王润1 王磊2
1、中国能源建设集团科技发展有限公司（天津100022）
2、中国华电内蒙古华伊卓资热电有限公司（内蒙古 卓资012300）
摘要：对于新建或在役运行的旋转机械设备，振动值是判定设备是否安全稳定运行的重要指标。文中简介了该设备转子结构和支承情况，指明了试验参照标准；对设备振动情况进行了测试分析，对1号炉甲侧、乙侧排粉风机进行了动平衡加重，取得了良好的消振效果；记录了2号炉乙侧该排粉风机振动中1倍频幅值和相位大幅度波动的数据，判断其驱动电机存在缺陷，给出了分析结论和建议。
关键词：振动测试；排粉风机；动平衡；
1概述：
振动是旋转机械设备的重要运行参数，它直接影响设备的安全、可靠运行。通过对新建或在役运行旋转机械设备的振动测试，对出现的各种振动状况做出评价，对振动状况进行总结评定，协助设备运行工作，对设备在运行过程中可能发生的振动故障进行分析诊断，提出处理建议措施，为今后设备运行和检修提供振动原始记录等。
2设备概况
某火力发电厂排粉风机为离心式风机，由电机通过联轴器驱动。电机为湘潭电机股份有限公司生产的三相异步电动机，型号为YFKK500—4，额定电压为6kV，额定电流为104.9A，额定功率为900kW，额定转速1489r/min。
排粉风机轴系由风机转子、电动机转子组成，机组轴系结构和支撑情况示意图如图1所示，1号、2号轴承为电机支承轴承，3号轴承为推力轴承，4号轴承为支承轴承，排粉风机为悬臂式支承。见图1所示。
3 试验原理及内容
3.1 试验原理
振动测试主要使用美国BENTLY公司生产的Snap振动测试仪进行数据采集，该仪器可实时进行综合测量。试验参照标准GB/T 6075.3—2011《机械振动 在非旋转部件上测量评价机器的振动 第3部分：额定功率大于15kW，额定转速在120r/min至15000r/min之间的在现场测量的工业机器》
振动信号采用就地布置的振动速度传感器和键相传感器输出信号。键相信号测点布置在电机非驱动端裸轴处水平方向，在排粉机和电动机上布置水平方向和垂直方向的振动测点；振动测试测点布置示意图如图2所示。
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图1 振动测试测点布置示意图
3.2 试验内容
振动测试试验前，应检查确认振动传感器、振动测试仪器的安装情况，确认仪器工作正常。旋转机械设备振动测试内容主要为设备工作转速下各轴承的振动及变化，同时根据设备情况，对设备不同工况下各轴承的振动进行全面测试，并根据测试情况进行分析提出处理建议。振动值超限时，应立即停机。
4 试验数据及分析
4.1 1号炉乙侧排粉风机振动处理情况
从电机侧看，1号炉乙侧排粉风机旋转方向为顺时针，叶片数为15片，联轴器周长约570mm。在该风机装设传感器后，启动风机进行振动测试，工作转速下1乙排粉风机各轴承振动数据见表4。
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可以看到：工作转速下4号轴承水平振动较大，主要以1倍频分量为主，相位也基本稳定，因而判断该排粉风机因磨损等因素导致不平衡。
经估算，在排粉风机外侧轮边试加配重P=1200g∠35°。再次启动，该排粉风机4号轴承水平振动达到210～240μm；经计算，取消首次加重量P，二次加重Q=590g∠60°。
两次配重后1乙排粉风机各轴承振动数据见表5。
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从表5序2数据可以看到1乙排粉风机振动值降低到30μm左右，动平衡处理效果优良。
4.2 1号炉甲侧排粉风机振动处理情况
从电机侧看，1号炉甲侧排粉风机旋转方向为逆时针，叶片数为15片，联轴器周长约570mm。在该风机装设传感器后，启动风机进行振动测试，工作转速下1甲排粉风机各轴承振动数据见表6。
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可以看到：工作转速下该排粉风机4号轴承水平振动较大，主要以1倍频分量为主，相位也基本稳定，因而判断该排粉风机因磨损等因素导致不平衡。
经估算，在排粉风机外侧轮边试加配重P=350g∠210°。再次启动，该排粉风机各轴承径向振动最大值不超过20μm，动平衡处理效果优良。
4.3 2号炉乙侧排粉风机振动测试情况
从电机侧看，2号炉乙侧排粉风机旋转方向为顺时针，叶片数为15片，联轴器周长约570mm。在该风机装设传感器后，启动风机进行振动测试，工作转速下2乙排粉风机各轴承振动数据见表7。
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可以看到：
（1）工作转速下，1号轴承水平振动大幅度波动，且主要表现为1倍频分量的变化，其1倍频分量幅值在22～125μm间波动，其相位在230°～406°间波动，波动周期约12s；其它频率分量很小。
（2）2号～4号轴承水平振动波动情况与1号轴承水平振动波动情况基本相似。
（3）同一时刻各轴承水平振动1倍频分量相位基本接近，因而判断联轴器对中正常。
该排粉风机振动特征与旋转性不平衡的振动特征相似，分析原因分析如下：
（1）动静碰摩形成的热不平衡，可排查有无动静碰摩处；
（2）莫顿效应，但莫顿效应通常发生在滑动轴承上。
（3）电机故障，可单转电机观察其振动1倍频分量是否依然波动。
现场将该排粉风机解开联轴器，单独启动电机，测量电机两端水平振动1倍频幅值约60～70μm，而其相位在0°～360°间全周规律性转动，因而怀疑电机可能存在缺陷，诱发某种拍频振动，导致1倍频相位大幅度波动。
5 结论及建议
（1）经过动平衡处理后，1号炉甲侧、1号炉乙侧排粉风机振动降低到30μm以下，达到优良值，消振效果良好。
（2）2号炉乙侧排粉风机振动大幅度波动，且主要表现为1倍频分量幅值和相位的波动；单转电机时振动现象也类似。因而怀疑电机转子可能存在缺陷，诱发某种拍频振动，导致1倍频相位大幅度波动。建议在合适检修时机，联系厂家，做进一步的排查。
参考文献：
施维新. 汽轮发电机组振动及事故[M]. 北京：中国电力出版社，1998
沈士一. 汽轮机原理[M]. 北京：中国电力出版社，2008.
陆颂元.大 型 机 组 动 静 碰 摩 的 振 动 特 征 及 现 场 应 急 处 理方法[J].中国电力，2003