（中国能源建设集团东北电力第二工程有限公司 辽宁大连 116023）
摘要：众所周知，工业现场，尤其是电厂，旋转机械是非常普遍的，但是这些高速旋转的机械在24小时运转的过程中，每天都会有磨损，逐渐的磨损严重会通过轴承振动大、温度升高的形式暴露出来，从而对生产造成一定的影响。本论文主要介绍现场动平衡对工业现场生产的重要性。
现场动平衡是个非常实用的现场处理机械振动的方法，其理论简单易懂，能够快速解决所发生的振动性问题。这就需要专业技术人员努力学习和掌握相关知识及现场的设备特点、工作原理，了解安装的技术要点，同时能根据工作需要，合理安排整个调整过程的工作顺序及试验方法，以避免人身及设备损伤，正确处置试验过程中出现的故障以及突发性事故。保证生产正常进行，将损失降到最低。
本论文为本人亲身经历，与设备厂家在解决现场振动问题的过程中全过程跟踪，记录并总结，形成此论文，如有不足，请各位领导批评指正。
关键词：旋转机械；振动；磨损；动平衡。
一、现场动平衡概述
风机是一种将原动机的机械能转换为输送气体、给予气体能量的机械，它是火电厂中必不可少的机械设备，主要有引风机、送风机、一次风机、密封风机和排粉风机等，消耗电能约占发电厂发电量的1.5%~3.0%。各类风机的耗电量约占电厂总耗电量的30%。在火电厂的实际运行中，由于运行条件恶劣，故障率较高，特别是引风机，经常会因叶轮磨损、积灰、同轴度差等原因，出现失重偏心、不平衡，乃至于剧烈振动无法运行的情况。叶轮在高速高温气体，粉尘的冲刷下，很快磨损失去动平衡而出现剧烈振动（尤其是引风机），必须停机处理，在风机叶轮磨损后，因为现场堆焊后校正动平衡困难，以往大都返厂维修或购买备件更换，但都存在检修时间长、投资大的问题，对生产造成严重的影响。各类风机在发生振动故障时，势必会影响所对应主机的安全运行与发电负荷，如果不能及时、有效地解决风机的振动故障，会给电厂造成数百万千瓦发电量的经济损失。仪器设备在运行过程中出现故障是很正常的，只要针对故障出现的原因进行具体细致的分析研究，是不难找出问题的解决办法的，以此排除故障就可以确保设备的安全、长期、稳定运行。因此，迅速判断风机运行中振动故障产生的原因，并采取适当的现场平衡办法在最短的时间内解决各类风机的振动问题。是保障发电厂连续安全运行的有力基础。
二、引起振动大的原因
下面是有可能引起风机振动大的原因及解决方法
风机振动还可分成几方面：
1、械方面的振动
（1）转子质量不平衡。引起转子质量不平衡的因素有很多，一般主要有原始制造误差或安装不均匀；转子的弯曲变形、转子部件松动或转子部件的不均匀磨损等。
（2）系统安装误差引起的振动。安装时驱动设备与风机机械侧的连接不对中；轴瓦偏斜或不同心；在运行过程中由于驱动设备和风机机械侧的温升不同造成的热不对中等。
（3）动、静部件碰磨。由于安装不良造成运行过程中转子与静子发生碰磨，或在运行过程中转子发生变形导致动静碰磨。
（4）轴承间隙或轴向不当引起风机振动。
（5）轴系中其他设备故障引起振动，如有短接部分发生失衡等。
（6）共振引起风机振动。
2、气流引发的振动
（1）气流的激振力造成风机振动。进入风机的气流压力、风量的变化也会改变风机的工作状态致使风机发生振动。如喘振。
（2）气流对叶片的冲击和腐蚀。由于气流中的粉尘浓度不均，致使转子受力不稳定，同时加重叶片的不均匀磨损，导致风机发生振动。
3、润滑油系统引发风机振动
风机设备的供油系统的动态特性引起轴承各种形式的振动，可能引起油膜涡动和油膜振荡等故障。
下表为黑龙江省10家大型火电厂在役风机振动情况统计：
