风机振动故障诊断及处理
风机振动故障诊断及处理
风机振动故障诊断及处理摘要：本文通过分析图谱来判断风机的工作状况及故障所在。
主要介绍风机等旋转机械的故障机理、风机状态监测与故障诊断技术的发展趋势。
关键词：风机；故障诊断；振动1 风机故障机理研究风机的故障常从振动状况方面体现出来，根据振动信号进行监测与诊断是目前风机设备维护管理的主要手段，经过多年的发展与完善，风机振动故障诊断已经形成了比较完备的理论与技术体系。
近年来，随着非线性理论的发展，尤其是信号处理、知识工程和计算智能等理论技术与故障诊断的融合渗透，使风机故障诊断的内容得到了进一步的丰富与充实。
发生故障的风机设备在运行中一般处于非线性振动状态，应用非线性动力学理论，针对电机组轴系存在的关键振动问题，建立了转子非线性动力学模型，从理论、试验和数值计算等方面，对各种故障因素影响下的动力学行为进行了综合分析，提出了对轴系振动故障进行综合治理的方案。
阐述了风机等旋转机械常见故障，如不平衡、不对中、弯曲、裂纹、松动、碰摩、喘振、油膜涡动、油膜振荡、旋转失速等故障的产生机理，以表格的形式总结出了各种故障与振动特征、敏感参数和故障原因之间的对应关系，给出了相应的治理措施。
总体来说，风机振动故障产生于4个方面：电机、风机本身、基础和风管。
其因果分析如图 1所示，其中由风机本身原因引起的故障占主导地位。
2 风机故障的诊断推理目前，故障诊断推理过程中采用的方法较多，按照它们隶属的学科体系，可以将其分为 3类：基于控制模型故障诊断、基于模式识别故障诊断和基于人工智能故障诊断。
（1）基于控制模型的故障诊断对于动态系统，若通过理论或实验方法能够建立模型，则系统参数或状态的变化可以直接反映设备物理系统或物理过程变化，为故障诊断提供依据。
此方法涉及模型建立、参数估计、状态估计和观测器应用等技术，其中，参数与状态估计技术是关键，需要系统的精确模型，在实际生产环境中，对于复杂的设备而言，该方法不是经济可行的。
（2）基于模式识别的故障诊断模式识别是对一系列过程或事件进行分类或描述，主要分为统计法和语言结构法两大类。
引风机振动增大原因的诊断与处理
简介：在历次处理引风机故障经验的基础上，通过分析、现场检测、诊断，认为其基础支持刚度不足是风机高负荷振动增大超标的主要原因，采用加固基础解决了问题.关键字：引风机支持刚度；振动；诊断；处理1台300 MW机组锅炉配备2台型号为AN25eb、静叶可调轴流式引风机。
该风机自投运以来，因振动超标等问题采取过一些措施，但风机振动特性仍表现在空载或低负荷运行时振动小,在高负荷、满负荷时振动增大现象,且多次被迫降负荷或停风机处理，振动威胁着机组安全经济运行。
1 振动诊断1。
1 原因分析（1）引风机振动，一般来说其振动源应该来自风机本身，如转动部件材料的不均匀性;制造加工误差产生的转子质量不平衡;安装、检修质量不良;锅炉负荷变化时引风机运行调整不良；转子磨损或损坏，前、后导叶磨损、变形；进出口挡板开度调节不到位;轴承及轴承座故障等，都可使引风机在很小的干扰力作用下产生振动。
但由于采取了一系列相应的处理措施,如风机叶轮和后导叶进行了防磨处理，轴承使用进口优质产品,轴承箱与芯筒端板的连接高强螺栓采取了防松措施，对芯筒的支承固定进行了改进，还增加了拉筋；严格检修工艺质量，增加引风机运行振动监测装置等，解决了一些实际问题，风机低负荷运行良好，但高负荷振动增大现象仍未能解决.（2) 该风机在冷态下启动升至工作转速和低负荷时振动小，说明随转速变化由转子质量不平衡引起振动的问题影响不大；从风机振动频谱分析看出风机振动主要是工频振动，可以排除旋转失速，喘振等影响.（3）用锤击测量风机叶片的自振频率，该风机工作频率(叶片防磨后)为16。
