工礦大型風(fēng)機(jī)機(jī)械振動(dòng)故障剖析與精準(zhǔn)診斷方法探究一、引言1.1研究背景與意義在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)體系中，工礦大型風(fēng)機(jī)扮演著舉足輕重的角色，作為關(guān)鍵的動(dòng)力設(shè)備，其廣泛應(yīng)用于多個(gè)重要領(lǐng)域。在能源領(lǐng)域，火力發(fā)電廠依靠大型風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)鍋爐的通風(fēng)換氣，確保燃料充分燃燒，為發(fā)電過程提供穩(wěn)定的動(dòng)力支持；在鋼鐵冶金行業(yè)，風(fēng)機(jī)用于高爐鼓風(fēng)、轉(zhuǎn)爐煤氣回收等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響著鋼鐵的生產(chǎn)效率與質(zhì)量；在化工生產(chǎn)中，風(fēng)機(jī)參與物料輸送、氣體壓縮等工藝流程，保障化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，在大型工業(yè)企業(yè)的設(shè)備投資中，風(fēng)機(jī)設(shè)備的占比相當(dāng)可觀，且其運(yùn)行能耗在企業(yè)總能耗中也占據(jù)一定比例。然而，在實(shí)際運(yùn)行過程中，工礦大型風(fēng)機(jī)面臨著諸多復(fù)雜因素的影響，機(jī)械振動(dòng)故障成為困擾其穩(wěn)定運(yùn)行的常見問題。機(jī)械振動(dòng)故障的產(chǎn)生不僅與風(fēng)機(jī)自身的設(shè)計(jì)、制造工藝密切相關(guān)，還受到安裝調(diào)試、運(yùn)行環(huán)境、維護(hù)保養(yǎng)等多種因素的綜合作用。從設(shè)備的全生命周期來看，在運(yùn)行初期，可能由于安裝精度不足導(dǎo)致振動(dòng)問題；隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，零部件的磨損、疲勞等會(huì)逐漸引發(fā)更為嚴(yán)重的振動(dòng)故障。振動(dòng)故障一旦發(fā)生，將對(duì)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)產(chǎn)生多方面的負(fù)面影響。一方面，振動(dòng)會(huì)加劇軸承、葉輪等關(guān)鍵部件的磨損，縮短設(shè)備的使用壽命，增加設(shè)備維修成本與更換頻率；另一方面，嚴(yán)重的振動(dòng)可能導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的性能下降，如風(fēng)量、風(fēng)壓不穩(wěn)定，無法滿足生產(chǎn)工藝的需求，進(jìn)而影響整個(gè)生產(chǎn)流程的連續(xù)性與穩(wěn)定性，給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，因風(fēng)機(jī)振動(dòng)故障導(dǎo)致的非計(jì)劃停機(jī)事件，每年給工業(yè)企業(yè)造成的直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)億元，間接損失更是難以估量。此外，風(fēng)機(jī)振動(dòng)故障還可能引發(fā)一系列安全隱患，對(duì)人員和設(shè)備的安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。強(qiáng)烈的振動(dòng)可能導(dǎo)致設(shè)備部件松動(dòng)、脫落，引發(fā)意外事故；同時(shí)，振動(dòng)產(chǎn)生的噪音也會(huì)對(duì)工作環(huán)境造成污染，影響操作人員的身心健康。在一些對(duì)生產(chǎn)連續(xù)性要求極高的行業(yè)，如化工、電力等，風(fēng)機(jī)振動(dòng)故障引發(fā)的停機(jī)事故甚至可能導(dǎo)致生產(chǎn)系統(tǒng)的癱瘓，帶來災(zāi)難性的后果。鑒于此，深入研究工礦大型風(fēng)機(jī)機(jī)械振動(dòng)故障及診斷方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。準(zhǔn)確、高效的故障診斷技術(shù)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中的潛在問題，提前采取相應(yīng)的維修措施，避免故障的進(jìn)一步惡化，從而有效降低設(shè)備故障率，提高設(shè)備的可靠性與可用性。通過故障診斷技術(shù)，企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與預(yù)知性維護(hù)，合理安排維修計(jì)劃，減少不必要的維修成本，提高生產(chǎn)效率，增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭力。此外，故障診斷技術(shù)的發(fā)展還有助于推動(dòng)風(fēng)機(jī)設(shè)備的智能化升級(jí)，為工業(yè)生產(chǎn)的智能化、自動(dòng)化發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國外對(duì)工礦大型風(fēng)機(jī)機(jī)械振動(dòng)故障及診斷方法的研究起步較早，在理論研究與實(shí)際應(yīng)用方面都取得了豐碩成果。美國、德國、日本等發(fā)達(dá)國家憑借先進(jìn)的技術(shù)和完善的科研體系，在故障診斷領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。美國在振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)方面投入大量資源，研發(fā)出一系列高精度的傳感器和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地采集風(fēng)機(jī)的振動(dòng)數(shù)據(jù)。如美國BentlyNevada公司開發(fā)的3500系列監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于各類旋轉(zhuǎn)機(jī)械，包括大型風(fēng)機(jī)，能夠?qū)φ駝?dòng)幅值、相位、頻率等參數(shù)進(jìn)行精確測(cè)量，為故障診斷提供可靠的數(shù)據(jù)支持。德國注重風(fēng)機(jī)故障診斷的理論研究與工程實(shí)踐相結(jié)合，在故障機(jī)理分析、信號(hào)處理等方面取得了顯著進(jìn)展。德國的一些研究機(jī)構(gòu)通過對(duì)風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、流體力學(xué)等多學(xué)科的深入研究，揭示了多種振動(dòng)故障的產(chǎn)生機(jī)理，為診斷方法的創(chuàng)新提供了理論依據(jù)。日本則在智能化故障診斷技術(shù)方面獨(dú)具特色，利用人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等先進(jìn)技術(shù)，開發(fā)出智能診斷系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)風(fēng)機(jī)故障的自動(dòng)診斷與預(yù)測(cè)。例如，日本某公司研發(fā)的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)機(jī)故障診斷系統(tǒng)，能夠?qū)Υ罅康倪\(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和分析，快速準(zhǔn)確地識(shí)別出故障類型和故障部位。在國內(nèi)，隨著工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加速，對(duì)工礦大型風(fēng)機(jī)振動(dòng)故障診斷的研究也日益受到重視。近年來，國內(nèi)眾多高校、科研機(jī)構(gòu)以及企業(yè)積極開展相關(guān)研究，取得了一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成果。在理論研究方面，國內(nèi)學(xué)者對(duì)風(fēng)機(jī)振動(dòng)故障的機(jī)理進(jìn)行了深入剖析，建立了多種故障模型，為故障診斷提供了理論基礎(chǔ)。例如，一些學(xué)者通過對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析，建立了轉(zhuǎn)子不平衡、軸系不對(duì)中等故障的數(shù)學(xué)模型，通過數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，揭示了這些故障的振動(dòng)特征和傳播規(guī)律。在技術(shù)應(yīng)用方面，國內(nèi)不斷引進(jìn)和吸收國外先進(jìn)的診斷技術(shù)，同時(shí)結(jié)合國內(nèi)實(shí)際情況進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)。目前，國內(nèi)已經(jīng)開發(fā)出多種適用于不同工況的風(fēng)機(jī)故障診斷系統(tǒng)，在電力、鋼鐵、化工等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。例如，某電力企業(yè)自主研發(fā)的風(fēng)機(jī)故障診斷系統(tǒng)，采用了先進(jìn)的傳感器技術(shù)和數(shù)據(jù)分析算法，能夠?qū)︼L(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的故障隱患，有效提高了風(fēng)機(jī)的運(yùn)行可靠性。然而，當(dāng)前國內(nèi)外的研究仍存在一些不足之處。一方面，現(xiàn)有的診斷方法在復(fù)雜工況下的診斷準(zhǔn)確率有待提高。工礦大型風(fēng)機(jī)的運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜多變，受到多種因素的干擾，如高溫、高濕度、強(qiáng)電磁干擾等，這些因素會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)信號(hào)的畸變和噪聲干擾，影響診斷方法的準(zhǔn)確性。另一方面，對(duì)于一些新型故障，如由材料老化、結(jié)構(gòu)疲勞等引起的故障，現(xiàn)有的診斷方法還缺乏有效的應(yīng)對(duì)手段。此外，目前的故障診斷系統(tǒng)大多側(cè)重于故障的檢測(cè)和診斷，在故障預(yù)測(cè)和預(yù)防方面的功能還不夠完善，無法為設(shè)備的維護(hù)和管理提供全面的支持。針對(duì)這些不足，未來的研究需要進(jìn)一步加強(qiáng)多學(xué)科交叉融合，綜合運(yùn)用先進(jìn)的傳感器技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、人工智能技術(shù)等，開發(fā)出更加準(zhǔn)確、高效、智能的故障診斷方法和系統(tǒng)，以滿足工業(yè)生產(chǎn)對(duì)風(fēng)機(jī)設(shè)備可靠性和安全性的需求。1.3研究內(nèi)容與方法本文將圍繞工礦大型風(fēng)機(jī)機(jī)械振動(dòng)故障及診斷方法展開深入研究，具體研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：一是對(duì)工礦大型風(fēng)機(jī)常見的機(jī)械振動(dòng)故障類型進(jìn)行系統(tǒng)梳理和分類，詳細(xì)分析每種故障類型的表現(xiàn)形式及特征，如轉(zhuǎn)子不平衡故障，其振動(dòng)特征通常表現(xiàn)為在一倍頻處有明顯的振動(dòng)幅值；軸系不對(duì)中故障，會(huì)在一倍頻和二倍頻處出現(xiàn)較大的振動(dòng)分量等。二是深入剖析導(dǎo)致風(fēng)機(jī)機(jī)械振動(dòng)故障的原因，從設(shè)計(jì)制造缺陷、安裝調(diào)試不當(dāng)、運(yùn)行維護(hù)不合理以及運(yùn)行環(huán)境惡劣等多個(gè)角度進(jìn)行分析。例如，在設(shè)計(jì)制造方面，葉輪的加工精度不足、材質(zhì)不均勻等都可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)子不平衡；安裝過程中，聯(lián)軸器的對(duì)中誤差過大、地腳螺栓緊固不牢等會(huì)引發(fā)振動(dòng)故障；運(yùn)行維護(hù)時(shí)，缺乏定期的潤滑保養(yǎng)、未及時(shí)清理葉輪上的污垢等也會(huì)影響風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行。在診斷方法研究方面，將全面介紹當(dāng)前常用的風(fēng)機(jī)機(jī)械振動(dòng)故障診斷方法，如振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)，通過傳感器實(shí)時(shí)采集風(fēng)機(jī)的振動(dòng)信號(hào)，分析振動(dòng)的幅值、頻率、相位等參數(shù)來判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；頻譜分析方法，將時(shí)域振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào)，通過分析頻譜圖中的特征頻率來識(shí)別故障類型；以及基于人工智能的診斷方法，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)等算法對(duì)大量的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)故障的自動(dòng)診斷和預(yù)測(cè)。此外，還將對(duì)各種診斷方法的原理、優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行深入探討，并結(jié)合實(shí)際案例分析其在不同工況下的應(yīng)用效果。為了使研究更具說服力和實(shí)用性，還將選取實(shí)際的工礦大型風(fēng)機(jī)振動(dòng)故障案例進(jìn)行深入分析。詳細(xì)闡述故障發(fā)生的背景、過程及現(xiàn)象，運(yùn)用前面所研究的故障診斷方法對(duì)案例進(jìn)行全面分析，找出故障的根本原因，并提出相應(yīng)的解決方案和預(yù)防措施。通過實(shí)際案例的分析，不僅可以驗(yàn)證診斷方法的有效性和可行性，還能為實(shí)際工程應(yīng)用提供有益的參考和借鑒。在研究方法上，本文采用了多種研究方法相結(jié)合的方式。一是文獻(xiàn)研究法，廣泛查閱國內(nèi)外相關(guān)的學(xué)術(shù)文獻(xiàn)、技術(shù)報(bào)告、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等資料，全面了解工礦大型風(fēng)機(jī)機(jī)械振動(dòng)故障及診斷方法的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，為本文的研究提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。二是案例分析法，通過對(duì)實(shí)際工程中的風(fēng)機(jī)振動(dòng)故障案例進(jìn)行深入分析，總結(jié)故障發(fā)生的規(guī)律和特點(diǎn)，驗(yàn)證診斷方法的實(shí)際應(yīng)用效果，提高研究的實(shí)用性和針對(duì)性。三是理論與實(shí)踐相結(jié)合的方法，在理論研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際的風(fēng)機(jī)設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，將理論成果應(yīng)用于實(shí)際工程中，解決實(shí)際問題，同時(shí)通過實(shí)踐不斷完善和優(yōu)化理論研究成果。通過綜合運(yùn)用這些研究方法，確保本文的研究內(nèi)容既具有理論深度，又能滿足實(shí)際工程應(yīng)用的需求。二、工礦大型風(fēng)機(jī)機(jī)械振動(dòng)故障類型及危害2.1常見故障類型2.1.1轉(zhuǎn)子不平衡故障轉(zhuǎn)子不平衡是工礦大型風(fēng)機(jī)機(jī)械振動(dòng)故障中較為常見的一種類型。