面惯性主轴与转动轴线重合是理论上的理想平衡状态，但在实际组装过程中很难达到相关要求。因此为减小质量不平衡造成的振动，现场采用高速动平衡调整是解决此类问题的常规手段。

现场高速动平衡调整方法已十分成熟，但在实际操作过程中，调整一台机械的动平衡往往受人为因素影响很大。如果工作人员不能正确熟练掌握调整动平衡的方法和技巧，可能在加重调整多次之后，残余振动仍偏大，或者给设备带来更严重的损害。而调整风机动平衡，主要是通过改变风机叶轮动平衡来实现。而调整风机叶轮动平衡，通常可采用以下几个步骤来操作。

(1)振动数值的获取和分析。当风机开启后，达到规定转速且振动的振幅和相位基本稳定之后，就可进行动平衡测试。VT动平衡仪集振动测量和数据分析于一体，它可以测出风机轴承振动的最大振幅和相位，从而可以确定叶轮不平衡程度和部位。在测量过程中：首先应注意测量位置要正确，否则将影响测量精度及调整程度(一般测量位置选在轴承面上或者接近轴承的位置)；其次要注意测量方向，一般应在能反映最大振幅的方向上进行测量，若对测量结果有疑问时，可在水平和垂直两个方向分别进行测量；最后应注意测量标记应设在容易看到且角度容易测量的地方。

(2)试加重的确定。试加重的确定是调整风机动平衡最关键一步，加重适当，不但可以减少加重调整次数，而且可以使振幅明显降低；反之，可能导致振幅进一步加剧，对设备造成损坏。影响试加重有两个因素，即加重块的质量和角度。实践表明，角度对加重调整幅度要比质量明显，试加重不与不平衡位置接近，尽量加在同一平面与之相反的位置上(即相差180°)。由振动原理可知，不平衡力总是超前振动高点一个滞后角，故由振动高点P顺转一个滞后角，即可找到不平衡所在位置Q而Q+180°即为应加平衡配重的位置。现场测得振动相位α=18°，振动高点即为-18°，取其滞后角为90°(滞后角大小的选取与转子的材质、刚度等因数有关，这里的角度根据实际测量得出)，可得不平衡所在的位置Q=-18°+90°，即72°，故实际加重位置应为72°+180°，即252°即按转轴相位标记旋转至252°处；停机，打开人孔，将200g试重块点焊在252°(即叶轮边缘处)，盖好人孔；开机，待转速平稳后，测得振动值为6.8mm／s左右，利用这种方法我们将试块调整了三次，最后增加到了245g，开启风机后，测量振动值降至3.0mm／s左右，此时风机基础周围楼板面振动也明

显减小。影响风机动平衡的主要因素是风机叶轮质量的配置的不平衡，因此试重应加在叶轮，其试重块质量M_T参考下式计算：

M_T=M_R/[R_T×(N/100)]

式中：M_T——试重块质量，g； 

M_R——转子质量，g；

R_T——试加重半径，cm；

N——转子转速，r／min。

4结语

该高压离心风机经过现场动平衡调整之后，至今风机运转一直良好。另外通过检测，并将风机超限振动运行值(>5mm／s)做了报警提示，避免了风机振动过大而容易忽视的弊端，为生产顺利进展创造了良好条件。

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