水泥設(shè)備振動的識別與處理
2021-03-08王占光
（焦作堅固水泥有限公司）
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0 引言
設(shè)備的穩(wěn)定運行是生產(chǎn)的基礎(chǔ)，振動不僅有損設(shè)備壽命，其無功消耗也是企業(yè)效益的直接損失。規(guī)模相同、產(chǎn)能相同的企業(yè)，為什么效益不同，這與穩(wěn)定運行密不可分。所以降低振動，減小無功消耗，意義重大。隨著科技的進(jìn)步，測振元件已廣泛應(yīng)用于水泥行業(yè)，對水泥設(shè)備的監(jiān)護(hù)和穩(wěn)定運行起到了積極的作用，也為振動的分析提供了依據(jù)。本文通過對振動特征的分析，闡述振動的識別與處理方法，供同行們交流。
1.0 設(shè)備振動源的分析
振動的種類很多，形式多樣。但對于水泥行業(yè)來說，主要是通過對振動特征的分析，找出振源，消除振動的原因，降低振動強(qiáng)度等級，保證設(shè)備穩(wěn)定運行。水泥設(shè)備的振動主要來自于設(shè)備的支撐、動力的傳遞、回轉(zhuǎn)體的不平衡、緊固件的松動、零部件的干涉以及系統(tǒng)的擾動等幾個方面。
1.1 來自于支撐方面的振動
支撐的振動主要來自于軸承的損壞、設(shè)備機(jī)座剛度的不足和松動。當(dāng)軸承的內(nèi)外套及滾動體出現(xiàn)點蝕剝落時，由于接觸面的不光滑，運轉(zhuǎn)時便會產(chǎn)生沖擊振動，伴隨振動發(fā)出的響聲連續(xù)、悶長且殘破，有明顯的壓潰感，多表現(xiàn)在垂直方向較為劇烈，振動值偏大；若軸承內(nèi)外套或滾動體斷裂，在滾動體通過裂縫瞬間時，產(chǎn)生沖擊振動，發(fā)出的響聲較大，且殘破脆短，裂縫的直徑方向振動值偏大；若異物卡入軸承內(nèi)，不但引起振動，還會發(fā)出尖叫聲， 若異物停留在滾道內(nèi)形成墊層，滾動體通過該處時產(chǎn)生振動，其發(fā)出的響聲發(fā)悶且有阻力感， 振動表現(xiàn)在墊層的徑向偏大，若異物隨軸承運轉(zhuǎn)會發(fā)出摩擦響聲，一旦聽到軸承內(nèi)發(fā)出摩擦、尖叫，可能是保持架出了問題；當(dāng)軸承與軸不同心時，振動表現(xiàn)在軸向較大，響聲時輕時重， 但比較規(guī)律，主機(jī)負(fù)載呈現(xiàn)有規(guī)律的波動；正常磨損的軸承，若游隙超過了初始游隙的三倍以上，振動值會明顯增加，振動方向以垂直方向為主。對于滑動軸承，一般情況下無聲無振， 只有在軸與瓦間隙過大時，由于潤滑油的渦動，才會產(chǎn)生振動，振動的方向表現(xiàn)在垂直方面， 還有一種情況就是，在回轉(zhuǎn)體軸向定位不好時，回轉(zhuǎn)體的軸向來回串動，磕碰瓦裙產(chǎn)生軸向振動。運轉(zhuǎn)中的滾動軸承或滑動軸承出現(xiàn)以上情況，無論哪一種，其表現(xiàn)的振動值、振動方向，由小到大，再由大到小，都比較規(guī)律，峰值穩(wěn)定，軸承響聲也是如此。設(shè)備機(jī)座剛度不足時，設(shè)備顫動量大，易產(chǎn)生左右晃動，振動值不穩(wěn)定，峰值時大時小，振動方向也不穩(wěn)定， 有時垂直方向大，有時水平方向大，有時軸向方向大；若機(jī)座松動，如軸承蓋、地腳、墊鐵松動，當(dāng)其松動的程度還未影響到安裝精度時，則多表現(xiàn)在垂直方向振動值增大。
1.2 動力傳遞過程引起的振動