5 Hz，叶片一阶频率已大于K=7，故对第一类激振力是安全的;该风机进口导叶24片,第二类激振力频率为16。
5×24=396 Hz，但频谱分析中,未发现有400 Hz左右的频率，可以认为第二类激振力对叶片振动和风机振动的影响不大.(4）风机振动主要是高负荷或满负荷振动增大，且振动不稳，出现波动或周期性振动.①振动不稳可能与锅炉燃烧调整、烟气流速、两台并联运行风机的流量分配等有关,同时也反映了风机支承刚度差、可能有局部松动等问题.风机进入高负荷发生振动增大现象，若在此情况下继续长时间运行,主轴承可能受损,其基础、台板、叶轮与主轴联接部件就有可能被振松，进而使振动更加恶化,最终导致停运风机解体检修.②从风机运行承力情况看，高负荷时，风机出力增大,根据作用力与反作用力原理，结果使支承转子的作用力增大和风机支承基础负荷增大,如果风机支承基础刚度或相关连接刚度不足，其承载抗扰性能就差。
风机振动故障频谱分析
2017年01月风机振动故障频谱分析陈林琼(大庆炼化公司聚合物二厂，黑龙江大庆163000)大庆炼化公司聚合物二厂聚合二车间的废气排风机是该装置的重要设备，该风机为离心式风机，基础为柔性基础，主要作用是将干燥器里产生的水蒸汽、研磨油等废气排到烟囱里。
如果风机存在故障将影响生产。
风机功率为132KW，转速为740r/min，2010年11月3日通过离心监测发现风机振值超标，对风机进行了故障诊断及分析并提出维修建议。
风机的结构及测点分布如下：1风机振动异常故障分析诊断及处理1.1故障情况2010年11月3日监测风机振值明显高于正常值,11月5日维修后振值回到正常值。
风机各测点振值（mm/s）如图：11月3日11月5日1H8.844.161V10.022.172H3.663.072V11.743.253H9.904.743V20.721.533A4.984.224H10.183.414V29.852.704A5.303.651.2趋势图、频谱图特征及故障诊断1.2.1趋势图：从振动趋势图来看，风机叶轮处振值一直处于平稳状态。
振动是缓慢上升。
1.2.2频谱图风机叶轮端水平方向谱图风机叶轮端垂直方向谱图风机叶轮处轴向谱图从频谱图上，风机叶轮处主要以1倍频为主，2倍频峰值很小，轴向振动不大。
1.2.3故障诊断从谱图分析，风机主要以一倍频为主，风机在发生故障前振动一直处于平稳状态，排除风机存在共振现象；风机轴向振动值在正常范围之内，轴弯曲现象不存在。
转子不平衡振动主要表现：第一，不平衡故障主要引起转子或轴承的径向振动，在转子径向振动的频谱图上转速频率成分具有突出的峰值，第二，转速频率的高次谐波频率幅值很低。
[1]根据以上振动特征及现场生产经验判断，风机发生强烈振动的原因是由于转子不平衡造成的。
[2]按照上述分析，对风机叶轮进行了检查，发现风机叶轮叶片上挂有大块物料。
清除物料后风机各测点振值回到正常值。
风机轴承水平、垂直方向振值分别为：4.74mm/s，1.53mm/s，3.41mm/s ，2.70mm/s，振动故障消除。
引风机常见振动故障诊断分析及处理办法
引风机中最常见的情况是磨损 ， 磨损会导致引风机 的振动 在正常运 营过 程中逐渐升高 。这 种情况通常就是 因为叶片磨 损， 引起动平衡被破坏后产生的 。解决这种办法 的一般做法是 在停机后做现场动平衡实验配平 。 风机进行动平衡试验 的方法 步骤如下 ： 第一步 ， 在机壳喉舌径 向对着叶轮处增 加一个手孔
间长 ， 劳动强度大 。 本文提出一种新 型的解决办法 ， 即在机壳喉舌处增加一些 喷嘴 ， 并把喷 嘴排成一排形成一定的角度 。把 冲灰水泵与喷嘴