在風(fēng)機(jī)的制造過程中，由于工藝水平的限制，可能會(huì)出現(xiàn)葉輪加工精度不足的情況，導(dǎo)致葉輪質(zhì)量分布不均勻。例如，在一些小型風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家，由于缺乏高精度的加工設(shè)備和嚴(yán)格的質(zhì)量控制體系，葉輪在鑄造或機(jī)加工過程中可能會(huì)出現(xiàn)局部壁厚不一致、材料密度差異等問題，從而使轉(zhuǎn)子的質(zhì)心與旋轉(zhuǎn)中心不重合。在安裝環(huán)節(jié)，若操作不當(dāng)，如葉輪與軸的裝配偏差、聯(lián)軸器的安裝誤差等，也會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子不平衡。某鋼鐵廠在安裝一臺(tái)大型高爐鼓風(fēng)機(jī)時(shí)，由于安裝人員未嚴(yán)格按照安裝工藝要求進(jìn)行聯(lián)軸器的對(duì)中調(diào)整，導(dǎo)致聯(lián)軸器的同心度誤差超出允許范圍，在風(fēng)機(jī)運(yùn)行后，引發(fā)了嚴(yán)重的轉(zhuǎn)子不平衡振動(dòng)故障。隨著風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間的增加，葉輪會(huì)受到氣流的沖刷、腐蝕以及灰塵的附著等影響，導(dǎo)致葉輪的質(zhì)量分布發(fā)生變化，進(jìn)而產(chǎn)生不平衡。在一些化工企業(yè)中，風(fēng)機(jī)輸送的氣體中可能含有腐蝕性介質(zhì)，長期運(yùn)行后，葉輪表面會(huì)出現(xiàn)腐蝕坑洼，使葉輪的質(zhì)量分布不均勻；在礦山、水泥廠等粉塵較多的環(huán)境中，葉輪上會(huì)逐漸積累大量的灰塵，這些灰塵的分布往往是不規(guī)則的，也會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子不平衡。此外，葉輪上的零件松動(dòng)或脫落，如葉片與輪轂的連接螺栓松動(dòng)、鉚釘脫落等，同樣會(huì)破壞轉(zhuǎn)子的平衡狀態(tài)。某火電廠的一臺(tái)引風(fēng)機(jī)，在運(yùn)行一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)葉輪上的一片葉片固定螺栓松動(dòng)，隨著風(fēng)機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)，葉片逐漸偏離原來的位置，最終導(dǎo)致轉(zhuǎn)子嚴(yán)重不平衡，風(fēng)機(jī)振動(dòng)劇烈，不得不停機(jī)檢修。轉(zhuǎn)子不平衡故障的振動(dòng)特征較為明顯，通常表現(xiàn)為振動(dòng)幅值與轉(zhuǎn)速的平方成正比，即轉(zhuǎn)速越高，振動(dòng)幅值越大。在頻譜分析中，主要振動(dòng)頻率為轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)頻率（一倍頻），且該頻率處的振動(dòng)幅值占主導(dǎo)地位。當(dāng)風(fēng)機(jī)出現(xiàn)轉(zhuǎn)子不平衡故障時(shí)，振動(dòng)主要集中在水平方向，因?yàn)樗椒较蚋菀资艿诫x心力的影響。某鍋爐引風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)速為1480r/min，在設(shè)備巡檢中發(fā)現(xiàn)其振動(dòng)異常。通過振動(dòng)測(cè)量儀對(duì)各測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)測(cè)點(diǎn)①的水平方向振動(dòng)值嚴(yán)重超差，利用簡易頻率分析儀對(duì)測(cè)點(diǎn)①進(jìn)行頻率分析，結(jié)果顯示其主要頻率為風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速頻率（約26Hz）成分，對(duì)比其他測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)值，測(cè)點(diǎn)①最靠近風(fēng)機(jī)葉輪，據(jù)此診斷為存在不平衡故障。經(jīng)進(jìn)一步檢查，發(fā)現(xiàn)葉輪上有一處因腐蝕導(dǎo)致的質(zhì)量損失，從而引起了轉(zhuǎn)子不平衡。通過對(duì)葉輪進(jìn)行修復(fù)和動(dòng)平衡校正，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)恢復(fù)正常。2.1.2系統(tǒng)安裝誤差故障系統(tǒng)安裝誤差是導(dǎo)致工礦大型風(fēng)機(jī)機(jī)械振動(dòng)故障的另一個(gè)重要原因。電機(jī)與風(fēng)機(jī)的連接不同心是常見的安裝問題之一。在安裝過程中，如果聯(lián)軸器的對(duì)中精度達(dá)不到要求，電機(jī)與風(fēng)機(jī)的軸中心線存在偏差，就會(huì)使風(fēng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生額外的交變應(yīng)力，從而引發(fā)振動(dòng)。這種不同心可能表現(xiàn)為徑向位移、軸向位移或角度偏差。某石化企業(yè)在安裝一臺(tái)大型離心風(fēng)機(jī)時(shí)，由于對(duì)聯(lián)軸器的安裝調(diào)試不夠精細(xì)，導(dǎo)致電機(jī)與風(fēng)機(jī)的軸中心線存在0.5mm的徑向位移和1°的角度偏差。風(fēng)機(jī)運(yùn)行后，在聯(lián)軸器處產(chǎn)生了強(qiáng)烈的振動(dòng)，隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，振動(dòng)逐漸加劇，不僅對(duì)聯(lián)軸器本身造成了嚴(yán)重的損壞，還影響到了風(fēng)機(jī)的軸承和其他部件，導(dǎo)致設(shè)備無法正常運(yùn)行。皮帶傳動(dòng)的風(fēng)機(jī)中，皮帶的張緊度不均勻、皮帶磨損或老化等問題也會(huì)引發(fā)振動(dòng)故障。皮帶張緊度過松，會(huì)導(dǎo)致皮帶在運(yùn)行過程中出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，使風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，從而產(chǎn)生振動(dòng)；皮帶張緊度過緊，則會(huì)增加皮帶和皮帶輪的磨損，同時(shí)也會(huì)給電機(jī)和風(fēng)機(jī)的軸承帶來額外的負(fù)荷，引發(fā)振動(dòng)。皮帶磨損或老化后，其彈性和摩擦力會(huì)發(fā)生變化，也容易導(dǎo)致傳動(dòng)不穩(wěn)定，產(chǎn)生振動(dòng)。某紡織廠的一臺(tái)通風(fēng)機(jī)采用皮帶傳動(dòng)，由于長期未對(duì)皮帶進(jìn)行檢查和調(diào)整，皮帶出現(xiàn)了嚴(yán)重的磨損，張緊度也不均勻。在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，皮帶頻繁打滑，發(fā)出異常的噪音，同時(shí)風(fēng)機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)，影響了車間的正常生產(chǎn)。通過更換新的皮帶，并調(diào)整好皮帶的張緊度，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)故障得到了解決。節(jié)氣門與機(jī)殼之間的間隙不均勻也是一個(gè)不容忽視的問題。如果節(jié)氣門在安裝時(shí)位置不準(zhǔn)確，或者在運(yùn)行過程中由于受到氣流的沖擊而發(fā)生位移，導(dǎo)致節(jié)氣門與機(jī)殼之間的間隙不一致，就會(huì)使氣流在通過節(jié)氣門時(shí)產(chǎn)生不均勻的流動(dòng)，形成氣流激振力，從而引發(fā)風(fēng)機(jī)振動(dòng)。這種振動(dòng)通常表現(xiàn)為低頻振動(dòng)，且與風(fēng)機(jī)的負(fù)荷密切相關(guān)。某水泥廠的一臺(tái)窯尾高溫風(fēng)機(jī)，在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)振動(dòng)異常，經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)節(jié)氣門與機(jī)殼之間的間隙不均勻，部分區(qū)域的間隙過小。當(dāng)風(fēng)機(jī)負(fù)荷增加時(shí)，氣流通過節(jié)氣門的流速增大，不均勻的氣流激振力也隨之增大，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)振動(dòng)加劇。通過對(duì)節(jié)氣門的位置進(jìn)行調(diào)整，使節(jié)氣門與機(jī)殼之間的間隙均勻一致，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)得到了有效控制。地腳螺栓松動(dòng)、設(shè)備基礎(chǔ)不牢固以及管道安裝不合理等也會(huì)對(duì)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，引發(fā)振動(dòng)故障。地腳螺栓松動(dòng)會(huì)使風(fēng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)失去穩(wěn)定的支撐，產(chǎn)生晃動(dòng)和振動(dòng)；設(shè)備基礎(chǔ)不牢固，如基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度不足、基礎(chǔ)下沉等，會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生共振，加劇振動(dòng)的幅度；管道安裝不合理，如管道與風(fēng)機(jī)的連接方式不當(dāng)、管道的支撐不足等，會(huì)使管道在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，并通過管道傳遞到風(fēng)機(jī)上，影響風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行。某發(fā)電廠的一臺(tái)送風(fēng)機(jī)，由于長期運(yùn)行，地腳螺栓出現(xiàn)了松動(dòng)，設(shè)備基礎(chǔ)也因受到振動(dòng)的影響而出現(xiàn)了輕微的下沉。在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，地腳螺栓處發(fā)出明顯的敲擊聲，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)也逐漸增大，嚴(yán)重威脅到了設(shè)備的安全運(yùn)行。通過對(duì)地腳螺栓進(jìn)行緊固，并對(duì)設(shè)備基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)得到了明顯改善。2.1.3部件碰撞摩擦故障部件碰撞摩擦故障是工礦大型風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的一種較為嚴(yán)重的機(jī)械振動(dòng)故障。當(dāng)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子發(fā)生變形時(shí)，會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子與靜止部件之間的間隙發(fā)生變化，從而引發(fā)碰撞摩擦。轉(zhuǎn)子變形可能是由于制造缺陷、材料疲勞、過載運(yùn)行等原因引起的。某化工廠的一臺(tái)大型離心風(fēng)機(jī)，由于長期在高負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，轉(zhuǎn)子受到的離心力過大，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子出現(xiàn)了彎曲變形。在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子與機(jī)殼內(nèi)壁發(fā)生了碰撞摩擦，產(chǎn)生了強(qiáng)烈的振動(dòng)和異常的噪音，同時(shí)風(fēng)機(jī)的性能也急劇下降，風(fēng)量和風(fēng)壓明顯降低。安裝不良也是導(dǎo)致部件碰撞摩擦的一個(gè)重要原因。如果風(fēng)機(jī)的零部件在安裝時(shí)位置不準(zhǔn)確、裝配精度不夠，就會(huì)使運(yùn)動(dòng)部件與靜止部件之間的間隙過小，在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)容易發(fā)生碰撞摩擦。例如，葉輪與機(jī)殼的安裝間隙過小，會(huì)導(dǎo)致葉輪在旋轉(zhuǎn)時(shí)與機(jī)殼發(fā)生摩擦；軸承安裝不當(dāng)，會(huì)使軸與軸承之間的配合精度下降，引發(fā)摩擦。某鋼鐵廠在安裝一臺(tái)燒結(jié)風(fēng)機(jī)時(shí)，由于安裝人員的疏忽，葉輪與機(jī)殼之間的間隙僅為0.5mm，遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)要求的1.5mm。風(fēng)機(jī)運(yùn)行后，葉輪與機(jī)殼迅速發(fā)生摩擦，產(chǎn)生了大量的熱量和火花，不僅損壞了葉輪和機(jī)殼，還引發(fā)了火災(zāi)事故，給企業(yè)帶來了巨大的損失。潤滑問題同樣會(huì)導(dǎo)致部件之間的碰撞摩擦。如果風(fēng)機(jī)的軸承、齒輪等部件缺乏良好的潤滑，會(huì)使部件之間的摩擦系數(shù)增大，產(chǎn)生過多的熱量，從而導(dǎo)致部件磨損加劇，甚至出現(xiàn)咬死現(xiàn)象。在這種情況下，部件之間的運(yùn)動(dòng)不再平穩(wěn)，會(huì)產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)。某水泥廠的一臺(tái)煤磨風(fēng)機(jī)，由于潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障，軸承長時(shí)間得不到充分的潤滑，導(dǎo)致軸承磨損嚴(yán)重，內(nèi)外圈之間的間隙增大。在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，軸承內(nèi)的滾動(dòng)體與內(nèi)外圈之間發(fā)生了劇烈的碰撞摩擦，產(chǎn)生了強(qiáng)烈的振動(dòng)和刺耳的噪音，最終導(dǎo)致軸承損壞，風(fēng)機(jī)停機(jī)。部件碰撞摩擦故障的振動(dòng)特征比較復(fù)雜，通常會(huì)出現(xiàn)非整數(shù)倍頻的振動(dòng)成分，同時(shí)還會(huì)伴有強(qiáng)烈的沖擊信號(hào)。在時(shí)域波形上，會(huì)出現(xiàn)明顯的削波現(xiàn)象；在頻譜圖上，除了基頻和倍頻成分外，還會(huì)出現(xiàn)大量的高頻諧波成分。某廠一臺(tái)主風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中突然出現(xiàn)強(qiáng)振現(xiàn)象，風(fēng)機(jī)出口最大振動(dòng)值達(dá)159μm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其二級(jí)報(bào)警值（90μm）。通過對(duì)振動(dòng)信號(hào)的分析，發(fā)現(xiàn)振動(dòng)頻譜中出現(xiàn)了精確的0.5倍頻、1.5倍頻、2.5倍頻等非整數(shù)倍頻成分，且工頻及其諧波幅值也均有所增長。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況分析，判斷是由于殼體熱膨脹受阻，造成轉(zhuǎn)子與殼體不同心，導(dǎo)致動(dòng)靜件摩擦而引起的。停機(jī)揭蓋檢查后發(fā)現(xiàn)，風(fēng)機(jī)第一級(jí)葉輪的口環(huán)磨損非常嚴(yán)重，整個(gè)葉輪也已經(jīng)扭曲變形。2.1.4軸承相關(guān)故障軸承作為工礦大型風(fēng)機(jī)的關(guān)鍵部件之一，其運(yùn)行狀態(tài)直接影響著風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定性和可靠性。