水泥行業(yè)的動力傳遞以齒輪、皮帶、聯(lián)軸器等為主，振動也由此產(chǎn)生。正常的齒輪傳動，嚙合響聲比較均勻，振動也比較穩(wěn)定，但在如軸承損壞、齒輪點蝕、斷齒、鍵切斷、軸彎曲等情況下，齒輪的重疊系數(shù)減小，嚙合精度降低，運轉(zhuǎn)中便會產(chǎn)生沖擊，振動不可避免， 發(fā)出難聽的噪音，我廠一臺人字齒輪減速機(jī)，曾出現(xiàn)斷齒事故，斷掉部分約占總長度的百分之四十，降低了鎳和精度，重疊系數(shù)減小，發(fā)出周期性的響聲和振動，就是根據(jù)振動的方向并結(jié)合各級速比計算出頻率，確定了斷齒的部位，驗算承載能力后，確定了降負(fù)荷的運行方案，一直等到了備件到位，才做了更換。軸承損壞時，齒輪嚙合不穩(wěn)定，撞擊聲不斷，直齒輪振動值水平方向和垂直方向增大，斜齒輪則軸向增大；鍵切或鍵松動時，出現(xiàn)不正常嚙合， 沖擊頻次較低，反映到主機(jī)表現(xiàn)為轉(zhuǎn)數(shù)不穩(wěn)定，振動方向多表現(xiàn)在垂直方向和水平方向；齒輪出現(xiàn)點蝕，噪音連續(xù)、穩(wěn)定、難聽，直齒輪的振動以垂直方向為主，斜齒輪則以軸向為主；斷齒時沖擊甚重，響聲脆短不連續(xù)，頻率與轉(zhuǎn)速相關(guān)，垂直方向振值很大；軸彎時齒輪響聲， 時輕時重比較規(guī)律，頻率與轉(zhuǎn)速一致，振動以水平方向、垂直方向為大。皮帶傳動中的振動以皮帶的松緊、軸承的損壞引起的振動比較典型，皮帶過松時，有時吃力大有時吃力小，往往引起振動，造成轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，皮帶出現(xiàn)上下抖動，并發(fā)出拍打聲響，振動方向表現(xiàn)在量皮帶輪的連線上；軸承損壞時的表現(xiàn)特征除了以上特征外，也伴隨有軸承不正常響聲和振動。傳動中最為常見、最為突出的振動，來自于聯(lián)軸器，因為聯(lián)軸器的安裝一般在最后，或是時間緊或是疏忽或是工具不到位，同軸度很難保證，運轉(zhuǎn)起來產(chǎn)生擾動，軸向振動增大，兩端設(shè)備響聲不均，負(fù)荷出現(xiàn)波動。
1.3 回轉(zhuǎn)體不平衡引起的振動
運行中的設(shè)備，回轉(zhuǎn)體的不平衡，一般由不均勻粘灰、不均勻磨損、軸的彎曲、配重塊的松動或脫落等原因引起，但是無論是以上哪一種原因引起的不平衡，其表現(xiàn)特征大致相同，反映在水平方向上的振動特別大，其振動值峰值波動規(guī)律、穩(wěn)定，有明顯的周期性，只是軸彎曲后振動值會逐日增大，這是因為軸在振動中運行，會越來越彎；粘灰一般不牢靠， 隨著振動有時會脫落，表現(xiàn)出現(xiàn)今日振動，明日或許不振，這很可能是粘灰所致；當(dāng)支撐回轉(zhuǎn)體的軸承出現(xiàn)跑圈時，由于其間隙過大，定心功能消退，若把回轉(zhuǎn)體的兩個支撐和聯(lián)軸器聯(lián)系起來看，如同軸彎一樣，其不平衡量很大，振動值也特別大，突出反映在水平方向，軸向次之，過一段時間或許好轉(zhuǎn)，停機(jī)再開或許不振，但不會長久；由于種種原因，如軸承外套與軸承座配合間隙較大等，回轉(zhuǎn)體的支撐軸承在外力的驅(qū)動下，會出現(xiàn)內(nèi)外套歪斜、軸承外套與軸承座的歪斜，當(dāng)軸承座剛度不足時還會引起軸承座的歪斜等，其結(jié)果是造成軸承游隙固定在某一個方向，運轉(zhuǎn)起來一邊費勁，一邊輕松，在軸向產(chǎn)生較為強(qiáng)烈的振動，進(jìn)行振動檢測，峰值不穩(wěn)定，有時大有時小，軸承響聲不均勻。
1.4 松動引起的振動