根据对上述两大类风机振动故障的统计，由转子质量不平衡引起的风机振动故障占有相当大的比重，因此如何采用适当的方法来快速解决现场的风机转子的振动故障是问题的关键。对于旋转机械的转子有刚性和挠性之分，即转子的工作转速小于转子一阶临界转速的称之为刚性转子；而转子的工作转速高于转子的一阶临界转速的称之为挠性转子。针对不同的转子选择合适的方法进行平衡是至关重要的。在现场对各类风机的动平衡过程中，是依据动平衡方法进行的，但是在现场的动平衡过程的确是一个较为复杂的过程，因为要想对转子配重成功，需要掌握诸多因素，如要现场安装振动测试系统的准确性、振动测试仪器的准确性与稳定性、对振动测量数据的有效鉴别、现场影响系数的计算、加重质量与位置的准确定位等。如果众多因素考虑周详，可以实现一次配重成功。现提出一种用于单面现场动平衡的解析三点加重法。在叶轮上三个等分点分别加试重，并测试相应振动值，用公式就可以计算出不平衡量的大小和位置。实验证明这种方法简单、方便可行。
三、现场动平衡三点法做简要介绍
给风机转子做动平衡，关键是找出叶轮轻点位置，并确定所加平衡块质量用作图法找平衡，具体步骤如下：
（1）开启风机，稳定运行后，在最能反映风机振动情况的M点（如轴承座等），用测振仪测其振幅A0，记录后停机
（2）将叶轮前盘（或后盘）圆周3等分，分别记作1点，2点，3点
（3）在1点处夹上预先制作好的夹块P（根据风机叶轮大小确定其质量，一般为mp=150 g～300 g），重复步骤1，测M点振幅A1
（4）更换夹块P的位置到2点和3点，重复步骤3，依次测得M点振幅A2，A3
（5）作图以A0为半径作圆，圆心为O，将该圆3等分，分别记作O1点，O2点，O3点；以O1为圆心，A1为半径作弧；以O2为圆心，A2为半径作弧；以O3为圆心，A3为半径作弧上述3条弧线分别交于B，C，D三点
（6）作BCD的型心O4，O4 点即为轻点，连接OO4并延长交圆O于O5点，O5点即为加配重铁块的点侧得OO4的长度为L，则O5点配重质量为 m配=mp×A0 /2L
（7）在风机叶轮前盘（或后盘）圆周上找出实际O5点位置，将配重为m配铁块焊牢，至此，离心风机作动平衡完成。如图：
（图为三点法做现场动平衡）
运行中的转子组出现不平衡情况是必然的特别是高速回转的机械振动，转子不平衡是主要激振力（由回转不平衡质量作为振动系统的振动源产生的周期性简谐振动）；因此转子不平衡是消除现场运行振动的一项重要措施。
四、用动平衡可以带来的效益
1.缩短检修时间
2.降低修理费用
3.减少停机损失
五、结束语
电厂风机系统是一个复杂的系统，各类风机的安全稳定运行是保障电厂安全稳定运行的前提，对风机平衡技术的研究与应用是快速、有效解决风机振动问题的关键，虽然现场平衡方法较多，振型平衡法和影响系数法是动平衡领域中较为经典的方法，问题的关键是根据现场不同类型的风机转子选择不同的平衡方法。火电厂风机种类繁多，结构各异，即使相同类型、相同型号的风机在不同的工作环境下所表现的振动特性也会存在明显差异，这就加重了现场风机的平衡难度，因此，选择适当的动平衡方法并正确地应用到现场实际工作中去可以有效的减少动平衡次数，为电厂节约宝贵的时间，创造出更大的经济效益。
参考文献：
[1]叶能安，余汝生.动平衡原理与动平衡机[M].武汉：华中工学院出版社 .1985
[2]陈长征，写跃纲.风机现场动平衡研究[J]风机技术 .2001.5
论文作者:栾天龙
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/10/18
标签：风机论文; 转子论文; 动平衡论文; 现场论文; 叶轮论文; 故障论文; 磨损论文; 《电力设备》2018年第17期论文;