某风机为双吸、双支撑离心式通风机，齿式联轴器传动，结构简图及测点布置如图所示，其工作介质为锅炉燃烧所产生的带有灰粒等杂质的高温烟气，工作转速为740r/min。
风机的结构简图
该风机于20XX年7月按级数进行检修，由于自由端轴颈变细，在检修期间利用可赛新技术实施了修复，并更换了自由端轴承及轴承座。在7月19日试运时，风机振动严重超标，其振动值如下表所示。
表1 风机处理前数据
测点
水平
垂直
轴向
电机自由端1
28
20
24
电机驱动端2
29
25
30
风机驱动端3
26
9
178
风机自由端4
29.8
19
204
表2 风机处理后数据
测点
水平
垂直
轴向
电机自由端1
21
9
16
电机驱动端2
28
12
21
风机驱动端3
25
10
14
风机自由端4
28
14
20
a驱动端轴承水平方向振动谱图
b驱动端轴承轴向振动谱图
c自由端轴承水平方向振动图谱
d自由端轴承轴向振动谱图
风机振动频谱图
风机的振动特征
1. 测点1、测点2在水平、垂直、轴向3个方向的振动均在30μm以下。
2. 测点3、测点4在水平、垂直两个方向的振动均不足30μm，但轴向振动严重超标，最大振动为测点4，高达204μm。
3. 振动数据再现性差，往往不同时间测到的同一工况的振动也有明显差别。
4. 振动不断波动，瞬间的变化范围可达几十微米。
5. 该风机在检修以前，水平、垂直方向的振动很小，轴向振动偏大（134μm），但振值稳定，长时间变化不大。
诊断思路
（1）轴承座动刚度的检测。通过检测连接部件的差别振动仅为2～3μm，紧密程度良好；风机转速740r/min，低于共振转速；风机为运行的老设备，结构刚度不存在问题，故排除风机转速接近临界转速和基础不牢的故障。
（2）气流激振试验。在调节门开度为0%、25%、50%、75%和100%的工况下，对各轴承的水平、垂直、轴向振动进行测试，结果表明与其无关，喘振引起的振动是高频的，振动方向为径向，从频谱上未发现高频振动，且振动表现在轴向，故排除喘振引起。
（3）电动机的启停试验。将简易测振表的传感器置于电动机地脚，测振表振动随转速的升高而逐渐增大，随其减低而下降，故不属于电磁振动。
（4）不平衡振动考察。该风机的径向振动均在30μm以下，在径向频谱中，基频振动最大只有3.35mm/s，则径向振动不大，谐波能量没有集中于基频，故排除。
（5）不对中故障考察。该风机最明显的特征是轴向振动较大。在表1中，靠近联轴器的轴向振动为178μm，自由端轴承轴向振动为204μm；在频谱图中b和d可知，轴向振动的频谱中除基频外，有明显的2倍频和3倍频，且2倍频的幅值高达基频的44%。虽然检修人员一再强调对中没有问题，但是联轴器本身有问题，检修水平再高也无法排除不对中故障。
（6）部件松动或配合不良测试。在频谱图中a和c中，测点3的水平方向，3倍频的分量占基频的37%，而在测点4的水平方向，3倍频的分量达到基频的60%，且存在4、5等高次谐波，显然，自由端轴承与轴配合不良，也不能排除松动故障。
（7）轴承故障测试。在频谱图中，未发现轴承故障频率。
阶段结果
引起风机轴向振动故障的原因有两个：
1. 自由端轴承与轴配合不良或者轴承松动；
2. 联轴器本身的故障。
其中轴承与轴配合不良是振动的根本原因，联轴器本身的故障属于次要原因，对轴承与轴配合不良产生的振动起到了加剧作用。
在7月20日～22日的抢修期间，经检查发现，自由端轴承偏转，联轴器部分齿面有凹坑和麻点。
该风机更换了自由端轴承和齿式联轴器后，振动值如下，频谱显示振动状况良好。
经验
电磁共振特征：将简易测振表传感器置于电动机地脚，若启动电动机的瞬间，测振表的数值即可上升到最大值，或在电动机断电后，数值迅速下降到零。
风机不平衡振动特征：1.径向振动大；2.谐波能量集中于基频。
不对中引起振动特征：1.轴向振动大；2.与联轴器靠近的轴承振动增大；3.不对中故障的特征频率为2倍频，同时常伴有基频和3倍频。
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