設(shè)備的振動與緊固件的松動密切相關(guān)，地腳螺栓松動時，對振動的阻尼作用降低，設(shè)備出現(xiàn)顛簸，振動參數(shù)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，設(shè)備內(nèi)部緊固件或部件的松動，多伴隨有較為異常的響聲。若松動引起不平衡，水平方向振動參數(shù)增大明顯，若松動引起定位失效，發(fā)生在軸向， 則軸向振動大，發(fā)生在徑向，則水平、垂直方向振動增大，若松動引起了干涉，會發(fā)生明顯的撞擊聲，振動參數(shù)的增大表現(xiàn)在干涉方向。干涉的危害很大，不但引起振動，還會造成設(shè)備的撞擊，使運轉(zhuǎn)惡化，甚至引起機(jī)毀人亡的惡性事故，必須及時處理。常見的軸承座的松動，振動特征表現(xiàn)在垂直方向。
1.5 生產(chǎn)系統(tǒng)不穩(wěn)定引起設(shè)備振動
在水泥行業(yè)，生產(chǎn)系統(tǒng)不穩(wěn)也是設(shè)備振動的原因之一。立磨在料床不穩(wěn)時會產(chǎn)生振動， 振動的方向反映在機(jī)架上以垂直為主，水平方向次之，振動的大小取決于料床不穩(wěn)的的程度；預(yù)熱器系統(tǒng)的塌料，會造成高溫風(fēng)機(jī)葉輪的暫時不平衡，引起水平方向的劇烈振動，垂直方向次之，嚴(yán)重時還會蹩停電機(jī)，造成事故；回轉(zhuǎn)窯結(jié)蛋時，會對基礎(chǔ)造成低頻顛簸，窯皮的不均勻垮落會使筒體溫度在環(huán)向有高有低，進(jìn)而促使筒體彎曲，影響到傳動便產(chǎn)生振動，轉(zhuǎn)到凸出的地方時，齒輪咬根，發(fā)出沉悶的根切響聲，振動表現(xiàn)在水平方向較大，轉(zhuǎn)到凹進(jìn)去的地方時，齒輪重疊系數(shù)降低，發(fā)出響亮的敲擊聲，振動表現(xiàn)在垂直方向較大，但因為回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速較慢，振動頻率較低，所以不易測出，但震感強(qiáng)烈。
1.6 干涉引起的振動
運轉(zhuǎn)部件的干涉發(fā)生在運轉(zhuǎn)部件與運轉(zhuǎn)部件之間，也可以發(fā)生在運轉(zhuǎn)部件與靜止部件之間。如減速機(jī)、羅茨風(fēng)機(jī)內(nèi)部有多個運轉(zhuǎn)部件，一旦內(nèi)部部件定位失效，運轉(zhuǎn)間隙發(fā)生變化， 運轉(zhuǎn)部件之間就會發(fā)生碰撞或摩擦干涉，由此產(chǎn)生的振動不可避免，振動的方向與沖擊的方向相同。運轉(zhuǎn)部件與靜止部件之間，當(dāng)固有運動空間發(fā)生變化，超出了極限范圍時，就會引起部件的干涉，使設(shè)備產(chǎn)生振動，如窯頭窯尾的彎曲，會掛壞窯門罩和窯尾煙室，產(chǎn)生振動；管磨的端蓋螺栓退出會碰到基礎(chǔ)，產(chǎn)生振動等等。
2.0 設(shè)備振動的處理
了解了各設(shè)種振動的表現(xiàn)特征，就可以根據(jù)經(jīng)驗并借助儀器，初步或較為準(zhǔn)確地判斷出振動的原因和產(chǎn)生振動的部位，針對設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點，制定維修方案，進(jìn)行處理。
2.1 設(shè)備支撐方面引起的振動處理