回转机械状态及运行 隋况决定了机器工作状 态的好坏 ， 是 机器发生故障 的重要特征 。采用Ｄ １ ０ Ｐ ５ ０数据采集仪对引风机 设备进行振动监测 ； 采用 系统软件对采集 的振动信号进行傅立 叶分析 ， 可以得 到引风机设备运行 的振动频谱 图、 轴心轨迹 图、 幅值 图等 。最后根据振动谱图分析的相关方 面 ， 实现对锅炉引 风机设备故障监测和预警 ， 主要过程包括 ： 振动数据采 集、 故障
门， 因为这个 地方距离 叶轮外圆边缘最 近 ， 操作 员在风机外边
对其 内部进行操 作 ； 第二步 ， 在振动发生后把风机停下 ， 把手孔
门启开 ， 在机 壳外 对叶轮进行配重 ， 通过 “ 三点法 ” “ 或 四点法 ”
找到质量不平衡 点 ； 第三步 ， 找到不平衡点后 ， 计算不平衡质量
技 术 与 市 场
第 ｌ卷第２ ０ ２ ９ 期２ １ 年
技 术 研 发
引风机 常见 振动故 障诊 断分析及处理 办法
韦祖兵’李东儒 ，
（． １广西投 资 集 团银 海 铝业有 限公 司 ， 西 来宾 广 ５６３ ； ４ １ ５
风机振动频谱诊断及处理措施
风机振动频谱诊断及处理措施摘要：针对生活垃圾焚烧发电厂锅炉风机异常振动，采用测振仪及频谱仪对设备关键部位进行状态监测并分析，找出振动异常的原因并处理，保证锅炉风机的稳定安全运行。
关键词：振动频率频谱分析振动烈度动平衡1.设备概况某生活垃圾焚烧发电厂日处理垃圾量600吨，配1台机械式焚烧炉排及额定蒸发量为52t/h的中温中压余热锅炉，工质自然循环，四烟道行程，卧式布置结构，燃烧室四周敷设膜式水冷壁，水平烟道布置蒸发管、过热器与省煤器，空预器炉外布置，自平衡通风方式。
锅炉引风机型号Y62－4No21D，配套电机功率630KW（10KV电压等级），变频调节，风机对轮侧轴承为6232，属深沟球轴承，轴承滚子数12个，叶轮侧轴承为6238，轴承滚子数14个，风机转速960r/min，对轮采用弹性柱销联轴器。
焚烧炉一次风机型号G62－3No17D，风机配套电机功率400KW（400V电压等级），变频调节，风机轴承型号为22324C，属双列向心滚子轴承，轴承滚子数单列14个，双列共28个，风机转速为1450r/min，对轮采用刚性联轴器。
1.采样数据锅炉引风机、一次风机从2018年9月份进入试生产以来，轴承振动一直偏大，为保证当地生活垃圾得到及时有效处理，机组被迫维持运行，同时采用VM－63a便携式测振仪对锅炉风机进行连续跟踪监测（数据见表2-1），采用VM－2004频谱分析仪对锅炉轴承冲击载荷及破坏烈度进行测量（数据见表2-2）。
表2-1：锅炉风机状态监测数据表2-2：锅炉风机状态监测数据对采集的数据进行分析：1.锅炉引风机、一次风机水平径向振动大，而垂直径向及轴向振动值正常，没有超标，水平径向振动异常反映为风机转子叶轮动不平衡，振动总值为动不平衡量。
2.从锅炉风机的烈度值来看，根据ISO10816标准，参照锅炉风机额定功率及额定转速，引风机的烈度值最大没有超过2.8mm/s，属于可接受的烈度标准，机器运转状况没有问题，可以继续运行。
风机振动原因及处理方法
风机振动原因及处理方法摘要：随着我国科学技术水平的不断提升，越来越多的科技结晶出现在人们的生产、生活中。
风机作为先进的设备得到了广泛的应用，并且为行业发展带来了诸多便利。
然而在实践中不难发现，风机在使用过程中较容易出现振动加剧的状况，而造就这一现象的原因又多种多样，如若处理不慎，那么就较容易对人们的财产、生命造成威胁。
近些年来，安全生产目标的提出对企业的生产经营活动提出了新的要求。
如若想要实现这一目标，那么企业就需要加强对风机的关注，在分析其非正常振动成因的基础之上展开对问题的解决，避免安全隐患，将安全事故扼杀于萌芽状态。
本文将以风机作为研究对象，分析其振动的原因，并且提出解决这一问题的处理方法，旨在促进风机运行的稳定性、可靠性。