軸承與軸不同心是常見的故障之一，這可能是由于安裝過程中的誤差、軸的彎曲變形或者軸承座的加工精度不足等原因?qū)е碌摹．?dāng)軸承與軸不同心時(shí)，軸承內(nèi)部的滾動(dòng)體將承受不均勻的載荷，從而產(chǎn)生額外的摩擦力和交變應(yīng)力，引發(fā)振動(dòng)。某電廠的一臺(tái)引風(fēng)機(jī)在運(yùn)行一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)軸承處振動(dòng)異常。經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)軸承與軸存在0.3mm的偏心量，這是由于在安裝過程中，軸承座的安裝孔與軸的中心線存在偏差所致。由于軸承與軸不同心，軸承內(nèi)部的滾動(dòng)體在運(yùn)行時(shí)受到了不均勻的擠壓，導(dǎo)致滾動(dòng)體與內(nèi)外圈之間的摩擦加劇，產(chǎn)生了強(qiáng)烈的振動(dòng)和噪音。隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，軸承的磨損逐漸加劇，最終導(dǎo)致軸承損壞，風(fēng)機(jī)無法正常運(yùn)行。軸承游隙超標(biāo)也是一個(gè)需要關(guān)注的問題。軸承游隙過大，會(huì)使軸承在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生較大的晃動(dòng)，降低軸承的旋轉(zhuǎn)精度，從而引發(fā)振動(dòng)；軸承游隙過小，則會(huì)增加軸承內(nèi)部的摩擦阻力，導(dǎo)致軸承發(fā)熱，甚至出現(xiàn)咬死現(xiàn)象。某水泥廠的一臺(tái)生料磨風(fēng)機(jī)，在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)軸承溫度過高，同時(shí)伴有振動(dòng)。經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)軸承的游隙過小，這是由于在安裝時(shí)，選用的軸承游隙不符合設(shè)備的運(yùn)行要求。由于軸承游隙過小，軸承內(nèi)部的滾動(dòng)體在運(yùn)行時(shí)受到了過大的壓力，摩擦產(chǎn)生的熱量無法及時(shí)散發(fā)，導(dǎo)致軸承溫度急劇升高。同時(shí)，由于軸承的旋轉(zhuǎn)精度下降，風(fēng)機(jī)也產(chǎn)生了明顯的振動(dòng)。通過更換合適游隙的軸承，并對(duì)軸承進(jìn)行正確的安裝和調(diào)試，風(fēng)機(jī)的運(yùn)行恢復(fù)正常。軸承安裝歪斜同樣會(huì)對(duì)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。如果軸承在安裝時(shí)沒有正確就位，或者軸承座的安裝平面不平整，會(huì)使軸承在運(yùn)行時(shí)承受額外的彎矩，導(dǎo)致軸承內(nèi)部的應(yīng)力分布不均勻，從而引發(fā)振動(dòng)和磨損。某化工廠的一臺(tái)壓縮機(jī)用風(fēng)機(jī)，在安裝后試運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)軸承處振動(dòng)較大。經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)軸承安裝歪斜，這是由于軸承座的安裝平面存在0.5mm的平面度誤差。由于軸承安裝歪斜，軸承內(nèi)部的滾動(dòng)體在運(yùn)行時(shí)受到了不均勻的載荷，導(dǎo)致滾動(dòng)體與內(nèi)外圈之間的接觸應(yīng)力增大，產(chǎn)生了強(qiáng)烈的振動(dòng)和磨損。在短時(shí)間內(nèi)，軸承就出現(xiàn)了嚴(yán)重的損壞，需要更換新的軸承。軸承損壞是軸承相關(guān)故障中最為嚴(yán)重的一種情況，其原因可能是多種多樣的，如長期過載運(yùn)行、潤滑不良、疲勞磨損、腐蝕等。當(dāng)軸承損壞時(shí)，會(huì)出現(xiàn)滾珠破碎、滾道磨損、保持架斷裂等問題，這些問題會(huì)導(dǎo)致軸承無法正常工作，引發(fā)風(fēng)機(jī)的劇烈振動(dòng)。某鋼鐵廠的一臺(tái)高爐鼓風(fēng)機(jī)，在運(yùn)行過程中突然聽到軸承處傳來異常的噪音，隨后風(fēng)機(jī)的振動(dòng)急劇增大。停機(jī)檢查后發(fā)現(xiàn)，軸承的滾珠已經(jīng)破碎，滾道出現(xiàn)了嚴(yán)重的磨損，保持架也斷裂成了幾段。經(jīng)分析，這是由于長期的高負(fù)荷運(yùn)行和潤滑不良，導(dǎo)致軸承疲勞磨損，最終損壞。這次故障不僅導(dǎo)致了風(fēng)機(jī)的停機(jī)維修，還對(duì)生產(chǎn)造成了嚴(yán)重的影響。軸承故障的振動(dòng)特征也具有一定的規(guī)律性。在頻譜分析中，通常會(huì)出現(xiàn)與軸承故障頻率相關(guān)的特征頻率，這些特征頻率可以通過軸承的型號(hào)和結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算得出。某鋼鐵廠的高爐鐵前除塵風(fēng)機(jī)電機(jī)在運(yùn)行過程中，振動(dòng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常。通過對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)端測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)包絡(luò)譜中主要存在軸承內(nèi)圈故障頻率及諧波，且存在轉(zhuǎn)頻的邊帶。根據(jù)這些特征，診斷工程師判斷該電機(jī)驅(qū)動(dòng)端軸承內(nèi)圈存在故障。隨后的拆機(jī)驗(yàn)證結(jié)果與診斷結(jié)論一致，驅(qū)動(dòng)端軸承內(nèi)圈出現(xiàn)了較大剝落，一個(gè)滾動(dòng)體有點(diǎn)蝕，外圈輕微點(diǎn)蝕。2.2故障危害工礦大型風(fēng)機(jī)的機(jī)械振動(dòng)故障會(huì)引發(fā)一系列嚴(yán)重問題，對(duì)設(shè)備本身以及整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)都產(chǎn)生極大的負(fù)面影響。從設(shè)備部件的損壞角度來看，振動(dòng)故障首當(dāng)其沖地影響到軸承。當(dāng)風(fēng)機(jī)出現(xiàn)振動(dòng)時(shí)，軸承所承受的載荷會(huì)變得不均勻，這會(huì)加速軸承的磨損。正常情況下，軸承的磨損是一個(gè)相對(duì)緩慢的過程，但在振動(dòng)的作用下，磨損速度會(huì)大幅加快。例如，在一些連續(xù)運(yùn)行的大型風(fēng)機(jī)中，原本可以使用一年以上的軸承，由于振動(dòng)故障，可能在短短幾個(gè)月內(nèi)就出現(xiàn)嚴(yán)重磨損，導(dǎo)致滾珠表面出現(xiàn)剝落、劃傷，滾道出現(xiàn)磨損溝痕等問題。一旦軸承損壞，風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)精度就會(huì)受到嚴(yán)重影響，進(jìn)而引發(fā)更劇烈的振動(dòng)，形成惡性循環(huán)。葉片也極易受到振動(dòng)的影響。強(qiáng)烈的振動(dòng)會(huì)使葉片承受交變應(yīng)力，導(dǎo)致葉片疲勞斷裂。在一些風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的大型風(fēng)機(jī)中，由于長期受到強(qiáng)風(fēng)的作用以及自身振動(dòng)的影響，葉片的根部容易出現(xiàn)裂紋，隨著裂紋的不斷擴(kuò)展，最終導(dǎo)致葉片斷裂。葉片斷裂不僅會(huì)造成風(fēng)機(jī)自身的損壞，斷裂的葉片還可能會(huì)對(duì)周圍的設(shè)備和人員造成嚴(yán)重的傷害。在某化工企業(yè)的大型風(fēng)機(jī)中，就曾發(fā)生過因振動(dòng)導(dǎo)致葉片斷裂的事故，斷裂的葉片高速飛出，打壞了風(fēng)機(jī)周圍的管道和設(shè)備，幸好當(dāng)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)沒有人員，才未造成人員傷亡。振動(dòng)還會(huì)導(dǎo)致螺栓松動(dòng)。風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中，各個(gè)部件通過螺栓連接在一起，以保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。然而，振動(dòng)會(huì)使螺栓受到交變載荷的作用，導(dǎo)致螺栓的預(yù)緊力逐漸減小，最終出現(xiàn)松動(dòng)。螺栓松動(dòng)后，部件之間的連接就會(huì)變得不穩(wěn)定，進(jìn)一步加劇振動(dòng)。某鋼鐵廠的一臺(tái)大型燒結(jié)風(fēng)機(jī)，由于振動(dòng)導(dǎo)致地腳螺栓松動(dòng)，在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，整個(gè)設(shè)備出現(xiàn)了明顯的晃動(dòng)，不僅影響了風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行，還對(duì)設(shè)備基礎(chǔ)造成了損壞，需要花費(fèi)大量的時(shí)間和資金進(jìn)行修復(fù)。機(jī)殼和風(fēng)道在振動(dòng)的作用下也可能會(huì)發(fā)生損壞。長時(shí)間的振動(dòng)會(huì)使機(jī)殼和風(fēng)道的材料產(chǎn)生疲勞，出現(xiàn)裂紋甚至破裂。機(jī)殼和風(fēng)道的損壞會(huì)導(dǎo)致氣體泄漏，降低風(fēng)機(jī)的工作效率，同時(shí)還可能會(huì)引發(fā)安全事故。在一些易燃易爆氣體輸送的場(chǎng)合，機(jī)殼和風(fēng)道的泄漏可能會(huì)引發(fā)爆炸等嚴(yán)重后果。從對(duì)生產(chǎn)安全的影響來看，風(fēng)機(jī)振動(dòng)故障帶來的后果更是不容忽視。振動(dòng)可能導(dǎo)致設(shè)備部件的脫落，這些脫落的部件在風(fēng)機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)下，會(huì)以極高的速度飛出，對(duì)周圍的人員和設(shè)備構(gòu)成嚴(yán)重威脅。在某水泥廠的大型風(fēng)機(jī)事故中，由于振動(dòng)導(dǎo)致葉輪上的一塊部件脫落，該部件高速飛出，擊穿了風(fēng)機(jī)旁邊的配電室墻壁，險(xiǎn)些造成人員傷亡。振動(dòng)產(chǎn)生的噪音也會(huì)對(duì)操作人員的身心健康造成影響。長期暴露在高分貝的噪音環(huán)境中，操作人員容易出現(xiàn)聽力下降、耳鳴、失眠等問題，降低工作效率，增加工作失誤的風(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)機(jī)振動(dòng)故障還會(huì)嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。當(dāng)風(fēng)機(jī)出現(xiàn)振動(dòng)故障時(shí)，其性能會(huì)下降，無法提供穩(wěn)定的風(fēng)量和風(fēng)壓，這會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)工藝無法正常進(jìn)行。在化工生產(chǎn)中，風(fēng)機(jī)是物料輸送和反應(yīng)過程中的重要設(shè)備，風(fēng)機(jī)性能的不穩(wěn)定會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降，甚至出現(xiàn)廢品。在電力生產(chǎn)中，風(fēng)機(jī)的故障會(huì)影響鍋爐的燃燒效率，降低發(fā)電效率，增加能源消耗。據(jù)統(tǒng)計(jì)，因風(fēng)機(jī)振動(dòng)故障導(dǎo)致的生產(chǎn)效率下降，每年給企業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)千萬元。振動(dòng)故障還會(huì)縮短設(shè)備的使用壽命。頻繁的振動(dòng)會(huì)使風(fēng)機(jī)的各個(gè)部件承受額外的應(yīng)力，加速部件的磨損、疲勞和老化，從而縮短設(shè)備的整體使用壽命。一臺(tái)原本可以使用10年的大型風(fēng)機(jī)，由于振動(dòng)故障的影響，可能只能使用5-6年，這就需要企業(yè)提前進(jìn)行設(shè)備更換，增加了設(shè)備投資成本。例如，某火電廠的一臺(tái)大型送風(fēng)機(jī)，由于長期存在振動(dòng)故障，雖然經(jīng)過多次維修，但設(shè)備的整體性能仍然不斷下降，最終不得不提前退役，更換新的風(fēng)機(jī)，這不僅增加了企業(yè)的資金投入，還對(duì)生產(chǎn)的連續(xù)性造成了影響。三、工礦大型風(fēng)機(jī)機(jī)械振動(dòng)故障原因深入分析3.1機(jī)械因素3.1.1制造與安裝缺陷在工礦大型風(fēng)機(jī)的制造過程中，諸多因素可能導(dǎo)致制造缺陷的產(chǎn)生，進(jìn)而為風(fēng)機(jī)的運(yùn)行埋下故障隱患。從材料選擇方面來看，如果選用的材料質(zhì)量不合格，如葉輪材料的強(qiáng)度、韌性不足，在風(fēng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉輪就容易受到氣流的沖擊和交變應(yīng)力的作用，導(dǎo)致葉輪變形、斷裂。某風(fēng)機(jī)制造企業(yè)在生產(chǎn)一臺(tái)大型離心風(fēng)機(jī)時(shí)，為了降低成本，選用了不符合標(biāo)準(zhǔn)的葉輪材料。風(fēng)機(jī)投入使用后，在運(yùn)行初期就出現(xiàn)了異常振動(dòng)，隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，葉輪逐漸出現(xiàn)裂紋，最終導(dǎo)致葉輪斷裂，風(fēng)機(jī)無法正常運(yùn)行。這不僅給用戶帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，也嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的連續(xù)性。加工精度不足也是一個(gè)常見的問題。葉輪的加工精度直接影響到其質(zhì)量分布的均勻性和動(dòng)平衡性能。如果葉輪在加工過程中存在尺寸偏差、表面粗糙度不符合要求等問題，會(huì)導(dǎo)致葉輪在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生不平衡力，引發(fā)振動(dòng)。在一些小型風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家，由于加工設(shè)備落后、工藝水平有限，葉輪的加工精度往往難以保證。某小型風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的風(fēng)機(jī)，葉輪在加工過程中，葉片的厚度偏差達(dá)到了±0.5mm，超出了允許的公差范圍。風(fēng)機(jī)運(yùn)行后，葉輪的不平衡力導(dǎo)致了強(qiáng)烈的振動(dòng)，使得風(fēng)機(jī)的噪音增大，軸承磨損加劇，設(shè)備的可靠性大大降低。裝配工藝同樣至關(guān)重要。如果在裝配過程中，零部件的安裝位置不準(zhǔn)確、連接不牢固，會(huì)使風(fēng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生額外的應(yīng)力和振動(dòng)。例如，軸承的安裝精度不足，會(huì)導(dǎo)致軸承與軸之間的配合不良，產(chǎn)生摩擦和振動(dòng)；聯(lián)軸器的裝配偏差過大，會(huì)使電機(jī)與風(fēng)機(jī)的軸中心線不重合，引發(fā)振動(dòng)故障。某大型風(fēng)機(jī)在裝配過程中，聯(lián)軸器的對(duì)中誤差達(dá)到了0.3mm，遠(yuǎn)超允許的0.05mm。風(fēng)機(jī)運(yùn)行后，聯(lián)軸器處出現(xiàn)了劇烈的振動(dòng)，隨著時(shí)間的推移，振動(dòng)逐漸傳遞到整個(gè)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的多個(gè)部件損壞，維修成本高昂。