在運行中，發(fā)現(xiàn)設(shè)備晃動或振動，應(yīng)檢查設(shè)備地腳螺栓是否松動，若有松動，必須進(jìn)行緊固。緊固中若出現(xiàn)緊不緊的情況，則有可能是地腳螺栓斷裂或則被拔出，必須對地腳螺栓進(jìn)行再生根處理；若發(fā)現(xiàn)二次灌漿層裂開，墊鐵松動，應(yīng)先將墊鐵打緊，再進(jìn)行緊固，打緊過程須認(rèn)真觀察，避免打過造成機(jī)座產(chǎn)生較大變形；緊固中若發(fā)現(xiàn)有較硬的沖擊出現(xiàn)，且伴隨著緊固，振動加劇，應(yīng)松開該螺栓，逐步緊固其它螺栓，其它螺栓緊固完畢，再緊固該螺栓，緊固前先將機(jī)座與設(shè)備之間的間隙用鐵皮塞實，如在電機(jī)的四角緊固中，當(dāng)螺栓對機(jī)座產(chǎn)生壓力時停止緊固，用塞尺對電機(jī)四角與機(jī)座之間的間隙檢查，有間隙的必須先墊實，然后緊固，否則，電機(jī)在運行中不但產(chǎn)生振動，發(fā)出難聽的磁場聲，還會出現(xiàn)斷角事故。例如我廠的煤磨收塵風(fēng)機(jī)電機(jī)，在對電機(jī)和風(fēng)機(jī)聯(lián)軸器找正后，緊固電機(jī)地腳螺栓，并穿上銷子， 盤車時發(fā)現(xiàn)阻力不均，輕重不一，開機(jī)時軸向振動較大，停機(jī)檢查聯(lián)軸器對中情況，偏差較大，經(jīng)松開電機(jī)地腳螺栓檢查發(fā)現(xiàn)，電機(jī)一腳與機(jī)座接觸不實，后按以上方法處理后，試機(jī)運行正常，這是由于電機(jī)四角與機(jī)座接觸部位不符實所致，一旦地腳緊固，便造成電機(jī)殼體變形，失去了原來的找正精度，若強(qiáng)制對中，電機(jī)氣隙便會發(fā)生變化，運行時會發(fā)出較難聽不正常響聲。
對于支撐設(shè)備回轉(zhuǎn)體的軸承，若出現(xiàn)如前 1、1 所述的響聲和振動特征，可以判斷軸承已經(jīng)損壞，必須做維修更換處理，處理期間，軸承的預(yù)熱要控制在 120 度以內(nèi)，保證軸承與軸同心，內(nèi)外套對齊，油脂添加適當(dāng)，一般情況下，高轉(zhuǎn)數(shù)的加油量應(yīng)控制在油腔的三分之一到二分之一，但不能低于滾動體的下限，低轉(zhuǎn)速的可以加滿。檢修期間，若發(fā)現(xiàn)軸與軸承跑圈，必須進(jìn)行處理，若跑圈不嚴(yán)重，可在軸承內(nèi)套與軸之間填充金屬膠粘結(jié),我廠的小型軸承多采用該方法，效果良好，但采用膠粘時需先測量軸承內(nèi)套與軸的間隙，再選擇合適的金屬粘結(jié)劑；對于外套與軸承座之間的跑圈，可加墊片固持；如果軸或軸承座磨損嚴(yán)重，必須進(jìn)行更換或機(jī)加工處理。為了保證設(shè)備的精確運行，在此建議高轉(zhuǎn)速軸承當(dāng)其游隙達(dá)到原始游隙的 2 倍時、一般轉(zhuǎn)速軸承游隙達(dá)到原始游隙的 3 倍時、低轉(zhuǎn)速軸承游隙達(dá)到原始游隙的 5 倍時，在檢修時應(yīng)當(dāng)予以更換，我廠基本采用這項原則，既保證設(shè)備有效運轉(zhuǎn)，也不浪費，也因該項內(nèi)容獲得中國設(shè)備管理學(xué)會二等創(chuàng)新獎。對于滑動軸承，當(dāng)瓦與軸的間隙大于原配合間隙的 3 倍時，應(yīng)通過調(diào)節(jié)兩瓦口的結(jié)合面的高低，即降低瓦口的中心高，縮小間隙，但 180 度或 120 度的如窯磨大瓦不在該建議范圍。
2.2 傳動引起的振動的處理
