关于轴流风机振动故障分析与处理

1、 设备参数与结构

风机型号 W12g12.5，叶轮直径 D 2 =1 250mm， 高转速n=2 550r/min,设计性能参数为：风量 Q=235 440m 3 /h,全压 p=11 000Pa，进口温度t=150℃，进口密度ρ=0.763kg/m 3 ，输送介质为转炉煤气(干法除尘)。

风机结构和试验台布置见图1。该风机主要由转子和定子组成，转子包括主轴、叶轮、联轴器、固定端轴承(以下简称轴承1)和非固定端轴承(以下简称轴承2)，定子包括进风箱(含进口导叶和轴承I的底座)、机壳(含后导叶和轴承II的底座)、扩压器和钢制风机底座。显然，与一般离心风机结构不同的是，轴承I的底座和轴承II的底座均未与混凝土基础直接接触。为完成运转试验过程，由增速机通过长度为3.3m的加长型空心轴将两台直流电动机串联。

2 、振动特点

根据转炉各冶炼阶段(准备、预热/降罩、吹炼、补吹、出钢、清理炉口、加废钢兑铁)的不同，该风机的运行工况频繁变换。因此，不仅要满足各冶炼阶段所需性能参数以及防泄漏、防爆的要求，还要满足35～38min内低、高速频繁调速运行的要求。所以，制造厂需对其进行严格的出厂运行实验。然而，该风机在运行实验中却发生了严重的振动问题，振动数据见表1，尤其进行的所有实验转速还远达不到 高设计转速2 550r/min，显然，这个振动问题的分析和处理十分具有挑战性。

由分析其振动特点如下：

1)风机振动与转速关联性强，转速越高，振动越大;

2)风机升/降速过程中，在同一转速的振动特性相同，具有重复性;

3)风机轴承 I 与轴承 II 振动相差不大，即振动数量级相同;在2 320r/min以上，风机轴承I与轴承II相比，前者垂直方向振动小于后者，而水平方向振动大于后者，显示二者在垂直和水平方向的刚度存在差异;

4)增速机振动与转速关联性强，在输出轴反转2 400r/min时达到10.0mm/s,由此增加了振动问题的复杂性;

5)受电机功率限制， 高转速只有达到正转2 349r/min和反转2 400r/min，不可能实施冲转实验;

6)风机 高线速度为 167m/s,但在试验中无法实施，需由次高转速判断 高转速时的振动特性。

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