在安裝環(huán)節(jié)，不規(guī)范的操作也會(huì)引發(fā)一系列問題。基礎(chǔ)施工不符合要求是一個(gè)常見的安裝問題。如果風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度不足、基礎(chǔ)平整度差、地腳螺栓預(yù)埋位置不準(zhǔn)確等，會(huì)使風(fēng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)無法得到穩(wěn)定的支撐，產(chǎn)生晃動(dòng)和振動(dòng)。某電廠在安裝一臺(tái)大型送風(fēng)機(jī)時(shí)，由于基礎(chǔ)施工人員的疏忽，基礎(chǔ)混凝土的強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，且基礎(chǔ)表面的平整度誤差超過了允許范圍。風(fēng)機(jī)運(yùn)行后，基礎(chǔ)無法承受風(fēng)機(jī)的重量和振動(dòng)，導(dǎo)致地腳螺栓松動(dòng)，風(fēng)機(jī)整體出現(xiàn)晃動(dòng)，振動(dòng)異常強(qiáng)烈，嚴(yán)重威脅到了設(shè)備的安全運(yùn)行。安裝過程中的對(duì)中誤差也是導(dǎo)致風(fēng)機(jī)振動(dòng)故障的重要原因之一。電機(jī)與風(fēng)機(jī)的軸對(duì)中不準(zhǔn)確，會(huì)使風(fēng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生附加的彎矩和扭矩，加速軸承的磨損，引發(fā)振動(dòng)。某化工企業(yè)在安裝一臺(tái)大型壓縮機(jī)用風(fēng)機(jī)時(shí)，由于安裝人員未使用專業(yè)的對(duì)中工具，僅憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)中調(diào)整，導(dǎo)致電機(jī)與風(fēng)機(jī)的軸對(duì)中誤差過大。風(fēng)機(jī)運(yùn)行后，軸承處的溫度迅速升高，振動(dòng)加劇，最終導(dǎo)致軸承損壞，風(fēng)機(jī)停機(jī)維修。管道連接不合理同樣會(huì)對(duì)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行產(chǎn)生負(fù)面影響。如果管道與風(fēng)機(jī)的連接方式不當(dāng)，如采用剛性連接而未設(shè)置柔性補(bǔ)償裝置，在管道受熱膨脹或受到外力作用時(shí)，會(huì)將應(yīng)力傳遞到風(fēng)機(jī)上，引發(fā)振動(dòng)。管道的支撐不足，會(huì)使管道在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生晃動(dòng)，進(jìn)而影響風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定性。某水泥廠的一臺(tái)窯尾高溫風(fēng)機(jī)，在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)振動(dòng)異常。經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)與風(fēng)機(jī)連接的管道采用了剛性連接，且管道的支撐間距過大，導(dǎo)致管道在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生了較大的變形和振動(dòng)，并將振動(dòng)傳遞到了風(fēng)機(jī)上。通過對(duì)管道進(jìn)行改造，增加柔性補(bǔ)償裝置和合理設(shè)置支撐，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)得到了有效控制。3.1.2長期運(yùn)行磨損風(fēng)機(jī)在長期運(yùn)行過程中，葉輪、軸承等關(guān)鍵部件不可避免地會(huì)受到磨損，這對(duì)風(fēng)機(jī)的振動(dòng)狀況產(chǎn)生著重要影響。葉輪作為風(fēng)機(jī)的核心部件之一，在運(yùn)行過程中，會(huì)受到氣流的沖刷、腐蝕以及灰塵的侵蝕。在一些礦山、水泥廠等粉塵較多的環(huán)境中，風(fēng)機(jī)葉輪表面會(huì)逐漸積累大量的灰塵，這些灰塵的附著力較強(qiáng)，難以自然脫落。隨著灰塵的不斷積累，葉輪的質(zhì)量分布會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子不平衡，進(jìn)而引發(fā)振動(dòng)。某水泥廠的一臺(tái)生料磨風(fēng)機(jī)，由于長期處于高粉塵環(huán)境中運(yùn)行，葉輪上積累了大量的灰塵，使得葉輪的重心發(fā)生偏移。風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，振動(dòng)逐漸增大，在頻譜分析中，一倍頻處的振動(dòng)幅值明顯增加，通過對(duì)葉輪進(jìn)行清洗和動(dòng)平衡校正，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)才得以恢復(fù)正常。氣流的沖刷也會(huì)對(duì)葉輪造成磨損。在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，高速氣流會(huì)不斷沖擊葉輪表面，使葉輪表面的材料逐漸被磨損掉。特別是在葉輪的葉片邊緣和進(jìn)口處，由于氣流速度較高，磨損更為嚴(yán)重。長期的沖刷磨損會(huì)導(dǎo)致葉輪的葉片變薄、變形，降低葉輪的強(qiáng)度和剛度，使其在旋轉(zhuǎn)時(shí)更容易產(chǎn)生振動(dòng)。某火電廠的一臺(tái)引風(fēng)機(jī)，運(yùn)行一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)葉輪的葉片邊緣出現(xiàn)了明顯的磨損，部分葉片甚至出現(xiàn)了缺口。由于葉輪的磨損，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)加劇，噪音增大，同時(shí)風(fēng)機(jī)的性能也有所下降，風(fēng)量和風(fēng)壓無法滿足生產(chǎn)要求。腐蝕也是葉輪磨損的一個(gè)重要原因。在一些化工企業(yè)中，風(fēng)機(jī)輸送的氣體中可能含有腐蝕性介質(zhì)，如二氧化硫、鹽酸等。這些腐蝕性介質(zhì)會(huì)與葉輪表面的材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使葉輪表面出現(xiàn)腐蝕坑洼、孔洞等缺陷。隨著腐蝕的加劇，葉輪的結(jié)構(gòu)完整性受到破壞，質(zhì)量分布不均勻，從而引發(fā)振動(dòng)。某化工廠的一臺(tái)硫酸風(fēng)機(jī)，由于輸送的氣體中含有高濃度的二氧化硫，葉輪在運(yùn)行一段時(shí)間后，出現(xiàn)了嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象。葉輪表面布滿了腐蝕坑，部分葉片已經(jīng)被腐蝕穿孔。風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，振動(dòng)異常強(qiáng)烈，最終不得不停機(jī)更換葉輪。軸承在風(fēng)機(jī)長期運(yùn)行過程中也會(huì)面臨磨損問題。軸承的磨損主要包括滾動(dòng)體與滾道之間的磨損、保持架的磨損以及密封件的磨損。在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，軸承承受著轉(zhuǎn)子的重量和旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的徑向力、軸向力。如果軸承的潤滑不良，滾動(dòng)體與滾道之間的摩擦?xí)觿。瑢?dǎo)致磨損加快。某水泥廠的一臺(tái)煤磨風(fēng)機(jī)，由于潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障，軸承長時(shí)間得不到充分的潤滑，滾動(dòng)體與滾道之間的磨損加劇，出現(xiàn)了明顯的劃痕和剝落現(xiàn)象。風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，軸承處的振動(dòng)和噪音增大，溫度升高，最終導(dǎo)致軸承損壞，風(fēng)機(jī)停機(jī)。保持架的磨損也會(huì)影響軸承的正常運(yùn)行。保持架的作用是將滾動(dòng)體均勻地隔開，防止?jié)L動(dòng)體之間相互碰撞和摩擦。如果保持架的材料強(qiáng)度不足或在運(yùn)行過程中受到過大的外力作用，會(huì)導(dǎo)致保持架變形、斷裂，從而使?jié)L動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)失去控制，產(chǎn)生振動(dòng)。某鋼鐵廠的一臺(tái)高爐鼓風(fēng)機(jī)，在運(yùn)行過程中，由于軸承的保持架受到了較大的沖擊載荷，出現(xiàn)了斷裂現(xiàn)象。保持架斷裂后，滾動(dòng)體相互碰撞，產(chǎn)生了強(qiáng)烈的振動(dòng)和噪音，導(dǎo)致軸承迅速損壞，風(fēng)機(jī)無法正常運(yùn)行。密封件的磨損會(huì)導(dǎo)致軸承的潤滑脂泄漏，外界的灰塵、雜質(zhì)等進(jìn)入軸承內(nèi)部，進(jìn)一步加劇軸承的磨損。在一些環(huán)境惡劣的工況下，如高溫、高濕度、多粉塵的環(huán)境中，密封件的磨損速度更快。某礦山的一臺(tái)通風(fēng)機(jī)，由于工作環(huán)境惡劣，密封件在短時(shí)間內(nèi)就出現(xiàn)了嚴(yán)重的磨損。密封件磨損后，軸承的潤滑脂大量泄漏，灰塵和雜質(zhì)進(jìn)入軸承內(nèi)部，使得軸承的磨損加劇。風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，振動(dòng)逐漸增大，軸承的使用壽命大大縮短。以某火電廠的一臺(tái)大型送風(fēng)機(jī)為例，該風(fēng)機(jī)已經(jīng)運(yùn)行了10年，隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)逐漸增大。通過對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)葉輪表面存在嚴(yán)重的磨損和腐蝕現(xiàn)象，葉片厚度明顯變薄，部分葉片出現(xiàn)了變形和裂紋。軸承的滾動(dòng)體和滾道也有不同程度的磨損，保持架出現(xiàn)了斷裂，密封件老化嚴(yán)重。由于這些部件的磨損，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)幅值超出了允許范圍，在頻譜分析中，除了一倍頻處的振動(dòng)幅值增大外，還出現(xiàn)了大量的高頻振動(dòng)成分。為了解決風(fēng)機(jī)的振動(dòng)問題，該廠對(duì)葉輪進(jìn)行了更換，并對(duì)軸承進(jìn)行了全面檢修和更換。經(jīng)過維修后，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)得到了有效控制，運(yùn)行恢復(fù)正常。3.1.3部件松動(dòng)在工礦大型風(fēng)機(jī)的運(yùn)行過程中，部件松動(dòng)是一個(gè)不容忽視的問題，它會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的質(zhì)量分布不均，進(jìn)而引發(fā)異常振動(dòng)。風(fēng)機(jī)的各個(gè)部件通過螺栓、螺母等連接件進(jìn)行固定，以確保在運(yùn)行過程中保持相對(duì)位置的穩(wěn)定。然而，由于風(fēng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)、沖擊以及溫度變化等因素的影響，這些連接件可能會(huì)逐漸松動(dòng)。在一些大型離心風(fēng)機(jī)中，葉輪與輪轂之間通常通過螺栓連接。如果在安裝時(shí)，螺栓的預(yù)緊力不足，或者在運(yùn)行過程中，螺栓受到振動(dòng)的作用而逐漸松動(dòng)，會(huì)使葉輪與輪轂之間的連接變得不穩(wěn)定。葉輪在旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于質(zhì)量分布不均，會(huì)產(chǎn)生離心力的變化，從而引發(fā)振動(dòng)。某化工廠的一臺(tái)大型離心風(fēng)機(jī)，在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)振動(dòng)異常。經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)葉輪與輪轂之間的連接螺栓有部分松動(dòng)，導(dǎo)致葉輪在旋轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)晃動(dòng)。通過對(duì)螺栓進(jìn)行緊固，并對(duì)葉輪進(jìn)行動(dòng)平衡校正，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)得到了改善。地腳螺栓松動(dòng)也是常見的問題之一。地腳螺栓的作用是將風(fēng)機(jī)固定在基礎(chǔ)上，防止風(fēng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)發(fā)生位移和晃動(dòng)。如果地腳螺栓松動(dòng)，風(fēng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)就會(huì)失去穩(wěn)定的支撐，產(chǎn)生振動(dòng)。在一些振動(dòng)較大的風(fēng)機(jī)中，地腳螺栓更容易松動(dòng)。某水泥廠的一臺(tái)窯尾高溫風(fēng)機(jī)，由于風(fēng)機(jī)的振動(dòng)較大，地腳螺栓在運(yùn)行一段時(shí)間后出現(xiàn)了松動(dòng)。風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，整個(gè)設(shè)備出現(xiàn)了明顯的晃動(dòng)，振動(dòng)加劇，不僅影響了風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行，還對(duì)設(shè)備基礎(chǔ)造成了損壞。通過對(duì)地腳螺栓進(jìn)行緊固，并對(duì)設(shè)備基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)得到了有效控制。管道與風(fēng)機(jī)的連接部件松動(dòng)同樣會(huì)引發(fā)振動(dòng)問題。在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，管道內(nèi)的氣流會(huì)對(duì)管道產(chǎn)生作用力，如果管道與風(fēng)機(jī)的連接部件松動(dòng)，管道在氣流的作用下會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，并將振動(dòng)傳遞到風(fēng)機(jī)上。某電廠的一臺(tái)送風(fēng)機(jī)，在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)振動(dòng)異常。經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)與風(fēng)機(jī)連接的管道法蘭螺栓松動(dòng)，導(dǎo)致管道在氣流的作用下產(chǎn)生晃動(dòng)。通過對(duì)螺栓進(jìn)行緊固，并對(duì)管道進(jìn)行支撐加固，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)得到了明顯改善。部件松動(dòng)引發(fā)的振動(dòng)故障具有一定的特征。在振動(dòng)頻譜上，除了風(fēng)機(jī)的工作頻率外，還會(huì)出現(xiàn)一些低頻的振動(dòng)成分，這些低頻成分通常與部件松動(dòng)導(dǎo)致的質(zhì)量分布不均和結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定有關(guān)。部件松動(dòng)還可能導(dǎo)致振動(dòng)的幅值隨時(shí)間發(fā)生變化，表現(xiàn)為振動(dòng)的不穩(wěn)定。某鋼鐵廠的一臺(tái)燒結(jié)風(fēng)機(jī)，在運(yùn)行過程中振動(dòng)幅值突然增大，且振動(dòng)不穩(wěn)定。