大容量軸流風(fēng)機(jī)相比于離心風(fēng)機(jī),其自重、外形尺寸均較大,支撐連接構(gòu)件也較多,因設(shè)計剛度薄弱、連接松動、局部共振所帶來的振動問題也更多、更加難以判別。
1.設(shè)計支撐動剛度較弱
大容量軸流風(fēng)機(jī)重量、外形尺寸增加較多,而支撐材料往往比較薄弱。風(fēng)機(jī)多采用3水泥座支撐方式,即進(jìn)氣箱支腿、下機(jī)殼支腿、擴(kuò)散筒支腿分別支撐在3個水泥座上,每個水泥基座高度較高,橫截面積不足,橫向剛度較差,易引起較大的風(fēng)機(jī)橫向振動,尤其在風(fēng)機(jī)負(fù)荷較高時,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子傳遞到基座上的作用力增大,振幅則更大。
在沒有異常激振源的情況下,設(shè)計支撐結(jié)構(gòu)剛度弱導(dǎo)致的振動主要以工頻為主。支撐結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)、支腿、殼體振幅較接近,且由上到下均勻減小,但支撐結(jié)構(gòu)整體振動較大,主要表現(xiàn)在水平方向,而垂直及軸向振動一般較小。一般通過動平衡或者加固支撐基礎(chǔ),可降低轉(zhuǎn)子激振力,從而降低風(fēng)機(jī)振動水平。
2.連接松動
軸流風(fēng)機(jī)殼體下部通過支腿與水泥基座連接,左右通過一圈螺栓與進(jìn)氣箱、擴(kuò)散筒連接,上、下半筒之間通過兩排螺栓連接,軸承座固定在下半殼體上。由于軸流風(fēng)機(jī)殼體連接部位較多,在長期運(yùn)行中易出現(xiàn)緊力不足、連接松動的情況,而且部分軸流風(fēng)機(jī)連接松動引起的振動會非常大,尤其是殼體共振頻率與工作轉(zhuǎn)速較為接近時,連接松動往往導(dǎo)致殼體固有頻譜偏移,產(chǎn)生共振,振動被進(jìn)一步放大。如風(fēng)機(jī)殼體與左右風(fēng)道殼體連接螺栓出現(xiàn)局部松動時,殼體振幅可以放大1倍多,而殼體松動產(chǎn)生共振時,甚至可以出現(xiàn)1個數(shù)量級的振動差別,部分大容量機(jī)組的軸流風(fēng)機(jī)下支撐采用彈簧基礎(chǔ),長時間運(yùn)行后,出現(xiàn)基礎(chǔ)沉降不均,也會導(dǎo)致支撐動剛度明顯不足,產(chǎn)生明顯振動。
風(fēng)機(jī)連接松動引起支撐動剛度弱產(chǎn)生的振動,一般采用現(xiàn)場緊固排除。此類振動以工頻為主,隨負(fù)荷變化有一定波動,松動接觸面差異振動明顯,一般應(yīng)首先緊固各連接面螺栓,有滑動支腿的則緊固、墊實支腿,然后測試各接觸面振動的差異,并對比其緊固前后的振動情況,以排查是否存在連接松動問題。
3.局部共振
由于軸流風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點,其在轉(zhuǎn)速頻率及葉片通過頻率附近的固有頻率較大,很容易產(chǎn)生局部共振。如風(fēng)機(jī)各支腿、上下殼體、支撐板、葉片等均有1到幾個固有頻率,有些葉片通過頻率與風(fēng)機(jī)常見的故障頻率非常接近,很容易引起局部共振。
對于此類振動問題,現(xiàn)場很難大幅改變各結(jié)構(gòu)固有頻率,一般是在緊固各連接面,排除因連接松動導(dǎo)致的共振后,通過減小激振力來降低振動水平。如采用動平衡降低工頻激振力,或?qū)θ~片開度一致性、葉片不均勻磨損情況等進(jìn)行檢查處理,減小葉片通過頻率的激振力。