振動分析儀診斷機(jī)械共振和消除措施
電機(jī)運(yùn)行時,當(dāng)機(jī)械部分的固有諧振頻率與電機(jī)的工作頻率相等時,機(jī)械部分將會產(chǎn)生很大振動和噪聲,振幅迅速增大,發(fā)生共振。通常電機(jī)廠***在生產(chǎn)設(shè)計時考慮了規(guī)避共振點,電機(jī) 空載時不會產(chǎn)生共振。作為傳動系統(tǒng)的一部分,電機(jī)軸接上負(fù)載 后,整個傳動鏈上的共振點就不再是原先電機(jī)聲場設(shè)計時規(guī)避的共振點,共振點發(fā)生偏移。當(dāng)電機(jī)負(fù)載運(yùn)行在共振點時,電機(jī)聲音異常、徑向振值偏大,此時電機(jī)頻率為某一頻段,運(yùn)行頻率超出此頻段,振值偏小。若電機(jī)長期反復(fù)運(yùn)行在共振點,將嚴(yán)重影響其安全運(yùn)行,共振消除措施如下。
(1)精確的動平衡。由于共振幅值等于強(qiáng)迫振動幅值x放大因子,可利用減小強(qiáng)迫振動源(如不平衡)減小共振幅值。在這種 情況下,若通過動平衡處理,可明顯減小動平衡強(qiáng)迫振動幅值,即使處于共振時,其共振振幅暫時可減小到可接受程度,但因未 改變共振頻率,共振沒有消除,會再次發(fā)生同樣共振現(xiàn)象。
(2)改變電機(jī)機(jī)械部分的剛性。采用夾緊地腳以消除加墊引起的變形,增強(qiáng)軸承座或框架的剛性,影響電機(jī)機(jī)械部分的固有諧振頻率。但是對于大容量空氣鼓風(fēng)機(jī)電機(jī).由于風(fēng)機(jī)風(fēng)量波動動大,電機(jī)正常運(yùn)行時振動大,地腳螺栓容易發(fā)生松動,電機(jī)機(jī)械部分的剛性減弱,導(dǎo)致共振再次發(fā)生,因此夾緊地腳只能暫時消除大容量風(fēng)機(jī)電機(jī)的共振。
(3)加防振橡膠或緩沖墊。發(fā)生共振會有明顯的劇烈振動.為此可在安裝部位裝入防振橡膠或加緩沖墊。不過對于大容量風(fēng)機(jī)電機(jī),正常運(yùn)行時振動大,防振橡膠或緩沖墊容易磨損,壽命很短,雖然改變了設(shè)備的固有振動 頻率,共振現(xiàn)象可以暫時改善,隨著防振橡膠或緩沖墊的磨損,共振會再次發(fā)生。
(4)增、減重量。該方法可改變電機(jī)機(jī)械部分的諧振頻率,如在電機(jī)風(fēng)葉軸后端加慣性重錘,但只在電機(jī)局部共振(如本文電機(jī)非負(fù)荷側(cè)振動很大)時才有效。
(5)采取隔振措施。由于鄰近運(yùn)行的外部設(shè)備振動頻率與正常運(yùn)行的電機(jī)自振頻率相等時,電機(jī)在該外部設(shè)備振動頻率的強(qiáng)迫下,產(chǎn)生共振時,可采取隔振措施。如設(shè)計的1780 r/min轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)的泵,有1個750 r/min的自振頻率,若附近有1臺以750 r/min轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)的大風(fēng)機(jī)不平衡,則該泵可能出現(xiàn)共振問題。此時隔離泵與風(fēng)機(jī),對風(fēng)機(jī)做動平衡或?qū)⒈皿w與地板隔離,以消除共振。
(6)變頻電機(jī)設(shè)置電機(jī)跳頻。利用變頻器的“頻率跳變選用件”設(shè)置電機(jī)頻率,當(dāng)變頻器運(yùn)行到此頻段時。跳過此段頻率,不在共振頻率上平滑運(yùn)轉(zhuǎn),避免電機(jī)產(chǎn)生共振。
(7)安裝調(diào)諧阻尼器。設(shè)置調(diào)諧阻尼器的自振頻率等于故障頻率,并且與共振的振動響應(yīng)相位差180。,將有效抵消給電機(jī)帶來故障的自振頻率。
此例***初采取措施增強(qiáng)了機(jī)械部分剛性,暫時減小了振動,但該鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)為大容量電機(jī),風(fēng)機(jī)風(fēng)量波動大使電機(jī)負(fù)荷波動大,電機(jī)正常運(yùn)行時振動也大,地腳螺栓容易松動,電機(jī)機(jī)械部分的剛性減弱,造成共振再次發(fā)生。為此增加機(jī)械部分重量,改變電機(jī)機(jī)械部分的諧振頻率,避免共振。由于電機(jī)徑向振動偏大、軸向振動偏小,在電機(jī)風(fēng)罩兩側(cè)加焊板筋,改變機(jī)械部分固有頻率。所加板筋為厚10 mm的鋼板加工而成的厚10 mm、寬25mm條狀鋼條,橫向和豎向板筋經(jīng)鑲嵌后焊接在電機(jī)風(fēng)罩上。
采取上述措施后,設(shè)備運(yùn)行兩年左右,基本正常,類似故障未再出現(xiàn),電機(jī)共振消除。