通過對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的一個(gè)葉輪固定螺栓松動(dòng)，導(dǎo)致葉輪在旋轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)擺動(dòng)。在螺栓松動(dòng)的過程中，振動(dòng)幅值呈現(xiàn)出逐漸增大的趨勢(shì)，且伴有明顯的波動(dòng)。為了避免部件松動(dòng)引發(fā)的振動(dòng)故障，在風(fēng)機(jī)的安裝和維護(hù)過程中，需要嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作。在安裝時(shí)，要確保連接件的預(yù)緊力符合要求，并采用適當(dāng)?shù)姆浪纱胧?，如使用彈簧墊圈、螺紋鎖固劑等。在維護(hù)過程中，要定期檢查連接件的緊固情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理松動(dòng)的部件。某化工企業(yè)建立了完善的風(fēng)機(jī)設(shè)備維護(hù)制度，定期對(duì)風(fēng)機(jī)的各個(gè)部件進(jìn)行檢查和緊固，有效地避免了部件松動(dòng)引發(fā)的振動(dòng)故障，提高了風(fēng)機(jī)的運(yùn)行可靠性和穩(wěn)定性。3.2工作介質(zhì)因素3.2.1氣體特性影響風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中，輸送氣體的特性變化對(duì)其振動(dòng)狀況有著顯著影響。氣體密度的改變是一個(gè)重要因素。當(dāng)氣體密度發(fā)生變化時(shí)，風(fēng)機(jī)葉輪所受到的離心力也會(huì)相應(yīng)改變。在一些化工生產(chǎn)過程中，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氣體的成分會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致氣體密度的改變。某化工廠的一臺(tái)離心風(fēng)機(jī)，在輸送不同反應(yīng)階段的氣體時(shí)，由于氣體密度的波動(dòng)，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)情況也出現(xiàn)了明顯的變化。當(dāng)氣體密度增大時(shí)，葉輪所受到的離心力增大，振動(dòng)幅值隨之增加；當(dāng)氣體密度減小時(shí)，離心力減小，振動(dòng)幅值也相應(yīng)減小。通過對(duì)氣體密度與振動(dòng)幅值之間的關(guān)系進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)兩者之間存在著近似線性的關(guān)系，即振動(dòng)幅值隨著氣體密度的增大而增大，隨著氣體密度的減小而減小。溫度對(duì)氣體的影響同樣不可忽視。氣體溫度的升高會(huì)導(dǎo)致其體積膨脹，密度減小，從而使風(fēng)機(jī)的性能發(fā)生變化，進(jìn)而引發(fā)振動(dòng)。在火力發(fā)電廠中，鍋爐排出的煙氣溫度通常較高，當(dāng)引風(fēng)機(jī)輸送這些高溫?zé)煔鈺r(shí)，若煙氣溫度超出了風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)允許范圍，就會(huì)對(duì)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。某火電廠的一臺(tái)引風(fēng)機(jī)，在夏季高溫時(shí)段，由于鍋爐負(fù)荷增加，煙氣溫度升高到了250℃，超出了引風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)溫度（200℃）。隨著煙氣溫度的升高，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)逐漸增大，軸承溫度也隨之上升。通過對(duì)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)煙氣溫度每升高10℃，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)幅值會(huì)增加約5μm，軸承溫度會(huì)升高3-5℃。這是因?yàn)楦邷厥箽怏w的物理性質(zhì)發(fā)生改變，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)葉輪的受力狀況惡化，同時(shí)高溫還會(huì)使風(fēng)機(jī)的零部件熱膨脹不均勻，進(jìn)一步加劇了振動(dòng)。壓力的波動(dòng)也是影響風(fēng)機(jī)振動(dòng)的重要因素。在一些高壓氣體輸送的場(chǎng)合，如壓縮機(jī)后的風(fēng)機(jī)，氣體壓力的不穩(wěn)定會(huì)對(duì)風(fēng)機(jī)產(chǎn)生沖擊，引發(fā)振動(dòng)。當(dāng)氣體壓力突然升高時(shí)，風(fēng)機(jī)葉輪所承受的壓力增大，可能會(huì)導(dǎo)致葉輪變形、損壞，從而引發(fā)振動(dòng)；當(dāng)氣體壓力突然降低時(shí)，風(fēng)機(jī)內(nèi)部的氣流會(huì)出現(xiàn)紊亂，也會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。某石化企業(yè)的一臺(tái)高壓風(fēng)機(jī)，在氣體壓力波動(dòng)較大的工況下運(yùn)行，經(jīng)常出現(xiàn)振動(dòng)異常的情況。通過對(duì)氣體壓力與振動(dòng)的關(guān)系進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)氣體壓力的波動(dòng)幅度超過±0.2MPa時(shí)，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)幅值會(huì)明顯增大，且振動(dòng)頻率也會(huì)發(fā)生變化。在壓力波動(dòng)的過程中，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)呈現(xiàn)出周期性的變化，與壓力波動(dòng)的頻率密切相關(guān)。以某冶金企業(yè)的一臺(tái)大型燒結(jié)風(fēng)機(jī)為例，該風(fēng)機(jī)在輸送燒結(jié)廢氣時(shí)，由于生產(chǎn)工藝的調(diào)整，廢氣中的CO?含量增加，導(dǎo)致氣體密度從原來的1.2kg/m3增加到了1.3kg/m3。風(fēng)機(jī)運(yùn)行后，振動(dòng)逐漸增大，在頻譜分析中，除了一倍頻處的振動(dòng)幅值增大外，還出現(xiàn)了一些高頻振動(dòng)成分。通過對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)機(jī)械部件的損壞，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)是氣體密度的變化導(dǎo)致了風(fēng)機(jī)的振動(dòng)異常。通過調(diào)整風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和葉片角度，使其適應(yīng)新的氣體密度，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)得到了有效控制。3.2.2介質(zhì)含雜質(zhì)氣體中含有的粉塵、顆粒等雜質(zhì)對(duì)風(fēng)機(jī)部件的磨損和振動(dòng)有著嚴(yán)重的影響。當(dāng)風(fēng)機(jī)輸送含雜質(zhì)的氣體時(shí)，這些雜質(zhì)會(huì)隨著氣流高速?zèng)_擊風(fēng)機(jī)的葉輪、葉片等部件，導(dǎo)致部件表面磨損。在礦山、水泥廠等行業(yè)，風(fēng)機(jī)輸送的氣體中往往含有大量的粉塵，這些粉塵的硬度較高，對(duì)風(fēng)機(jī)部件的磨損作用更為明顯。某水泥廠的一臺(tái)生料磨風(fēng)機(jī)，在運(yùn)行一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)葉輪表面出現(xiàn)了嚴(yán)重的磨損，葉片邊緣變得參差不齊。經(jīng)檢查，是由于氣體中的粉塵含量過高，長期的沖刷磨損導(dǎo)致了葉輪的損壞。磨損后的葉輪質(zhì)量分布不均勻，在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生了不平衡力，從而引發(fā)了風(fēng)機(jī)的振動(dòng)。雜質(zhì)還可能會(huì)在風(fēng)機(jī)內(nèi)部堆積，影響氣流的正常流動(dòng)，導(dǎo)致氣流激振，進(jìn)而引發(fā)振動(dòng)。在一些化工企業(yè)中，風(fēng)機(jī)輸送的氣體中可能含有粘性物質(zhì)，這些物質(zhì)會(huì)與粉塵等雜質(zhì)結(jié)合，在葉輪、機(jī)殼等部件上形成積垢。某化工廠的一臺(tái)硫酸風(fēng)機(jī)，由于氣體中含有硫酸霧和粉塵，在運(yùn)行一段時(shí)間后，葉輪和機(jī)殼上積累了大量的積垢。這些積垢改變了風(fēng)機(jī)內(nèi)部的流道形狀，使氣流流動(dòng)不均勻，產(chǎn)生了氣流激振力，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)振動(dòng)異常。通過對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行清洗和維護(hù)，去除了積垢，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)得到了明顯改善。含雜質(zhì)氣體導(dǎo)致風(fēng)機(jī)故障的案例屢見不鮮。某鋼鐵廠的一臺(tái)高爐煤氣風(fēng)機(jī)，在運(yùn)行過程中突然出現(xiàn)劇烈振動(dòng)，同時(shí)伴有異常噪音。停機(jī)檢查后發(fā)現(xiàn)，葉輪的葉片嚴(yán)重磨損，部分葉片已經(jīng)斷裂。經(jīng)分析，是由于高爐煤氣中含有大量的粉塵和雜質(zhì)，在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，這些雜質(zhì)對(duì)葉片產(chǎn)生了強(qiáng)烈的沖刷磨損，導(dǎo)致葉片疲勞斷裂。葉片斷裂后，轉(zhuǎn)子的平衡狀態(tài)被破壞，從而引發(fā)了劇烈的振動(dòng)。這次故障不僅導(dǎo)致了風(fēng)機(jī)的停機(jī)維修，還對(duì)高爐的正常生產(chǎn)造成了嚴(yán)重影響，經(jīng)濟(jì)損失巨大。為了減少含雜質(zhì)氣體對(duì)風(fēng)機(jī)的影響，通常會(huì)在風(fēng)機(jī)入口處安裝過濾器，對(duì)氣體進(jìn)行過濾，去除其中的雜質(zhì)。還可以采用耐磨材料制造風(fēng)機(jī)的葉輪、葉片等部件，提高部件的耐磨性。某水泥廠在風(fēng)機(jī)入口處安裝了高效的布袋除塵器，對(duì)進(jìn)入風(fēng)機(jī)的氣體進(jìn)行過濾，大大降低了氣體中的粉塵含量。同時(shí)，該廠還采用了表面噴涂耐磨涂層的葉輪，提高了葉輪的耐磨性能。經(jīng)過這些措施的實(shí)施，風(fēng)機(jī)的磨損和振動(dòng)情況得到了顯著改善，設(shè)備的運(yùn)行可靠性和使用壽命明顯提高。3.3其他因素3.3.1基礎(chǔ)與管道問題設(shè)備基礎(chǔ)剛度不足、地腳螺栓松動(dòng)以及管道布置不合理、振動(dòng)傳遞等因素，對(duì)風(fēng)機(jī)振動(dòng)有著顯著影響，可能導(dǎo)致風(fēng)機(jī)故障的發(fā)生。設(shè)備基礎(chǔ)是風(fēng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的重要支撐，若基礎(chǔ)剛度不足，在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，基礎(chǔ)無法有效承受風(fēng)機(jī)的振動(dòng)載荷，會(huì)產(chǎn)生較大的變形，從而引發(fā)風(fēng)機(jī)的振動(dòng)?；A(chǔ)剛度不足可能是由于基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不合理，如基礎(chǔ)的尺寸過小、混凝土強(qiáng)度等級(jí)過低等；也可能是在基礎(chǔ)施工過程中，存在質(zhì)量問題，如混凝土澆筑不密實(shí)、鋼筋布置不當(dāng)?shù)?。某化工廠的一臺(tái)大型離心風(fēng)機(jī)，在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了異常振動(dòng)。經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，且基礎(chǔ)的尺寸偏小，導(dǎo)致基礎(chǔ)剛度不足。在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，基礎(chǔ)發(fā)生了明顯的變形，從而引發(fā)了風(fēng)機(jī)的振動(dòng)。通過對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理，增加基礎(chǔ)的尺寸和混凝土強(qiáng)度，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)得到了有效控制。地腳螺栓松動(dòng)也是一個(gè)常見的問題。地腳螺栓的作用是將風(fēng)機(jī)牢固地固定在基礎(chǔ)上，防止風(fēng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)發(fā)生位移和晃動(dòng)。如果地腳螺栓松動(dòng)，風(fēng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)就會(huì)失去穩(wěn)定的支撐，產(chǎn)生振動(dòng)。地腳螺栓松動(dòng)可能是由于在安裝時(shí)，螺栓的預(yù)緊力不足；也可能是在風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中，受到振動(dòng)、沖擊等外力的作用，導(dǎo)致螺栓的預(yù)緊力逐漸減小，最終松動(dòng)。某水泥廠的一臺(tái)窯尾高溫風(fēng)機(jī)，在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)地腳螺栓松動(dòng)，風(fēng)機(jī)出現(xiàn)了明顯的晃動(dòng)和振動(dòng)。經(jīng)檢查，是由于在安裝時(shí)，地腳螺栓的預(yù)緊力未達(dá)到要求，且在運(yùn)行過程中，未定期對(duì)地腳螺栓進(jìn)行緊固。通過對(duì)地腳螺栓進(jìn)行緊固，并采取了防松措施，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)得到了改善。管道布置不合理同樣會(huì)對(duì)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。如果管道與風(fēng)機(jī)的連接方式不當(dāng)，如采用剛性連接而未設(shè)置柔性補(bǔ)償裝置，在管道受熱膨脹或受到外力作用時(shí)，會(huì)將應(yīng)力傳遞到風(fēng)機(jī)上，引發(fā)振動(dòng)。管道的支撐不足，會(huì)使管道在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生晃動(dòng)，進(jìn)而影響風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定性。某電廠的一臺(tái)送風(fēng)機(jī)，在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)振動(dòng)異常。經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)與風(fēng)機(jī)連接的管道采用了剛性連接，且管道的支撐間距過大，導(dǎo)致管道在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生了較大的變形和振動(dòng)，并將振動(dòng)傳遞到了風(fēng)機(jī)上。通過對(duì)管道進(jìn)行改造，增加柔性補(bǔ)償裝置和合理設(shè)置支撐，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)得到了有效控制。振動(dòng)傳遞也是一個(gè)需要關(guān)注的問題。