振動分析儀診斷機械共振和消除措施
電機運行時,當(dāng)機械部分的固有諧振頻率與電機的工作頻率相等時,機械部分將會產(chǎn)生很大振動和噪聲,振幅迅速增大,發(fā)生共振。通常電機廠***在生產(chǎn)設(shè)計時考慮了規(guī)避共振點,電機 空載時不會產(chǎn)生共振。作為傳動系統(tǒng)的一部分,電機軸接上負(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)電機負(fù)載運行在共振點時,電機聲音異常、徑向振值偏大,此時電機頻率為某一頻段,運行頻率超出此頻段,振值偏小。若電機長期反復(fù)運行在共振點,將嚴(yán)重影響其安全運行,共振消除措施如下。
(1)精確的動平衡。由于共振幅值等于強迫振動幅值x放大因子,可利用減小強迫振動源(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)改變電機機械部分的剛性。采用夾緊地腳以消除加墊引起的變形,增強軸承座或框架的剛性,影響電機機械部分的固有諧振頻率。但是對于大容量空氣鼓風(fēng)機電機.由于風(fēng)機風(fēng)量波動動大,電機正常運行時振動大,地腳螺栓容易發(fā)生松動,電機機械部分的剛性減弱,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)機電機的共振。
(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)機電機,正常運行時振動大,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。該方法可改變電機機械部分的諧振頻率,如在電機風(fēng)葉軸后端加慣性重錘,但只在電機局部共振(如本文電機非負(fù)荷側(cè)振動很大)時才有效。
(5)采取隔振措施。由于鄰近運行的外部設(shè)備振動頻率與正常運行的電機自振頻率相等時,電機在該外部設(shè)備振動頻率的強迫下,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)速運轉(zhuǎn)的大風(fēng)機不平衡,則該泵可能出現(xiàn)共振問題。此時隔離泵與風(fēng)機,對風(fēng)機做動平衡或?qū)⒈皿w與地板隔離,以消除共振。
(6)變頻電機設(shè)置電機跳頻。利用變頻器的“頻率跳變選用件”設(shè)置電機頻率,當(dāng)變頻器運行到此頻段時。跳過此段頻率,不在共振頻率上平滑運轉(zhuǎn),避免電機產(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。,將有效抵消給電機帶來故障的自振頻率。
此例***初采取措施增強了機械部分剛性,暫時減小了振動,但該鼓風(fēng)機電機為大容量電機,風(fēng)機風(fēng)量波動大使電機負(fù)荷波動大,電機正常運行時振動也大,地腳螺栓容易松動,電機機械部分的剛性減弱,造成共振再次發(fā)生。為此增加機械部分重量,改變電機機械部分的諧振頻率,避免共振。由于電機徑向振動偏大、軸向振動偏小,在電機風(fēng)罩兩側(cè)加焊板筋,改變機械部分固有頻率。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)鑲嵌后焊接在電機風(fēng)罩上。
采取上述措施后,設(shè)備運行兩年左右,基本正常,類似故障未再出現(xiàn),電機共振消除。