【摘要】設(shè)備振動是設(shè)備故障中的常見現(xiàn)象，設(shè)備振動是個十分復雜的問題，其原因也是多方面的。在工礦企業(yè)中由于轉(zhuǎn)動設(shè)備數(shù)量多、種類雜、轉(zhuǎn)速高、功率大等特點，而且有些設(shè)備多年運行，已經(jīng)進入老化期，另外有些轉(zhuǎn)動設(shè)備受物料磨損的影響，縮短了正常的使用周期，運行中出現(xiàn)異常的振動是經(jīng)常發(fā)生的問題，設(shè)備故障的頻繁發(fā)生，很大程度上影響了生產(chǎn)裝置的穩(wěn)定運行，所以設(shè)備振動診斷與現(xiàn)場處理是現(xiàn)代化企業(yè)檢修中的必要手段。旋轉(zhuǎn)機械不平衡是構(gòu)成振動的主要原因，據(jù)統(tǒng)計約60%～70%的振動故障是由于旋轉(zhuǎn)機械的質(zhì)量不平衡引起的，現(xiàn)場動平衡技術(shù)是旋轉(zhuǎn)機械與其工作狀態(tài)相同或接近的轉(zhuǎn)速、安裝條件、支承條件和負載情況下，對其進行振動測量和平衡校正的一種平衡方法。實踐表明該技術(shù)的應(yīng)用在解決設(shè)備故障中效果好，工作量小，且能兼顧安裝狀況，是解決動不平衡故障的首選方法。

【關(guān)鍵詞】振動分析；故障現(xiàn)象；頻譜分析；現(xiàn)場動平衡

轉(zhuǎn)動設(shè)備發(fā)生故障大多數(shù)伴隨著超標準的振動，比如滾動軸承損壞除軸承溫度高、噪音大外，還存在比較強烈的振動。機組對中不好、油膜渦動、油膜振蕩、摩擦、磨損、軸承緊力不夠、聯(lián)軸節(jié)磨損、轉(zhuǎn)子不平衡、轉(zhuǎn)子裂紋、電機電磁力不平衡等等均能引起設(shè)備的強烈振動。經(jīng)驗不足的振動分析工程師往往很難分辨出振動、頻率與故障的對應(yīng)關(guān)系，采用主導頻率診斷法可以從各階振動頻率中找出引起振動占主要地位的頻率，從而確定引起振動的真實原因。

在現(xiàn)場實際設(shè)備振動診斷過程中，一種故障原因引起的設(shè)備振動可能除有故障頻率出現(xiàn)外，還有運轉(zhuǎn)頻率的出現(xiàn)及其各次諧頻出現(xiàn)。

首先，要對進行振動分析的設(shè)備結(jié)構(gòu)、特性必須了如指掌，一個合格的振動分析工程師，必須具有豐富的現(xiàn)場實踐經(jīng)驗。一個毫無現(xiàn)場經(jīng)驗的人，很難對設(shè)備振動的真實原因做出準確的判斷。例如：某一設(shè)備有振動情況發(fā)生，頻譜圖顯示除一倍頻外，還有二倍頻、三倍頻、及各次高頻，造成一倍頻振動大的原因有可能是轉(zhuǎn)子不平衡、軸彎曲、動靜部位摩擦、軸承磨損、軸承預緊力不足等多種原因。造成二倍頻振動大的主要原因有對中不好，造成三倍頻、五倍頻振動大的主要原因可能是機械松動，如何確定造成振動的真實原因呢？這就需要我們對造成設(shè)備振動的各個頻段進行分析，逐個進行排除，找出造成振動的是哪一頻段占主要地位，是一倍頻段還是二、三倍頻段，進而確定振動的真實原因。

其次，想要找出設(shè)備振動的主導頻率，要盡可能地利用多種檢測手段來進行綜合分析和全面考慮，不要拘泥于就振動一種手段。在實際的設(shè)備故障診斷中，要以振動手段為主，其它各參數(shù)如：溫度、壓力、電流、功率、流量及檢修情況為次進行多方位、多角度綜合分析判斷，才能準確的找出造成振動的主要原因。