在工業(yè)生產(chǎn)中，風(fēng)機(jī)通常與其他設(shè)備通過管道連接在一起，當(dāng)其他設(shè)備發(fā)生振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)可能會(huì)通過管道傳遞到風(fēng)機(jī)上，影響風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行。某化工企業(yè)的一套生產(chǎn)裝置中，一臺(tái)泵發(fā)生了故障，產(chǎn)生了強(qiáng)烈的振動(dòng)。由于該泵與風(fēng)機(jī)通過管道相連，振動(dòng)通過管道傳遞到了風(fēng)機(jī)上，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的振動(dòng)也隨之增大。通過對(duì)泵進(jìn)行維修，解決了泵的振動(dòng)問題，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)也恢復(fù)了正常。以某鋼鐵廠的一臺(tái)大型燒結(jié)風(fēng)機(jī)為例，該風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了劇烈的振動(dòng)。經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)存在不均勻沉降的問題，導(dǎo)致基礎(chǔ)剛度不足；同時(shí)，地腳螺栓也有部分松動(dòng)，管道與風(fēng)機(jī)的連接方式不合理，采用了剛性連接，且管道的支撐不足。這些問題共同作用，導(dǎo)致了風(fēng)機(jī)的振動(dòng)異常。通過對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理，調(diào)整地腳螺栓的預(yù)緊力，將管道與風(fēng)機(jī)的連接方式改為柔性連接，并增加管道的支撐，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)得到了有效控制，恢復(fù)了正常運(yùn)行。3.3.2運(yùn)行工況變化風(fēng)機(jī)在啟停機(jī)、升速降速、負(fù)荷變化等運(yùn)行工況變化時(shí)，容易產(chǎn)生振動(dòng)問題，這些問題可能會(huì)對(duì)風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。在風(fēng)機(jī)啟動(dòng)過程中，轉(zhuǎn)速從零逐漸升高，此時(shí)風(fēng)機(jī)的各個(gè)部件需要經(jīng)歷一個(gè)從靜止到轉(zhuǎn)動(dòng)的過渡階段。在這個(gè)過程中，由于部件的慣性、摩擦力等因素的影響，可能會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的振動(dòng)增大。如果啟動(dòng)過程中升速過快，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子來不及適應(yīng)轉(zhuǎn)速的變化，會(huì)產(chǎn)生較大的離心力，從而引發(fā)振動(dòng)。某火電廠的一臺(tái)引風(fēng)機(jī)，在啟動(dòng)時(shí)，操作人員為了盡快使風(fēng)機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，將升速時(shí)間設(shè)置得過短。結(jié)果在升速過程中，風(fēng)機(jī)出現(xiàn)了劇烈的振動(dòng)，軸承溫度也急劇升高。這是因?yàn)樯龠^快，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子受到的離心力突然增大，超過了軸承的承載能力，導(dǎo)致軸承磨損加劇，從而引發(fā)了振動(dòng)。通過延長升速時(shí)間，使風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子能夠平穩(wěn)地加速，振動(dòng)問題得到了解決。停機(jī)過程中，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速逐漸降低，部件的慣性和摩擦力同樣會(huì)對(duì)振動(dòng)產(chǎn)生影響。如果停機(jī)過程中降速過快，風(fēng)機(jī)的葉輪在慣性作用下仍保持較高的轉(zhuǎn)速，而電機(jī)的轉(zhuǎn)速已經(jīng)降低，會(huì)導(dǎo)致葉輪與電機(jī)之間的連接部件受到較大的沖擊，引發(fā)振動(dòng)。某水泥廠的一臺(tái)生料磨風(fēng)機(jī)，在停機(jī)時(shí)，降速過快，導(dǎo)致葉輪與聯(lián)軸器之間的螺栓松動(dòng)，風(fēng)機(jī)出現(xiàn)了異常振動(dòng)。通過調(diào)整停機(jī)程序，適當(dāng)延長降速時(shí)間，使風(fēng)機(jī)的葉輪和電機(jī)能夠同步降速，避免了振動(dòng)問題的發(fā)生。負(fù)荷變化也是影響風(fēng)機(jī)振動(dòng)的重要因素之一。當(dāng)風(fēng)機(jī)的負(fù)荷增加時(shí)，葉輪所承受的壓力增大，葉片的受力情況發(fā)生變化，可能會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)增大。在一些化工生產(chǎn)過程中，隨著生產(chǎn)工藝的調(diào)整，風(fēng)機(jī)的負(fù)荷會(huì)頻繁變化。某化工廠的一臺(tái)離心風(fēng)機(jī)，在負(fù)荷增加時(shí)，振動(dòng)明顯增大。這是因?yàn)樨?fù)荷增加后，葉輪所承受的壓力增大，葉片在壓力作用下發(fā)生了變形，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的平衡狀態(tài)被破壞，從而引發(fā)了振動(dòng)。通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝，減少風(fēng)機(jī)負(fù)荷的波動(dòng)，或者對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造，提高風(fēng)機(jī)的負(fù)荷適應(yīng)能力，振動(dòng)問題得到了緩解。以某石化企業(yè)的一臺(tái)大型壓縮機(jī)用風(fēng)機(jī)為例，該風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中，由于生產(chǎn)工藝的調(diào)整，需要頻繁地進(jìn)行啟停機(jī)和負(fù)荷變化操作。在一次啟動(dòng)過程中，由于升速過快，風(fēng)機(jī)出現(xiàn)了劇烈的振動(dòng)，軸承溫度迅速升高。操作人員立即停止了啟動(dòng)，并對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)軸承已經(jīng)出現(xiàn)了輕微的磨損。在后續(xù)的運(yùn)行中，當(dāng)風(fēng)機(jī)的負(fù)荷增加時(shí)，振動(dòng)也會(huì)隨之增大，且振動(dòng)頻率發(fā)生變化。通過對(duì)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)振動(dòng)與升速時(shí)間、負(fù)荷變化幅度等因素密切相關(guān)。針對(duì)這些問題，該企業(yè)對(duì)風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)和停機(jī)程序進(jìn)行了優(yōu)化，延長了升速和降速時(shí)間；同時(shí)，對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行了調(diào)整，減少了風(fēng)機(jī)負(fù)荷的波動(dòng)。經(jīng)過這些措施的實(shí)施，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)得到了有效控制，運(yùn)行穩(wěn)定性明顯提高。四、工礦大型風(fēng)機(jī)機(jī)械振動(dòng)故障診斷方法4.1振動(dòng)故障機(jī)理分析方法4.1.1魚骨分析法魚骨分析法，又稱因果圖分析法，因其形狀類似魚骨而得名。該方法通過系統(tǒng)地梳理和分析故障原因，能夠全面且直觀地呈現(xiàn)出各種因素與故障之間的因果關(guān)系。在工礦大型風(fēng)機(jī)機(jī)械振動(dòng)故障診斷中，魚骨分析法從人員、設(shè)備、材料、方法、環(huán)境等多個(gè)方面展開分析。在人員因素方面，操作不當(dāng)是一個(gè)常見的問題。操作人員在風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)、停止以及運(yùn)行過程中的操作失誤，都可能引發(fā)振動(dòng)故障。啟動(dòng)時(shí)未按照操作規(guī)程進(jìn)行暖機(jī)，可能導(dǎo)致風(fēng)機(jī)部件受熱不均，從而產(chǎn)生變形和振動(dòng)。維護(hù)不及時(shí)也是人員因素中的重要問題。如果維護(hù)人員未能定期對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行檢查和維護(hù)，就無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的潛在問題，如軸承的磨損、螺栓的松動(dòng)等，這些問題積累到一定程度就會(huì)引發(fā)振動(dòng)故障。設(shè)備因素涵蓋了風(fēng)機(jī)的多個(gè)關(guān)鍵部件。葉輪的不平衡是導(dǎo)致振動(dòng)的常見原因之一，如前文所述，葉輪在制造過程中的質(zhì)量分布不均、運(yùn)行過程中的磨損或腐蝕等，都可能使葉輪的重心偏離旋轉(zhuǎn)中心，從而在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生不平衡力，引發(fā)振動(dòng)。軸承故障同樣不容忽視，軸承的磨損、游隙變化、潤滑不良等問題，都會(huì)影響軸承的正常運(yùn)行，進(jìn)而導(dǎo)致風(fēng)機(jī)振動(dòng)。某鋼鐵廠的一臺(tái)高爐鼓風(fēng)機(jī)，在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了異常振動(dòng)。通過魚骨分析法，從人員方面排查，發(fā)現(xiàn)操作人員在近期的操作中存在一些不規(guī)范的行為，如頻繁啟停風(fēng)機(jī)、在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)隨意調(diào)整參數(shù)等；從設(shè)備方面檢查，發(fā)現(xiàn)葉輪上有部分葉片出現(xiàn)了磨損和腐蝕的情況，導(dǎo)致葉輪不平衡，同時(shí)軸承也存在一定程度的磨損，游隙增大。通過對(duì)這些因素的綜合分析，確定了振動(dòng)故障是由人員操作不當(dāng)和設(shè)備部件損壞共同導(dǎo)致的。材料因素主要涉及風(fēng)機(jī)部件的材質(zhì)和質(zhì)量。如果選用的材料不符合設(shè)計(jì)要求，其強(qiáng)度、韌性等性能不足，在風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中就容易受到應(yīng)力的作用而發(fā)生變形、斷裂等問題，從而引發(fā)振動(dòng)。在風(fēng)機(jī)的制造過程中，使用了質(zhì)量不合格的葉輪材料，導(dǎo)致葉輪在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)因承受不住離心力而發(fā)生破裂，進(jìn)而引發(fā)了劇烈的振動(dòng)。方法因素包括安裝、調(diào)試和維護(hù)方法等。安裝過程中的對(duì)中誤差、調(diào)試過程中的參數(shù)設(shè)置不當(dāng)以及維護(hù)過程中的方法不合理等，都可能引發(fā)振動(dòng)故障。在安裝風(fēng)機(jī)時(shí)，未使用專業(yè)的對(duì)中工具進(jìn)行電機(jī)與風(fēng)機(jī)軸的對(duì)中調(diào)整，導(dǎo)致軸的同心度誤差過大，風(fēng)機(jī)運(yùn)行后就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)。環(huán)境因素則包括溫度、濕度、粉塵等。高溫環(huán)境可能使風(fēng)機(jī)部件的熱膨脹不均勻，從而產(chǎn)生額外的應(yīng)力，引發(fā)振動(dòng)；高濕度環(huán)境可能導(dǎo)致部件腐蝕，影響設(shè)備的正常運(yùn)行；粉塵較多的環(huán)境可能使葉輪表面積塵，破壞葉輪的平衡狀態(tài)，進(jìn)而引發(fā)振動(dòng)。某水泥廠的風(fēng)機(jī)在粉塵濃度較高的環(huán)境中運(yùn)行，葉輪上逐漸積累了大量的粉塵，導(dǎo)致葉輪不平衡，風(fēng)機(jī)出現(xiàn)了異常振動(dòng)。以某化工廠的一臺(tái)大型離心風(fēng)機(jī)為例，該風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了振動(dòng)異常的情況。通過繪制魚骨圖進(jìn)行分析，從人員方面來看，操作人員在啟動(dòng)風(fēng)機(jī)前未對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面檢查，且在運(yùn)行過程中未按照操作規(guī)程進(jìn)行參數(shù)調(diào)整；從設(shè)備方面，發(fā)現(xiàn)葉輪存在質(zhì)量分布不均的問題，同時(shí)軸承的潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致軸承潤滑不良；材料方面，風(fēng)機(jī)的部分零部件使用了質(zhì)量不合格的材料，在運(yùn)行過程中容易受到損壞；方法方面，安裝時(shí)的對(duì)中誤差較大，且在日常維護(hù)中未定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查和保養(yǎng)；環(huán)境方面，風(fēng)機(jī)所處的環(huán)境溫度較高，且存在一定的腐蝕性氣體。通過對(duì)魚骨圖的分析，明確了這些因素共同作用導(dǎo)致了風(fēng)機(jī)的振動(dòng)故障。針對(duì)這些問題，該廠采取了相應(yīng)的措施，如加強(qiáng)操作人員的培訓(xùn)，規(guī)范操作流程；對(duì)葉輪進(jìn)行動(dòng)平衡校正，修復(fù)潤滑系統(tǒng)；更換質(zhì)量不合格的零部件；重新調(diào)整設(shè)備的安裝對(duì)中，并制定嚴(yán)格的維護(hù)計(jì)劃；改善風(fēng)機(jī)的運(yùn)行環(huán)境，增加通風(fēng)散熱設(shè)備，安裝氣體凈化裝置等。經(jīng)過這些措施的實(shí)施，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)故障得到了有效解決，恢復(fù)了正常運(yùn)行。4.1.2因果分析法因果分析法是一種從結(jié)果追溯原因的故障診斷方法，其核心在于從大到小、從淺到深逐步查找故障原因，并運(yùn)用消去法確定最終原因。在工礦大型風(fēng)機(jī)機(jī)械振動(dòng)故障診斷中，因果分析法具有重要的應(yīng)用價(jià)值。當(dāng)風(fēng)機(jī)出現(xiàn)振動(dòng)故障時(shí)，首先需要確定故障的大致范圍?？梢詮娘L(fēng)機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、工作介質(zhì)等方面進(jìn)行初步排查。如果振動(dòng)故障伴隨著異常噪音，且噪音的頻率與風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速相關(guān)，那么可以初步判斷故障可能出在機(jī)械系統(tǒng)中，如葉輪、軸承等部件。如果振動(dòng)故障與電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)密切相關(guān)，如電機(jī)啟動(dòng)時(shí)振動(dòng)加劇，或者電機(jī)的電流、電壓出現(xiàn)異常波動(dòng)，那么電氣系統(tǒng)故障的可能性較大。如果振動(dòng)故障與風(fēng)機(jī)輸送的工作介質(zhì)有關(guān)，如氣體的溫度、壓力、成分發(fā)生變化時(shí)，振動(dòng)情況也隨之改變，那么工作介質(zhì)因素需要重點(diǎn)考慮。在確定了大致范圍后，需要進(jìn)一步深入分析具體的原因。