关键词：风机；振动原因；处理方法引言：风机主要是将机械能以特定的形式转化为气体，从而满足使用者的生产需求[1]。
相较于其他设备而言，风机所处的环境多种多样，且工程也相对复杂，所以工作人员需要定期对风机展开检测、维护，以保障其正常运行。
由于风机较容易出现振动，所以在实行检测与维护工作时，需要对振动原因展开分析，然后再对其进行处理。
一、风机振动的原因分析（一）转子质量不平衡所引起的振动在风机的振动故障中，风机轴承箱振动是最为常见的故障类型。
一般情况下，工作人员会借助外部检测的方式来达成对这一故障类型的诊断。
在检测过程中，若是测量所得到的数据显示出振动值径向较大，轴向较小，且振动值会随着转速的上升而上升的现象，那么就表明该振动故障为转子不平衡所引起的故障。
转子质量不平衡是较为常见的成因，之所以会出现转子质量不平衡的情况，有以下几种可能性：首先，可能是叶轮出现磨损或者是被腐蚀，从而使得叶轮表面呈现出不均匀的状况[2]；其次，可能是叶轮表面存在积灰或者是其他附着物；最后，可能是叶轮出现了零部件松动或者是连接件不牢固的现象。
（二）滚动轴承异常所引起的振动风机的零部件质量也是风机振动的成因之一。
风机振动原因及消除
三、现场动平衡
现场动平衡有单、双面试重法和影响系数法。试重法多用在初次 进行动平衡或无可参考影响系数的转子上，系数法则使用在有过动平 衡配重记录的或有现成影响系数的转子。我们现在使用的多为单面影 响系数法。 1、单面试重法步骤： （1)选择带宽、测量方法；带宽1Hz、试重法 1)选择带宽、测量方法；带宽1Hz、试重法 （2）预置转速：默认4000rp ）预置转速：默认4000rp （3）启动转子到平衡转速，按 回车 开始测量；
经过多年的实践经验我们发现： 经过多年的实践经验我们发现： 我厂的引风机振动大多由叶轮 的动不平衡造成，即叶轮导流面局部失重和积灰质量不均， 的动不平衡造成，即叶轮导流面局部失重和积灰质量不均，以及烟气 温度、湿度变化等原因引起。 动不平衡是旋转机械的主要故障之一， 不平衡是旋转机械的主要故障之一， 温度、湿度变化等原因引起。 由转子不平衡引起的故障约占全部机械故障的50%， 由转子不平衡引起的故障约占全部机械故障的50%， 所以说风机运行 50% 中是常见的故障也是转子（叶轮）系统的不平衡。风机在运行时， 中是常见的故障也是转子（叶轮）系统的不平衡。风机在运行时，转 子会产生不平衡离心力，从而引起转子的横向振动， 子会产生不平衡离心力，从而引起转子的横向振动，并通过支撑转子 的轴承向外传播， 使风机产生振动和噪声。 的轴承向外传播， 使风机产生振动和噪声。 当不平衡力增大到一定 程度后转子会产生很大的横向振动，从而引发如轴承磨损、烧毁，转 程度后转子会产生很大的横向振动，从而引发如轴承磨损、烧毁， 子断裂等严重的机械事故。 子断裂等严重的机械事故。
现场动平衡
2、单面系数法步骤： （1）选择测量方式：系数法（通过“+”切换） ）选择测量方式：系数法（通过“+”切换） （2）启动转子至平衡转速，待稳定后按 保持 记录数据 （3）按 回车 ，机器显示出计算结果。 （4）焊接配重块后再次启动转子测量，不满意则重复上述过程。
SO2离心鼓风机振动故障诊断及处理
且 运行 平 稳 。
【３】陈蓄鹏 ，刘艳 ，王新建 ．离心式鼓 风机 常见故 障及排 除措
施 ．机 械 设 计 与 制 造 ，２ｏ０ ７）．
４ 结语
通过表 １数据可以看 出，经过处理后的风机系统 ，
２＃监测 点振动情况好转 ，其他 ３个监测点 的振动情
况不如处 理前 ，风机系统运行趋 于稳 定 ；２＃监测 点
子烧断停机 ，同时第二次校正联轴器同轴度 ，上下方 正常运行至下一大修周期 。