另外要盡量提高自己在振動方面的專業(yè)知識，多到現(xiàn)場采集、收集振動數(shù)據(jù)，多比較分析，多研究其它廠家有關(guān)振動方面的案例，多看有關(guān)這方面的文獻，遇到振動方面的問題，盡可能的多與有關(guān)方面人員論證，只有這樣，才能提高診斷準確率。

下面舉一個典型成功的事例，解決SFGX220-N022.3D型引風機振動問題，該風機為單吸懸臂離心風機，轉(zhuǎn)子長2686mm，葉輪直徑2230mm，葉輪厚度700mm，葉片數(shù)量12個，風機流量226332m3/h，電動機功率：500KW。在運行中出現(xiàn)軸承振動增大超標現(xiàn)象，風機葉輪側(cè)軸承振值為14.6mm/s，超出標準值3倍多。

從頻譜圖上看到，該機的振動為一倍頻峰值，無其它頻率振動，由此，我們將一倍頻定為該機振動的主導頻率。在確定了主導頻率為一倍頻后，我們進一步分析，造成一倍頻振動大的主要原因有：（1）不平衡（2）較嚴重的不對中（3）動靜葉片摩擦（4）軸裂紋；通過對引風機進行綜合分析：第（2）點較嚴重的不對中可以排除，此風機在啟動前不僅復查過對中，而且前期風機的運行振動值是在標準范圍之內(nèi)，運行中風機的對中不會出現(xiàn)大范圍變化；第（3）點如有動靜摩擦問題，現(xiàn)場會出現(xiàn)尖銳的金屬摩擦異音，現(xiàn)場檢查結(jié)果無任何異常聲音，可以排除。第（4）點軸裂紋也可以排除，此軸最細部位直徑為160mm，最粗部位直徑為270mm，采用35CrMo調(diào)質(zhì)處理后加工而成；排除了不平衡之外的其它因素，同時測量軸承水平振動大于垂直振動，振動頻率主要為工頻即轉(zhuǎn)速頻率（見圖譜）；風機前后軸承軸向振動相位基本相同；結(jié)論為風機葉輪存在質(zhì)量不平衡，而且不平衡類型應(yīng)主要為靜不平衡。2013年3月28日對該引風機進行檢修，檢查中發(fā)現(xiàn)葉輪流道部位磨損嚴重，事實證明診斷是完全正確的。

1、許用不平衡量的確定

對實際轉(zhuǎn)子或葉輪，當平衡品質(zhì)等級確定之后，可由已知的轉(zhuǎn)子允許質(zhì)量偏心距e乘以轉(zhuǎn)子質(zhì)量M，按公式U=eM求出轉(zhuǎn)子的許用不平衡量U；

式中P-轉(zhuǎn)子某一側(cè)端面上試加重量；A0-轉(zhuǎn)子某一側(cè)軸承的原始振幅；r—加重半徑；ω-平衡時轉(zhuǎn)子角速度；G-轉(zhuǎn)子質(zhì)量；g-重力加速度；s-靈敏度系數(shù)

則計算試加重量P=142g

2、啟動引風機，重新測量記錄未做動平衡前的振動數(shù)值，要求必須準確，然后分別將試加重量（142g）依次加在葉輪輪板的指定位置上，如（圖1）所示位置。

3、確定位置及計算重量

（1）根據(jù)第二次試加重量振值與第三次試加重量振值，可以確定不平衡量近似旋轉(zhuǎn)體質(zhì)心所在的位置是在葉輪2號與3號位置中間偏向2號的位置；

（2）根據(jù)試加重量142g時，在2#位置由原來的14.6mm/s到8.8mm/s，減少振動值5.8mm/s，可以得出：將振值控制在5.6mm/s以下時，要將重量加至300g；

（3）在葉輪2號與3號位置中間偏向2號的位置加300g后，測量風機振值為外側(cè)軸承4.8mm/s，內(nèi)側(cè)軸承1.8mm/s。

通過設(shè)備振動的準確分析，采用現(xiàn)場動平衡方法，及時有效地解決了一次引風機振動故障。

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