在機(jī)械系統(tǒng)中，對(duì)于葉輪，要檢查葉輪是否存在磨損、腐蝕、變形、積灰等問題，這些問題都可能導(dǎo)致葉輪不平衡，進(jìn)而引發(fā)振動(dòng)。對(duì)于軸承，要檢查軸承的磨損程度、游隙大小、潤滑情況、安裝精度等，軸承的任何故障都可能影響風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行，產(chǎn)生振動(dòng)。在某火電廠的一臺(tái)引風(fēng)機(jī)故障診斷中，首先觀察到風(fēng)機(jī)振動(dòng)異常且伴有異常噪音，初步判斷故障可能出在機(jī)械系統(tǒng)。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，葉輪上有部分葉片出現(xiàn)了磨損和腐蝕的情況，導(dǎo)致葉輪不平衡。同時(shí)，軸承也存在一定程度的磨損，游隙增大，潤滑不良。通過對(duì)這些因素的分析，確定了葉輪和軸承的故障是導(dǎo)致風(fēng)機(jī)振動(dòng)的主要原因。電氣系統(tǒng)中，電機(jī)的故障是導(dǎo)致風(fēng)機(jī)振動(dòng)的常見原因之一。電機(jī)的繞組短路、斷路、接地等問題，都會(huì)影響電機(jī)的正常運(yùn)行，使電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩不穩(wěn)定，從而引發(fā)風(fēng)機(jī)振動(dòng)。電機(jī)的控制系統(tǒng)故障，如變頻器故障、控制器故障等，也可能導(dǎo)致電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制不準(zhǔn)確，進(jìn)而引起風(fēng)機(jī)振動(dòng)。在某鋼鐵廠的一臺(tái)高爐鼓風(fēng)機(jī)故障診斷中，發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)振動(dòng)異常且電機(jī)的電流波動(dòng)較大。經(jīng)過對(duì)電氣系統(tǒng)的檢查，發(fā)現(xiàn)電機(jī)的繞組存在局部短路的問題，導(dǎo)致電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩不均勻，從而引發(fā)了風(fēng)機(jī)的振動(dòng)。工作介質(zhì)方面，氣體的溫度、壓力、成分等參數(shù)的變化，都可能對(duì)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行產(chǎn)生影響，引發(fā)振動(dòng)。如前文所述，氣體溫度過高會(huì)使風(fēng)機(jī)部件的熱膨脹不均勻，產(chǎn)生額外的應(yīng)力，導(dǎo)致振動(dòng)；氣體壓力波動(dòng)過大，會(huì)對(duì)風(fēng)機(jī)葉輪產(chǎn)生沖擊，引發(fā)振動(dòng)；氣體中含有的雜質(zhì)，如粉塵、顆粒等，會(huì)磨損風(fēng)機(jī)部件，影響風(fēng)機(jī)的平衡，進(jìn)而引發(fā)振動(dòng)。某化工廠的一臺(tái)離心風(fēng)機(jī)，在輸送氣體時(shí)，由于氣體中含有大量的腐蝕性介質(zhì)，導(dǎo)致葉輪和機(jī)殼受到腐蝕，風(fēng)機(jī)出現(xiàn)了振動(dòng)故障。在運(yùn)用因果分析法時(shí)，需要通過消去法逐步排除不可能的原因，確定最終的故障原因。在某水泥廠的一臺(tái)生料磨風(fēng)機(jī)故障診斷中，首先懷疑是電機(jī)故障導(dǎo)致風(fēng)機(jī)振動(dòng)。通過對(duì)電機(jī)的檢查，發(fā)現(xiàn)電機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)正常，運(yùn)行狀態(tài)良好，從而排除了電機(jī)故障的可能性。接著檢查風(fēng)機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)葉輪上有大量的積灰，導(dǎo)致葉輪不平衡。同時(shí)，軸承的潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障，軸承潤滑不良。通過對(duì)這些因素的分析，確定了葉輪積灰和軸承潤滑不良是導(dǎo)致風(fēng)機(jī)振動(dòng)的主要原因。因果分析法在風(fēng)機(jī)故障診斷中有著廣泛的應(yīng)用。某石化企業(yè)的一臺(tái)大型壓縮機(jī)用風(fēng)機(jī)，在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了振動(dòng)異常的情況。通過因果分析法，首先從大的方面排查，發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和工作介質(zhì)都有可能存在問題。進(jìn)一步對(duì)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)聯(lián)軸器的螺栓松動(dòng)，導(dǎo)致電機(jī)與風(fēng)機(jī)的連接不穩(wěn)定；對(duì)電氣系統(tǒng)檢查，發(fā)現(xiàn)電機(jī)的控制系統(tǒng)存在故障，導(dǎo)致電機(jī)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)較大；對(duì)工作介質(zhì)檢查，發(fā)現(xiàn)氣體的壓力波動(dòng)超出了正常范圍。通過消去法，逐一排除不可能的原因，最終確定了聯(lián)軸器螺栓松動(dòng)、電機(jī)控制系統(tǒng)故障和氣體壓力波動(dòng)是導(dǎo)致風(fēng)機(jī)振動(dòng)的主要原因。針對(duì)這些問題，該企業(yè)采取了相應(yīng)的措施，如緊固聯(lián)軸器螺栓、修復(fù)電機(jī)控制系統(tǒng)、調(diào)整氣體壓力等，使風(fēng)機(jī)的振動(dòng)故障得到了有效解決，恢復(fù)了正常運(yùn)行。4.1.3邏輯流程圖法邏輯流程圖法是利用已知條件和事物內(nèi)在聯(lián)系，通過繪制流程圖的方式進(jìn)行邏輯分析和推理，從而判斷故障的方法。在工礦大型風(fēng)機(jī)機(jī)械振動(dòng)故障診斷中，邏輯流程圖法能夠幫助診斷人員清晰地梳理故障排查的思路，快速準(zhǔn)確地確定故障原因。在構(gòu)建邏輯流程圖時(shí)，首先需要明確故障現(xiàn)象，即風(fēng)機(jī)出現(xiàn)的振動(dòng)異常情況。以振動(dòng)幅值過大為例，從風(fēng)機(jī)的各個(gè)組成部分和運(yùn)行環(huán)節(jié)入手，逐步分析可能導(dǎo)致該故障現(xiàn)象的原因。如果振動(dòng)幅值過大且伴有異常噪音，且噪音的頻率與風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速相關(guān)，那么可以沿著機(jī)械系統(tǒng)的方向進(jìn)行分析。檢查葉輪是否存在不平衡、磨損、腐蝕等問題，因?yàn)檫@些問題都可能導(dǎo)致葉輪在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生不平衡力，引發(fā)振動(dòng)和噪音。葉輪上的葉片如果出現(xiàn)斷裂、脫落或者積灰不均勻，都會(huì)破壞葉輪的平衡狀態(tài)，使振動(dòng)幅值增大。某鋼鐵廠的一臺(tái)燒結(jié)風(fēng)機(jī)，在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了振動(dòng)幅值過大且伴有異常噪音的情況。通過邏輯流程圖法進(jìn)行分析，首先懷疑是葉輪故障。經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)葉輪上有幾片葉片出現(xiàn)了斷裂，導(dǎo)致葉輪不平衡，從而引發(fā)了振動(dòng)和噪音。如果振動(dòng)幅值過大且與電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)密切相關(guān)，如電機(jī)啟動(dòng)時(shí)振動(dòng)加劇，或者電機(jī)的電流、電壓出現(xiàn)異常波動(dòng)，那么需要重點(diǎn)檢查電氣系統(tǒng)。檢查電機(jī)的繞組是否存在短路、斷路、接地等問題，因?yàn)檫@些問題會(huì)影響電機(jī)的正常運(yùn)行，使電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩不穩(wěn)定，進(jìn)而導(dǎo)致風(fēng)機(jī)振動(dòng)。檢查電機(jī)的控制系統(tǒng)，如變頻器、控制器等是否正常工作，因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)故障可能導(dǎo)致電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制不準(zhǔn)確，引發(fā)風(fēng)機(jī)振動(dòng)。某火電廠的一臺(tái)引風(fēng)機(jī)，在電機(jī)啟動(dòng)時(shí)振動(dòng)加劇，同時(shí)電機(jī)的電流異常增大。通過邏輯流程圖法，對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行排查，發(fā)現(xiàn)電機(jī)的繞組存在局部短路的問題，導(dǎo)致電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩不均勻，從而引發(fā)了風(fēng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)的振動(dòng)加劇。如果振動(dòng)幅值過大且與工作介質(zhì)的參數(shù)變化相關(guān)，如氣體的溫度、壓力、成分發(fā)生變化時(shí)，振動(dòng)情況也隨之改變，那么需要關(guān)注工作介質(zhì)因素。檢查氣體的溫度是否過高，因?yàn)楦邷貢?huì)使風(fēng)機(jī)部件的熱膨脹不均勻，產(chǎn)生額外的應(yīng)力，導(dǎo)致振動(dòng)。檢查氣體的壓力是否波動(dòng)過大，因?yàn)閴毫Σ▌?dòng)會(huì)對(duì)風(fēng)機(jī)葉輪產(chǎn)生沖擊，引發(fā)振動(dòng)。檢查氣體中是否含有雜質(zhì)，因?yàn)殡s質(zhì)會(huì)磨損風(fēng)機(jī)部件，影響風(fēng)機(jī)的平衡，進(jìn)而引發(fā)振動(dòng)。某化工廠的一臺(tái)離心風(fēng)機(jī)，在輸送氣體時(shí)，當(dāng)氣體溫度升高時(shí)，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)幅值明顯增大。通過邏輯流程圖法，對(duì)工作介質(zhì)因素進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)氣體溫度過高導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的葉輪和機(jī)殼熱膨脹不均勻，產(chǎn)生了額外的應(yīng)力，從而引發(fā)了振動(dòng)。以某礦山的一臺(tái)通風(fēng)機(jī)為例，該風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了振動(dòng)幅值過大的故障現(xiàn)象。構(gòu)建邏輯流程圖進(jìn)行分析，首先判斷振動(dòng)是否與電機(jī)相關(guān)。通過檢查電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)電機(jī)正常，排除電機(jī)故障的可能性。接著判斷振動(dòng)是否與機(jī)械系統(tǒng)相關(guān)。對(duì)葉輪進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)葉輪上積累了大量的粉塵，導(dǎo)致葉輪不平衡；對(duì)軸承進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)軸承的潤滑不良，磨損嚴(yán)重。再判斷振動(dòng)是否與工作介質(zhì)相關(guān)。檢查氣體的成分和壓力，發(fā)現(xiàn)氣體中含有較多的粉塵顆粒，且壓力波動(dòng)較大。綜合邏輯流程圖的分析結(jié)果，確定了葉輪積塵、軸承潤滑不良、氣體含塵量高和壓力波動(dòng)是導(dǎo)致風(fēng)機(jī)振動(dòng)幅值過大的主要原因。針對(duì)這些問題，該礦山采取了相應(yīng)的措施，如對(duì)葉輪進(jìn)行清洗和動(dòng)平衡校正，更換潤滑良好的軸承，對(duì)氣體進(jìn)行凈化處理，穩(wěn)定氣體壓力等，使風(fēng)機(jī)的振動(dòng)故障得到了有效解決，恢復(fù)了正常運(yùn)行。4.2振動(dòng)信號(hào)分析方法4.2.1時(shí)域分析法時(shí)域分析法是直接對(duì)振動(dòng)信號(hào)隨時(shí)間變化的特征進(jìn)行分析，通過這些特征來判斷風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)是否正常。均值是時(shí)域分析中的一個(gè)基本參數(shù)，它反映了振動(dòng)信號(hào)在一段時(shí)間內(nèi)的平均水平。對(duì)于正常運(yùn)行的風(fēng)機(jī)，其振動(dòng)信號(hào)的均值通常在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的范圍內(nèi)波動(dòng)。如果均值發(fā)生明顯變化，可能意味著風(fēng)機(jī)出現(xiàn)了故障。某火電廠的一臺(tái)送風(fēng)機(jī)，在正常運(yùn)行時(shí)，其振動(dòng)信號(hào)的均值為5μm。在一次設(shè)備巡檢中，發(fā)現(xiàn)振動(dòng)信號(hào)的均值突然上升到了10μm，這表明風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生了改變。經(jīng)過進(jìn)一步檢查，發(fā)現(xiàn)是由于風(fēng)機(jī)的葉輪上積累了大量的灰塵，導(dǎo)致葉輪不平衡，從而引起了振動(dòng)均值的變化。峰值是振動(dòng)信號(hào)在某一時(shí)刻的最大值，它能夠反映出風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中所受到的瞬時(shí)沖擊情況。當(dāng)風(fēng)機(jī)出現(xiàn)部件松動(dòng)、碰撞等故障時(shí)，振動(dòng)信號(hào)的峰值會(huì)明顯增大。某鋼鐵廠的一臺(tái)燒結(jié)風(fēng)機(jī)，在運(yùn)行過程中突然出現(xiàn)振動(dòng)異常，通過時(shí)域分析發(fā)現(xiàn)，振動(dòng)信號(hào)的峰值比正常情況高出了5倍。經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)是風(fēng)機(jī)的一個(gè)地腳螺栓松動(dòng)，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生了較大的沖擊，從而使振動(dòng)峰值增大。有效值則是衡量振動(dòng)信號(hào)能量大小的一個(gè)重要指標(biāo)，它綜合考慮了振動(dòng)信號(hào)在整個(gè)時(shí)間段內(nèi)的變化情況。在風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中，有效值的變化可以反映出風(fēng)機(jī)振動(dòng)能量的變化。如果有效值超過了正常范圍，說明風(fēng)機(jī)的振動(dòng)能量增加，可能存在故障隱患。某水泥廠的一臺(tái)生料磨風(fēng)機(jī)，在運(yùn)行一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)振動(dòng)信號(hào)的有效值逐漸增大。通過對(duì)風(fēng)機(jī)的檢查，發(fā)現(xiàn)是由于軸承磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的振動(dòng)能量增加，有效值增大。在某化工廠的一臺(tái)大型離心風(fēng)機(jī)故障診斷中，運(yùn)用時(shí)域分析法取得了良好的效果。該風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了異常振動(dòng)，通過傳感器采集到振動(dòng)信號(hào)后，對(duì)其進(jìn)行時(shí)域分析。首先計(jì)算振動(dòng)信號(hào)的均值，發(fā)現(xiàn)均值比正常運(yùn)行時(shí)增加了30%，這表明風(fēng)機(jī)的振動(dòng)水平整體上升。