向差 ０．０５ ｍ，左右方 向差 ０．０４ ｍ，２＃监测点振 动
位移有 所下降 ，但仍然 异常 ；９月 ２８日停 机再次全 参考文 献 面处 理 ，更 换 电机 ２＃监 测 点 轴 瓦 ，紧 固电 机及 风 机 【１】沈庆根 ．化工机械故障诊断技术 ．杭州：浙江大学出版社，
的 因素有 ：
合后振荡特性的一种表现形式 ，其振 幅、频率受风机
１）电机端 ２＃监测点滑动轴承可能存在损伤 ； 管道系统容量的支配 ，其 流量 、压力 、功率的波动又
２）电机及风机长期运行 ，基础紧固件松动 ；
是 不稳 定工 况 区造 成 的 。经检 ＳＯ 风 机 系统 各项 运行
３）风机转子附着物不均匀 ，导致风机转子动不 数据正常 ，生产过程 中未对风机系统所处的管道系统
平衡 ，电机 转子 动不 平 衡 ；
进 行调 节 ，风 机振 动无 明显 的喘振 特征 ，故 可 以排 除
４）风机 与 电机 联轴 器 同轴 度差 异变 大 。
喘 振 。
其他 引起 风 机 系统 振动 因 素 的排 除
１）共振 的排 除，ＳＯ 风 机系统开停 机过程并无 ３ 故 障处理
表 ３风机振动故障主要 诱因 、处理方法及处理 条件
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参考文献：
［１］高智勇．张根珠．离一ｔ２＂式风饥异常振动原因分析及处理［Ｊ］．热 力发电，２００４００）：９１—９３，
［２］兰灿辉．一次风机振动故障的诊断与排除！Ｊ］．烧结球Ⅲ，２｛｝０２， ２７（１）：４７—４９．
第２１卷第１期 ２００６年１月
热
能
动
力
工
程
ＪＯＵＲＮＡＬ ０Ｆ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＦＯＲ ＴＨＥＲＭＡＬ ＥＮＥＲＧＹ ＡＮＤ ＰＯＷＥＲ
Ｖ０１．２１．Ｎｏ．１ Ｊａｎ．，２００６
文章编号：１００１—２０６０（２００６）０１一００９６—０３
风机振动故障诊断及处理
陈莲芳，徐夕仁
（山东大学能源与动力工程学院，山东济南２５００６１）
摘要：采用ＣＳｌ２１２０双通道振动采集仪对山东临沂某电厂 风机、电动机的振动频谱及相位数据进行收集，在此基础上 对故障进行了诊断分析，找出风机产生振动的原因是电动机 与风机之间的齿型联轴器存在断齿、裂纹和齿面凹坑情况， 且联轴器裂纹是引起振动幅值随负荷显著变化的根本原因。 依据该诊断结论进行了处理，取得显著效果。该风机的振动 特征及处理过程具有代表性。给出分析、诊断的思路和处理 方法．可以为类似风机的振动诊断和处理提供参考。
图４为电动机驱动端轴承的高频频谱图，它显 示出齿轮的啮合频率为基本频率。出现此频率特征 的故障包括：齿轮胶合、疲劳和磨损等。啮合频率的 高次谐波产生是由于齿面存在多个小缺陷（如凹点） 或断齿造成，并且啮合频率及其谐波处的振幅随故 障的恶化而加大。在１、２倍的啮合频率及其谐波处 出现无限的以故障齿轮的运行频率为间隔的边带 族，且其振幅随故障的恶化而加大，此故障特征符合 齿断裂或凹坑。
引证文献(4条)
1.刘占辉.罗剑斌.卢一兵 蛇形簧联轴器引起的振动故障诊断及处理[期刊论文]-风机技术 2011(1) 2.刘占辉.罗剑斌.卢一兵 蛇形簧联轴器引起的振动故障诊断与处理[期刊论文]-电力安全技术 2011(2) 3.汪庆华.王敬涛.邓东花 基于径向基神经网络的旋转机械故障诊断[期刊论文]-现代电子技术 2010(18) 4.曹翠芝.丁文峰 循环水冷却塔风机故障的原因分析及改造[期刊论文]-风机技术 2008(5)
速度控制系统相结合的新的“ＩＧＳ”智能齿轮系统。 在实际应用中，该系统已在德国捕鱼船ＧＯ一１４Ｖｒｏｕｗ Ｇｒｉｅｔｊｅ上进行了运行试验。 在取得专利的ＩＧＳ系统中，ＷＡＦ２３６５型可倒车减速齿轮传动装置中的多盘离合器的制动压力被调节，以便在受控的离合