傳動引起的振動形式較多，齒輪箱內(nèi)產(chǎn)生的沖擊振動，首先要根據(jù)振動的方向、沖擊的響聲，進(jìn)行一一的分析，判斷產(chǎn)生振動的原因。軸承損壞產(chǎn)生的振動和響聲頻率較高，振動的方向和響聲顯得雜亂，振動參數(shù)也不穩(wěn)定，峰值不均，再者，損壞的軸承一般都有較大的壓潰、破裂響聲，損壞的軸承處振動較大，未損壞的軸承處只能聽到傳過來的響聲，相對較弱。若遇到此類情況，可根據(jù)響聲的輕重，振動的大小，判斷軸承損壞的形式，找出損壞的軸承，并進(jìn)行如前 2、1 所述的方法做更換處理。若齒輪箱內(nèi)發(fā)出的響聲節(jié)奏明顯，規(guī)律性強(qiáng)，與某級轉(zhuǎn)速同步，振動峰值穩(wěn)定并與轉(zhuǎn)速同步，可以判定某級齒輪可能已經(jīng)出現(xiàn)了以下故障，如齒面點蝕、斷齒或局部斷裂、齒輪軸彎曲、齒面變形、齒面沾有異物等，若齒輪嚙合鋼音不連續(xù)，應(yīng)屬齒面點蝕，可對點蝕面進(jìn)行修研，增加潤滑油的粘度維持運轉(zhuǎn)，待檢修時處理；若沖擊噪聲很大，很難聽到嚙合鋼音，振動強(qiáng)烈，應(yīng)屬斷齒或局部斷裂，還有就是齒面沾有異物或齒輪軸彎曲嚴(yán)重，必須停機(jī)做換軸、換齒輪處理，若是輪齒變形或齒面沾有異物，清除異物或進(jìn)行齒形修正即可；我廠煤磨減速機(jī)曾出現(xiàn)過齒輪斷角故障，斷角碎屑又遭到齒輪擠壓，不但造成輪齒齒向變形，還使齒面出現(xiàn)麻坑，引起振動和不均勻嚙合聲， 經(jīng)齒向研磨和齒面打磨后，再把潤滑油的粘度提高了一個檔次，振動值恢復(fù)了正常，噪音也大為降低。
若齒輪箱內(nèi)沖擊較大轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，甚至沒有輸出，多屬齒輪與軸之間的鍵松動、鍵被切之類的故障，重新配鍵即可，處理期間須注意，因平鍵靠側(cè)面?zhèn)鬟f動力，所以側(cè)面配合應(yīng)當(dāng)緊密，鉤頭鍵靠摩擦力傳遞動力，所以頂面必須打緊，使軸與孔產(chǎn)生足夠的摩擦力，否則運行不穩(wěn)，我廠有一臺邊緣傳動的管磨機(jī)的小齒輪，就是采用鉤頭鍵與軸聯(lián)接，就曾出現(xiàn)過該類故障。開式齒輪傳動的振動特征與齒輪箱基本相同，如大窯的彎曲就與軸的彎曲產(chǎn)生的結(jié)果一樣，只是開式齒輪的中心距易于調(diào)整，以此可以消除振動，改善齒面接觸精度。另外， 在齒輪傳動的安裝或維修過程中，應(yīng)使齒面中部接觸，避免兩端齒面接觸過硬，不然齒輪易掛角打齒，開式齒輪在安裝或維修過程中要考慮彌補運轉(zhuǎn)中大小齒輪中心距的變化，如窯在熱態(tài)時，由于輪帶的熱漲而使中心距擴(kuò)大，使齒輪的嚙合精度下降，造成磨損過快等的不利影響。
皮帶傳動中引起的振動，除了軸承、機(jī)架松動影響外，皮帶的松緊對設(shè)備的振動影響 較大，特別是在皮帶的松緊與振動密切相關(guān)，所以當(dāng)發(fā)現(xiàn)皮帶跳動，檢查若無其他問題時， 可以直接對皮帶進(jìn)行張緊，消除振動。皮帶的張緊程度以皮帶跳動小于 5mm 或看不到皮帶跳動為準(zhǔn)，但不可過緊，否則會造成軸承發(fā)熱，當(dāng)發(fā)現(xiàn)運行軸承溫升大于 40 度，說明皮帶緊過了，若小于 40 度，且運行穩(wěn)定，說明松緊合適。不過皮帶在運行中有不斷延伸的特性， 所以在運行中要常檢查，發(fā)現(xiàn)松動及時張緊，否則會影響皮帶正常功能的發(fā)揮。