接著分析峰值，發(fā)現(xiàn)峰值出現(xiàn)了明顯的尖峰，且尖峰的幅值比正常情況高出了10倍，這說明風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中受到了強(qiáng)烈的沖擊。最后計(jì)算有效值，有效值也比正常范圍高出了50%，說明風(fēng)機(jī)的振動(dòng)能量大幅增加。綜合這些時(shí)域分析結(jié)果，初步判斷風(fēng)機(jī)可能存在部件松動(dòng)或碰撞的故障。經(jīng)過進(jìn)一步的拆解檢查，發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的葉輪與機(jī)殼之間的間隙過小，導(dǎo)致葉輪在旋轉(zhuǎn)時(shí)與機(jī)殼發(fā)生了碰撞，從而引發(fā)了異常振動(dòng)。通過調(diào)整葉輪與機(jī)殼的間隙，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)恢復(fù)正常，驗(yàn)證了時(shí)域分析法在故障診斷中的有效性。4.2.2振幅分析法振幅分析法是通過對(duì)振動(dòng)幅值的大小、變化趨勢(shì)等進(jìn)行分析，來判斷風(fēng)機(jī)故障的嚴(yán)重程度和發(fā)展趨勢(shì)。振動(dòng)幅值是衡量風(fēng)機(jī)振動(dòng)強(qiáng)烈程度的直觀指標(biāo)，不同類型的風(fēng)機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)都有其特定的振幅范圍。在實(shí)際應(yīng)用中，通常會(huì)根據(jù)風(fēng)機(jī)的型號(hào)、規(guī)格以及運(yùn)行工況等因素，制定相應(yīng)的振幅標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于一臺(tái)額定轉(zhuǎn)速為1480r/min的離心風(fēng)機(jī)，在正常運(yùn)行時(shí)，其軸承座處的振動(dòng)幅值一般應(yīng)控制在50μm以內(nèi)。如果振動(dòng)幅值超過了這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，就可能意味著風(fēng)機(jī)出現(xiàn)了故障。某火電廠的一臺(tái)引風(fēng)機(jī)，在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)其軸承座處的振動(dòng)幅值逐漸增大，從正常的30μm增加到了80μm，這表明風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)了異常。經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)是由于葉輪的葉片磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致葉輪不平衡，從而引起了振動(dòng)幅值的增大。振動(dòng)幅值的變化趨勢(shì)也是判斷故障發(fā)展的重要依據(jù)。如果振動(dòng)幅值呈現(xiàn)出逐漸增大的趨勢(shì)，說明故障在不斷惡化；反之，如果振動(dòng)幅值逐漸減小，可能表示故障得到了緩解或排除。某鋼鐵廠的一臺(tái)高爐鼓風(fēng)機(jī)，在運(yùn)行過程中振動(dòng)幅值持續(xù)上升，從最初的40μm逐漸增加到了120μm，且上升的速度越來越快。通過對(duì)振動(dòng)幅值變化趨勢(shì)的分析，判斷風(fēng)機(jī)的故障正在迅速惡化，需要立即停機(jī)進(jìn)行檢修。停機(jī)檢查后發(fā)現(xiàn)，風(fēng)機(jī)的軸承已經(jīng)嚴(yán)重?fù)p壞，需要及時(shí)更換。在某水泥廠的一臺(tái)窯尾高溫風(fēng)機(jī)故障診斷中，振幅分析法發(fā)揮了關(guān)鍵作用。該風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了振動(dòng)異常，通過對(duì)振動(dòng)幅值的監(jiān)測(cè)和分析，發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的振動(dòng)幅值在短時(shí)間內(nèi)急劇增大。在一天的時(shí)間內(nèi)，振動(dòng)幅值從正常的60μm增加到了180μm，且沒有穩(wěn)定的趨勢(shì)。根據(jù)振幅分析法的原理，判斷風(fēng)機(jī)可能出現(xiàn)了嚴(yán)重的故障。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子發(fā)生了嚴(yán)重的變形，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子與機(jī)殼之間發(fā)生了碰撞，從而使振動(dòng)幅值急劇增大。通過更換轉(zhuǎn)子，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)幅值恢復(fù)到了正常范圍，證明了振幅分析法在故障診斷中的準(zhǔn)確性和有效性。4.2.3頻譜分析法頻譜分析法是將時(shí)域信號(hào)通過傅里葉變換等方法變換為頻域信號(hào)，通過分析不同頻率成分的幅值、相位等信息，來判斷風(fēng)機(jī)故障的類型和部位。在風(fēng)機(jī)的運(yùn)行過程中，不同的故障類型會(huì)產(chǎn)生不同的特征頻率。轉(zhuǎn)子不平衡故障的主要特征頻率為一倍頻，即風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)頻率。當(dāng)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子存在不平衡時(shí)，在頻譜圖上，一倍頻處的幅值會(huì)明顯增大，且通常占主導(dǎo)地位。某水泥廠的一臺(tái)生料磨風(fēng)機(jī)，在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了振動(dòng)異常。通過頻譜分析，發(fā)現(xiàn)一倍頻處的幅值比正常情況高出了5倍，而其他頻率成分的幅值相對(duì)較小。結(jié)合風(fēng)機(jī)的運(yùn)行情況，判斷是由于轉(zhuǎn)子不平衡導(dǎo)致的振動(dòng)故障。經(jīng)過對(duì)葉輪進(jìn)行動(dòng)平衡校正，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)恢復(fù)正常，驗(yàn)證了頻譜分析的結(jié)果。軸系不對(duì)中故障則會(huì)在一倍頻和二倍頻處出現(xiàn)較大的振動(dòng)幅值。這是因?yàn)檩S系不對(duì)中時(shí)，會(huì)產(chǎn)生附加的彎矩和扭矩，導(dǎo)致振動(dòng)信號(hào)中出現(xiàn)一倍頻和二倍頻的成分。某化工廠的一臺(tái)離心風(fēng)機(jī)，在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)振動(dòng)異常，頻譜分析顯示，一倍頻和二倍頻處的幅值明顯增大，且二倍頻幅值與一倍頻幅值的比值接近1。通過進(jìn)一步檢查，發(fā)現(xiàn)是電機(jī)與風(fēng)機(jī)的軸系不對(duì)中，導(dǎo)致了振動(dòng)故障。經(jīng)過重新調(diào)整軸系的對(duì)中，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)得到了有效控制。在某電廠的一臺(tái)送風(fēng)機(jī)故障診斷中，頻譜分析法為準(zhǔn)確判斷故障提供了有力支持。該風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了強(qiáng)烈的振動(dòng)，通過頻譜分析，發(fā)現(xiàn)除了一倍頻處的幅值增大外，還出現(xiàn)了一些高頻振動(dòng)成分。這些高頻振動(dòng)成分的頻率與風(fēng)機(jī)的葉片通過頻率相關(guān)，且幅值隨著運(yùn)行時(shí)間的增加而逐漸增大。根據(jù)這些頻譜特征，判斷是風(fēng)機(jī)的葉片出現(xiàn)了磨損和腐蝕，導(dǎo)致葉片的固有頻率發(fā)生變化，從而在葉片通過頻率處產(chǎn)生了共振。經(jīng)過對(duì)葉片進(jìn)行檢查和修復(fù)，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)得到了明顯改善，再次證明了頻譜分析法在風(fēng)機(jī)故障診斷中的重要作用。五、案例分析5.1案例一：某水泥廠大型風(fēng)機(jī)振動(dòng)故障診斷與處理某水泥廠在生產(chǎn)過程中，一臺(tái)型號(hào)為XXX的大型風(fēng)機(jī)在運(yùn)行一段時(shí)間后出現(xiàn)了異常振動(dòng)現(xiàn)象。該風(fēng)機(jī)主要用于窯尾通風(fēng)，為熟料煅燒提供充足的空氣，其額定轉(zhuǎn)速為980r/min，功率為500kW，是水泥廠生產(chǎn)線上的關(guān)鍵設(shè)備之一。在故障發(fā)生初期，操作人員發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的振動(dòng)逐漸增大，且伴有異常噪音。通過振動(dòng)測(cè)量儀對(duì)風(fēng)機(jī)的各個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)軸承座處的振動(dòng)幅值明顯超標(biāo)，水平方向的振動(dòng)幅值達(dá)到了120μm，垂直方向的振動(dòng)幅值也達(dá)到了80μm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了正常運(yùn)行時(shí)的允許范圍（一般水平方向振動(dòng)幅值應(yīng)小于50μm，垂直方向應(yīng)小于30μm）。同時(shí)，風(fēng)機(jī)的運(yùn)行聲音也變得異常尖銳，與正常運(yùn)行時(shí)的平穩(wěn)聲音有明顯區(qū)別。為了準(zhǔn)確找出故障原因，技術(shù)人員運(yùn)用多種故障診斷方法對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行了全面分析。首先采用振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)，通過在風(fēng)機(jī)的關(guān)鍵部位安裝加速度傳感器，實(shí)時(shí)采集振動(dòng)信號(hào)，并將信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行分析。從采集到的振動(dòng)信號(hào)時(shí)域圖中可以看出，振動(dòng)信號(hào)的波形出現(xiàn)了明顯的畸變，不再是正常運(yùn)行時(shí)的平穩(wěn)波形，且峰值明顯增大，這表明風(fēng)機(jī)存在較為嚴(yán)重的振動(dòng)問題。運(yùn)用頻譜分析方法對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行處理。將時(shí)域信號(hào)通過傅里葉變換轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào)后，發(fā)現(xiàn)在頻譜圖中，一倍頻（即風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)頻率，約為16.3Hz）處的幅值異常增大，是正常運(yùn)行時(shí)的5倍左右，同時(shí)還出現(xiàn)了一些高頻諧波成分。根據(jù)頻譜分析的結(jié)果，初步判斷風(fēng)機(jī)的振動(dòng)故障可能是由轉(zhuǎn)子不平衡引起的。因?yàn)檗D(zhuǎn)子不平衡時(shí)，在頻譜圖上主要表現(xiàn)為一倍頻處的幅值增大，且通常占主導(dǎo)地位。為了進(jìn)一步確定故障原因，技術(shù)人員還對(duì)風(fēng)機(jī)的安裝情況、基礎(chǔ)狀況以及工作介質(zhì)等因素進(jìn)行了排查。檢查發(fā)現(xiàn)，風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)存在一定程度的沉降，導(dǎo)致基礎(chǔ)剛度不足；同時(shí)，風(fēng)機(jī)的地腳螺栓有部分松動(dòng)，這也會(huì)影響風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定性，加劇振動(dòng)。對(duì)風(fēng)機(jī)輸送的氣體進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)氣體中的粉塵含量較高，這可能會(huì)導(dǎo)致葉輪積灰，進(jìn)而引起轉(zhuǎn)子不平衡。綜合以上分析，確定此次風(fēng)機(jī)振動(dòng)故障是由葉輪不平衡和基礎(chǔ)剛度不足共同導(dǎo)致的。葉輪不平衡的原因主要是氣體中的粉塵在葉輪上逐漸積累，使葉輪的質(zhì)量分布不均勻，在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生了不平衡力；而基礎(chǔ)剛度不足以及地腳螺栓松動(dòng)則使得風(fēng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)無法得到穩(wěn)定的支撐，進(jìn)一步加劇了振動(dòng)。針對(duì)以上故障原因，技術(shù)人員采取了相應(yīng)的處理措施。對(duì)于葉輪不平衡問題，首先對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行停機(jī)處理，然后打開風(fēng)機(jī)機(jī)殼，對(duì)葉輪進(jìn)行全面檢查和清理。發(fā)現(xiàn)葉輪上確實(shí)積累了大量的粉塵，尤其是葉片的非工作面上，積灰厚度達(dá)到了5-10mm。技術(shù)人員使用專業(yè)的工具和清洗劑，小心地將葉輪上的積灰徹底清除干凈，確保葉輪的質(zhì)量分布均勻。為了進(jìn)一步提高葉輪的平衡精度，對(duì)葉輪進(jìn)行了動(dòng)平衡校正。在動(dòng)平衡機(jī)上，通過在葉輪上添加或去除適當(dāng)?shù)呐渲貕K，使葉輪的不平衡量控制在允許范圍內(nèi)。經(jīng)過動(dòng)平衡校正后，再次對(duì)葉輪進(jìn)行檢測(cè)，確保其平衡精度符合要求。對(duì)于基礎(chǔ)剛度不足和地腳螺栓松動(dòng)的問題，首先對(duì)地腳螺栓進(jìn)行了緊固處理，按照規(guī)定的扭矩值對(duì)每個(gè)地腳螺栓進(jìn)行擰緊，確保其連接牢固。對(duì)風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)進(jìn)行了加固處理。采用灌漿的方法，在基礎(chǔ)周圍填充高強(qiáng)度的灌漿料，增加基礎(chǔ)的體積和強(qiáng)度，提高基礎(chǔ)的剛度。在灌漿過程中，嚴(yán)格控制灌漿料的配合比和施工工藝，確保灌漿質(zhì)量。處理措施實(shí)施后，對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行了重新啟動(dòng)和試運(yùn)行。在試運(yùn)行過程中，通過振動(dòng)測(cè)量儀對(duì)風(fēng)機(jī)的振動(dòng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。結(jié)果顯示，風(fēng)機(jī)軸承座處的振動(dòng)幅值明顯下降，水平方向的振動(dòng)幅值降低到了30μm，垂直方向的振動(dòng)幅值降低到了20μm，均在正常運(yùn)行的允許范圍內(nèi)。風(fēng)機(jī)的運(yùn)行聲音也恢復(fù)正常，不再有異常噪音。經(jīng)過一段時(shí)間的連續(xù)運(yùn)行觀察，風(fēng)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，表明此次故障處理取得了良好的效果。通過對(duì)該水泥廠大型風(fēng)機(jī)振動(dòng)故障的診斷與處理，不僅解決了風(fēng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行問題，確保了水泥廠生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性，還為今后類似故障的診斷和處理提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。在故障診斷過程中，綜合運(yùn)用多種診斷方法，能