摘  要：本文針對電解鋁排煙風機異常振動的原因進行了分析、找出故障的原因和部位，指導檢修決策，保證了排煙風機的正常運行。
        關(guān)鍵詞：風機；異常振動；頻譜分析；頻譜圖；
   
        排煙風機是電解鋁生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵設(shè)備，電解鋁生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量含氟、一氧化碳、二氧化硫、灰塵等有毒有害氣體通過排煙風機產(chǎn)生負壓，經(jīng)過凈化處理后排入大氣。我公司4＃排煙風機因振動劇烈，曾多次發(fā)生聯(lián)軸器端軸承座基礎(chǔ)破壞性振裂，軸承保持架散架，滾動體脫位、軸承底座開裂、地腳螺栓松動、軸承損壞等故障。本文就4＃排煙風機異常振動的原因進行分析并提出相應對策，對處理同類設(shè)備故障有一定的參考價值。
        一、機組示意圖及參數(shù)

圖一   排煙風機測點示意圖

        機組和測點示圖如圖一所示。電動機型號：Y500-6  功率：450kw   轉(zhuǎn)速：992r/min  風機型號：Y4-73№.20左/右  軸承為：3632調(diào)心滾子軸承，電動機通過彈性柱銷聯(lián)軸器與風機聯(lián)接。
        二、振動測試
        測點振動數(shù)據(jù)見表1.

 表1  測點振動值                     標準≤11.2mm/s

        三、故障分析
        2003年10月14日，我公司電解4#排煙風機輸入端1測點軸承發(fā)生異常振動，水平方向振動幅值達8.75 mm/s,軸向振動幅值達9.66 mm/s,明顯高于其它測點,較前幾個明顯增大（見表1）。為了檢查軸承是否存在早期疲勞損壞，我們采集了500-3000Hz頻譜圖，從圖上看沒出現(xiàn)明顯峰值群，表明軸承沒有存在早期疲勞損壞，軸承沒有問題；檢查地腳螺栓也不見松動，軸承振動聲音未見異常。
        為了準確找出機組產(chǎn)生異常振動的原因和部位，我們采集了機組1測點的振動頻譜。軸向的頻譜圖，如圖二a所示，出現(xiàn)了大量的高次諧波，可以看到明顯的1～9倍頻，與機械松動的特征符合。于是初步認為，異常振動的原因是機械松動所致。于是停機對軸承進行檢修，經(jīng)檢查沒發(fā)現(xiàn)其它問題，只發(fā)現(xiàn)軸承游隙稍微有點偏大，但還是在正常范圍內(nèi)，遂將其進行調(diào)整為16道，壓緊力為9道。10月28日，重新啟動風機，測得1測點水平方向振動值為4.09mm/s,軸向振動值為4.40mm/s，振動值有所降低，頻譜圖如圖二b所示。從圖上看松動的特征還是存在，只是振動幅值有所降低。兩星期后，即11月12日又發(fā)現(xiàn)軸向振動值又達到8.13mm/s，從頻譜圖圖二c上可以明顯看到2倍頻比1倍頻明顯要大，檢修人員認為可能是不對中引起，于是，停機調(diào)整對中，緊力減為4道，11月24日啟動風機測得振動值如表1 所示，水平方向為5.68mm/s,軸向為9.63mm/s，比調(diào)整前還大，測得頻譜圖如圖二d所示，機械松動的特征明顯。于是檢修人員又對前后軸承間隙進行檢查 ，前端軸向加5道墊片，緊力5道，11月28日啟動風機，測得水平方向振動值為9.34mm/s軸向為7.45mm/s,振動不但沒有降下來反而更高，頻譜圖如圖二e所示，于是又撤掉緊力和墊片，重新找對中，12月8日，啟動風機，振動值還是沒有降下來，水平方向仍然為8.23mm/s,軸向仍為8.52mm/s，頻譜圖如圖二f所示。

       導致風機異常振動的根本原因還是沒有找到，從頻譜圖上，機械松動的特征很明顯，4倍頻處有明顯的峰值，說明軸承本身都存在松動，但導致松動的原因是什么呢？
        為了搞清楚產(chǎn)生異常振動的原因和部位，我們對這段時間所采集的水平方向頻譜圖進行分析。如下表2所示。

        從表2和2003年10月14日至12月8日這段時間水平方向基頻處能量分布及頻譜圖圖三b至g著手分析，可以看出，基頻處的能量最大，峰值最高，尤其是10月14日、11月12日，基頻占總振動幅值的比率已達80％以上，風機異常振動的根本原因應該是風機葉輪不平衡造成的，葉輪局部磨損、脫落、碎塊飛出等是造成葉輪不平衡的根源。不平衡導致了機械松動、不對中等問題。該風機1994年9月1日投入使用，到目前已運行9年多了，從未對風機進行解體檢查。于是我們決定電解4＃排煙風機進行解體檢修，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)4＃風機葉輪葉片有裂紋、有5處脫焊，葉片長期受到氧化鋁粉的沖刷，已明顯磨損，有2處已磨穿；軸承沒有疲勞損壞，徑向游隙為16道，屬正常范圍內(nèi)。更換風機葉輪后，2004年元15日，重新啟動風機試車，測得振動值如表1所示，振動正常，振動值已降為2.6mm/s，基頻已消失如圖三h 所示。

        四、結(jié)束語
        1、排煙風機的機械故障與其振動頻譜特征沒不存在簡單的一一對應關(guān)系，一種故障可能對多種頻譜，應從設(shè)備各部位的運行狀態(tài)及設(shè)備的運行歷史情況來綜合分析，才能精確地診斷出設(shè)備故障的原因和部。
        2、當風振動異常時，必須找出振動的直原因，并采取針對性的檢修措施。
        3、對排煙風機進行狀監(jiān)測，可以及時掌握設(shè)備的技術(shù)狀況，及時發(fā)現(xiàn)故障隱患，指導維修決策，同時將設(shè)備檢修對生產(chǎn)所造成的影響控制在最低范圍內(nèi)，其所產(chǎn)生的直接和間接經(jīng)濟效益是顯而易見的。