器转差率下保证传递到螺旋桨的扭矩紧密匹配发动机性能图上给定点处发动机的扭矩。为了做到这一点，通过安装在齿轮 箱上的传感器，ＩＧＳ系统监控动力装置速度的变化和多盘离合器内实际压力的变化使得无论是在加速、机动过程中，还是在低
综合以上３方面内容可判断联轴器对中故障是 电动机异常振动的原因。下面分析联轴器故障机理 及故障部位，查找故障根本原因。 ２．３联轴器故障分析
对联轴器振动机理进行分析，载荷的变化会引 起齿轮刚性的变化，从而引起齿轮的振动，这种振动 通常称为啮合振动。在正常情况下，啮合振动是近 似于简谐振动的小幅值振动，该振动在频谱图上会
速或紧急停机机动过程中离合器内压力跃升与在船所有运行条件下可得到的最大扭矩相匹配。
万方数据
｛吉桂明供稿）
风机振动故障诊断及处理
作者： 作者单位： 刊名：
英ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
陈莲芳， 徐夕仁， CHEN Lian-fang， XU Xi-ren 山东大学能源与动力工程学院,山东,济南,250061
关键词：风机振动；振动频谱；故障诊断；处理
中图分类号：ＴＭ６２１
文献标识码：Ｂ
１前言
动值较大，仅由振动值上看似乎是电动机问题，为进 一步明确故障原因，采取了以下的分析步骤。
２．１ 电动机轴承的频谱分析 首先从电动机轴承的频谱分析人手，了解设备
的基本运行状态，分别收集由电动机轴承盖的水平、 垂直、轴向３个方向采集设备运转状态下的数据。
采用ＣＳｌ２１２０双通道分析仪，设置通道Ａ为触 发信号通道，通道Ｂ为检测分析通道。在两侧信号 相关值为１时，测得此时的１倍频工作转速下两通 道信号的相位差见表１。
通过表１可以看出，风机驱动端与电动机驱动 端水平、垂直、轴向的相位均接近１８０。，即相位相反。 依据联轴器两侧同一方向的相位差在角位移不对中 时约为１８０。的结论，因此可证明联轴器对中存在严 重问题。
２００２年１１月１日开始，一次风机电动机轴承振 幅逐渐增大，且振动幅值和轴瓦温度都随负荷升高 而增加，并有继续加剧的趋势。机组满负荷时，电动 机驱动端轴承振幅高达８５／ｕｎ，用红外线测温仪测 得轴瓦温度达９２℃。为查找设备问题，消除隐患， 于１１月１３日采用ＣＳｌ２１２０双通道振动采集仪对轴 承的振动频谱及相位数据进行收集，根据收集数据 对故障进行了细致的分析。
依据上述分析可以明确判断：电动机与风机之 间的齿型联轴器存在断齿、裂纹和齿面凹坑情况，且 联轴器裂纹是引起振动幅值随负荷显著变化的根本 原因。
３故障处理
根据以上设备故障分析结论，依据设备状态及 机组运行负荷曲线，果断地决定选择夜间负荷低谷 消除设备缺陷。
故障的处理步骤： （１）设备停运前准备联轴器备品，所需的工器 具及相关材料； （２）检查电动机及风机的轴瓦磨损情况，调整 轴瓦间隙符合标准：轴瓦顶隙０．１５～０．３ ｍｍ，侧隙 均匀约为０．１０—０．１５ ｍｍ； （３）更换齿型联轴器并重新找中心，联轴器拆 除及复装过程中避免转子弯曲，联轴器中心应符合 规定技术标准：圆距＜０．０５ ｍｍ，面距＜０．０５ ｍｉｌｌ； （４）齿型联轴器的齿顶间隙及侧隙符合要求：
万方数据
出现啮合频率及其各次谐波成份。当齿轮有缺陷 时，特别是当齿面均匀磨损后，其谐波成份会变得格 外地突出，是齿轮磨损的一个灵敏度标志。啮合频 率的各次谐波的幅值比基波的幅值上升得快。齿面 上的点蚀、剥落等损伤也会在啮合频率及其各次谐 波成份中表现出来。齿故障分析可从大周期故障分 析和小周期故障分析两方面着手。 ２．３．１大周期故障分析
２故障分析
