振動(dòng)分析儀診斷機(jī)械共振和消除措施
電機(jī)運(yùn)行時(shí),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(shí),機(jī)械部分將會(huì)產(chǎn)生很大振動(dòng)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(jì)時(shí)考慮了規(guī)避共振點(diǎn),電機(jī) 空載時(shí)不會(huì)產(chǎn)生共振。作為傳動(dòng)系統(tǒng)的一部分,電機(jī)軸接上負(fù)載 后,整個(gè)傳動(dòng)鏈上的共振點(diǎn)就不再是原先電機(jī)聲場(chǎng)設(shè)計(jì)時(shí)規(guī)避的共振點(diǎn),共振點(diǎn)發(fā)生偏移。當(dāng)電機(jī)負(fù)載運(yùn)行在共振點(diǎn)時(shí),電機(jī)聲音異常、徑向振值偏大,此時(shí)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(zhǎng)期反復(fù)運(yùn)行在共振點(diǎn),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(dòng)平衡。由于共振幅值等于強(qiáng)迫振動(dòng)幅值x放大因子,可利用減小強(qiáng)迫振動(dòng)源(如不平衡)減小共振幅值。在這種 情況下,若通過(guò)動(dòng)平衡處理,可明顯減小動(dòng)平衡強(qiáng)迫振動(dòng)幅值,即使處于共振時(shí),其共振振幅暫時(shí)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(huì)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(duì)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(dòng)動(dòng)大,電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)振動(dòng)大,地腳螺栓容易發(fā)生松動(dòng),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(shí)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(huì)有明顯的劇烈振動(dòng).為此可在安裝部位裝入防振橡膠或加緩沖墊。不過(guò)對(duì)于大容量風(fēng)機(jī)電機(jī),正常運(yùn)行時(shí)振動(dòng)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(dòng) 頻率,共振現(xiàn)象可以暫時(shí)改善,隨著防振橡膠或緩沖墊的磨損,共振會(huì)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(dòng)很大)時(shí)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(dòng)頻率與正常運(yùn)行的電機(jī)自振頻率相等時(shí),電機(jī)在該外部設(shè)備振動(dòng)頻率的強(qiáng)迫下,產(chǎn)生共振時(shí),可采取隔振措施。如設(shè)計(jì)的1780 r/min轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)的泵,有1個(gè)750 r/min的自振頻率,若附近有1臺(tái)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(shí)隔離泵與風(fēng)機(jī),對(duì)風(fēng)機(jī)做動(dòng)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(shí)。跳過(guò)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(dòng)響應(yīng)相位差180。,將有效抵消給電機(jī)帶來(lái)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(shí)減小了振動(dòng),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(dòng)大使電機(jī)負(fù)荷波動(dòng)大,電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)振動(dòng)也大,地腳螺栓容易松動(dòng),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(dòng)偏大、軸向振動(dòng)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。