于长伟，任邦军
摘要：本文通过对一台风机的振动分析，揭示了转动部件机械松动现象的某些振动特征，为今后类似故障的诊断提供了借鉴。
关键词：风机；振幅；振动；低频冲击声；机械松动；频谱；相位；不连续相对位移
中图分类号：TH432文献标识码：B
某次例行巡检中，发现我公司热电厂1#风机叶轮侧轴承座水平方向振幅达60μm，较相邻同类风机振动大得多，并伴有可辨听的低频冲击声。最初认为是风机叶轮积灰所至，清灰后试车并进行振动监测分析。
风机型号为G4-17-12No.14D，转速1450r/min，采用滚动轴承，设备结构简图及测点布置如图1。
一、监测结果及分析
1．风机振幅最大值为47μm，位于2H处，较清灰前小，说明叶轮确实存在因积灰而产生的不平衡。
2．图2频谱结构显示2H点以工频1倍频为主导，幅值较稳定；此外还有明显的1.5倍频、2.5倍频及中频宽带频谱，其幅值不稳定。该频谱结构呈现一种典型的非线性振动特性，与轴承紧力不足或轴承跑套等引起的转动部件机械松动现象吻合。相位测试显示2V，2H测点1倍频相差近90°，说明转子存在不平衡。
3．空载运行开始时，2H处相位发生大约25°左右的漂移，短时间后相位趋于稳定。这一迹象进一步说明叶轮侧轴承部位存在机械松动，轴承紧力不足的可能性较大。产生这种现象的机理是，由于部件间结合处存在间隙，在旋转力作用下，其中一部件相对于另一部件产生不连续相对位移。这种相对位移引发的振动相位是渐变的，导致转子不平衡相位（该相位是稳定的）与该相位合成后的相位产生漂移。待风机运行到一定程度，系统刚度与阻尼得以调整，相对位移引发的振动终止，相位漂移随之消失。
二、处理措施
根据监测诊断情况，决定对转子作现场动平衡后继续运行，并加强轴承温度及振动监测。平衡后，风机各测点振幅均在20μm以下，低频冲击声依然存在，但声强变小。图3频谱显示叶轮侧轴承依然存在由转动部件松动引起的非线性特性，但由于原始不平衡激振力减小了，非线性响应相应减弱。
待风机平稳运行至计划检修时进行检查，发现叶轮侧轴承外环处有明显的由部件相对运动产生的局部摩擦痕迹。图4为重新更换轴承，调整轴承紧力后的频谱，机械松动引起的非线性特性消失。
三、结论
1．转动部件松动有时产生可辨听的低频冲击声，一台总振动能量较低，轴承跑套的风机也发生类似情况。
2．从该风机平衡效果来看，不平衡与机械松动相互耦合，降低不平衡力可缓解机械松动的影响。
3．机械松动时振幅往往不稳定，相位的测量可指出由于松动引起的部件间相对位移，有助于寻找机械松动源。