现场测取的电动机和风机驱动端轴承水平方向 的振动幅值明显高于垂直、轴向的振动幅值。电动 机轴承水平方向的振幅为８５肚ｍ（峰一峰值），风机
为４０胛（峰一峰值），电动机驱动端水平方向的振
收稿日期：２００５—０５一１８
万方数据 作者简介：陈莲芳（１９６６一），女，山东恒台人，山东大学博士研究生
图ｌ 电动机驱动端水平方向振动频谱
通过对电机驱动端与非驱动端振动频谱比较分 析，发现水平１倍频均超标，并伴有２倍频、３倍频、 ４倍频等工作频率下的振动，且２倍频基频谐波较 突出，显示联轴器有对中问题；同时风机的振动对负 荷变化比较敏感，振动幅值随负荷的增加而升高现 象比较明显，因此可以推断风机与电动机间齿型联 轴器存在对中问题，角向不对中问题突出。
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图２ 电动机非驱动端轴向振动频谱
第１期
陈莲芳，等：风机振动故障诊断及处理
·９７·
依据齿型联轴器连接的不对中转子系统主要振 动特征：齿型联轴器不对中故障的特征频率为角频 率的２倍；由不对中故障产生的对转子的激振力随 转速的升高而增大；激励振幅与不对中量成正比，随 不对中量的增加，激振力产生的振幅呈线性加大。
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图３ 电动机驱动端轴承水平方向高频频谱
图３为转速１ ４８９ ｒ／ｒａｉｎ、频率２４．８２ Ｈｚ时测取的电 动机驱动端水平方向高频频谱图。由图３可以看 出，频率是以齿轮轴的旋转频率为基本频率，预示齿 轮存在齿轮偏心、局部断裂或裂纹等故障。 ２．３．２小周期故障分析
轴系若具有过大的不对中量时，即使转子能够 联接上，也会导致联轴器不符合其运动条件而使转 子在运动中产生巨大的附加径向力和附加轴向力， 使转子发生异常振动和轴承的早期损坏，这对转子 系统具有更大的破坏性。 ２．２电机轴承与风机轴承的振动相关性分析
为进一步明确联轴器对中问题，对电动机及风 机轴承进行相位分析。由于设备处于运行状态，无 法在联轴器处加装鉴相标志，无法采用常规的手段 获得联轴器两端轴承的相位情况，因此采用相关分 析的方法来获取需要相位数据。
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山东临沂某发电厂为３００ ＭＷ进口发电机组， 其锅炉配置有２台离心式引风机，水平布置、双吸叶 轮、转子两端轴瓦支撑、进风量挡板可调，在５０％额 定负荷下工作；电动机配置为鼠笼式异步电机，其额 定电压为３ ｋＶ，功率为ｌ ６７７ ｋＷ，水平布置、轴瓦两 端支撑，风机与电动机之间采用齿型联轴器连接。
图１为转速１ ４８９ ｒ／ｍｉｎ、频率２４．８３ Ｈｚ时电动 机驱动端水平方向振动频谱图；图２为电动机非驱 动端的轴向振动频谱图。
由图１可以明显地看出，电动机驱动端水平方 向以１倍频和２倍频分量为主要分量，多数情况超 过１倍频分量，２倍频下的振幅约为１倍频下振幅 的２倍，３倍频以上工作频率下的振幅较小。而从 图２可以看出，电动机非驱动端轴向以１倍频振动 为主。
由于轴系中心扰动较大，电动机气隙变化也较 大，其轴承振动信息的时域波形显示出了拍振信号 的特征，磁隙中心很不稳定。电动机与风机间齿型 联轴器为７０个齿的齿套连接方式，啮合频率７０× ２４．８２＝１ ７３７ Ｈｚ，２倍的啮合频率为２Ｘ ７０ Ｘ ２４．８２＝
３ ４７４ Ｈｚ。
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图４ 电动机驱动端轴承的高频频谱
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热能动力工程