聯(lián)軸器是動力與負(fù)載聯(lián)系的橋梁，它引起的振動主要反映在軸向，所以當(dāng)檢測到聯(lián)軸器兩側(cè)的設(shè)備產(chǎn)生軸向振動，設(shè)備其它部分又正常，一般就可認(rèn)為是聯(lián)軸器對中出了問題，重新對聯(lián)軸器找正即可，在此提醒注意，不能靠松緊某個地腳螺栓進(jìn)行，這樣會造成機(jī)座變形， 對主機(jī)形成傷害。找正過程，一定要按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，保證兩聯(lián)軸器的徑向位移和角位移在標(biāo)準(zhǔn)的允許范圍之內(nèi)，或在說明書要求的范圍之內(nèi)，在聯(lián)軸器的回裝過程中，還要注意使柱孔與穿銷配合應(yīng)適中，可松不可緊，以銷子較為輕松穿過柱孔為宜，不然在穿銷過程中，會使兩端設(shè)備的軸承滾動體脫離正確的滾道，單邊軸向呈無游隙狀態(tài)，運行中產(chǎn)生摩擦而發(fā)熱，損害軸承，例如某廠的多級離心水泵，就是沒有注意類似問題，結(jié)果造成軸承發(fā)熱，最后改變了聯(lián)軸器的穿銷方法，在緊固銷子之前，先在聯(lián)軸器的軸向間隙內(nèi)夾了一個厚度適中的鐵塊， 保證在緊固銷子時，兩側(cè)軸承不受影響，從而解決了問題。
2.3 不平衡引起振動的處理
設(shè)備中的回轉(zhuǎn)體一般在設(shè)計過程中都做過極限轉(zhuǎn)速的校核，以避免工作轉(zhuǎn)速與回轉(zhuǎn)體 的固有頻率的倍數(shù)重疊引起共振，為避免不平衡引起的振動，也對回轉(zhuǎn)體的平衡精度做出要求，所以該文所述的不平衡，是指設(shè)備在工作過程中，因遭到不均勻磨損、不均勻沾灰以及軸發(fā)生彎曲等情況下而產(chǎn)生的不平衡。此類不平衡產(chǎn)生的振動以水平方向為主，垂直方向次之，振動從高到低，再由低到高比較規(guī)律，峰值穩(wěn)定，處理方法如下，停機(jī)檢查，若發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)體上有沾灰現(xiàn)象，把沾灰清理干凈即可消除振動,；若發(fā)現(xiàn)有不均勻磨損或軸彎，需要修 補磨損部位，再做動平衡試驗，根據(jù)測出的殘余不平衡量及方位，適當(dāng)配重即可解決問題。我廠高溫風(fēng)機(jī)在一段時間內(nèi)，多次出現(xiàn)水平方向的振動，經(jīng)檢查為葉片上存在不均勻粘灰， 一清就好，開機(jī)時間不長又粘灰振動，后調(diào)整了配料方案，減少了鐵的含量，才解決了粘灰問題，消除了粘灰振動。另外若在盤車時，發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)體停止的部位總在一個固定的位置，說明不平衡較大，必須做不平衡試驗進(jìn)行校正；再者，若發(fā)現(xiàn)水平真振動值超過允許值的兩倍或兩倍以上，也必須進(jìn)行再平衡校驗。回轉(zhuǎn)體在安裝或維修回裝過程中，要考慮設(shè)備的運行工況，如高溫風(fēng)機(jī)、循環(huán)風(fēng)機(jī)、余風(fēng)風(fēng)機(jī)、管磨機(jī)等設(shè)備，工作溫度很高，會產(chǎn)生熱脹冷縮， 所以必須給自由端的軸承留有足夠的伸縮串動空間，同時保證軸承與軸承座接觸面相對光 滑，避免因熱漲軸承串動時阻力過大，內(nèi)外套錯位，滾動體脫離正確滾道，形成偏載，使軸承發(fā)熱而遭到損壞，此類故障若不能及時發(fā)現(xiàn)，會造成軸與軸承跑圈，損壞軸承，使軸遭到磨損，磨損較多時，葉輪的回轉(zhuǎn)中心不穩(wěn)定，產(chǎn)生如同不平衡一樣的水平振動，不同的是， 軸承軸承運行響聲消失，振動峰值不穩(wěn)定；如果振動產(chǎn)生在軸向，說明軸承座剛度不足、軸承外套與軸承座配合間隙過大，在外力作用下軸承座、軸承內(nèi)外套出現(xiàn)了歪斜，影響了聯(lián)軸器的對中精度，此類故障表現(xiàn)為軸向振動峰值不穩(wěn)，軸承失去正常響聲，溫度偏高，應(yīng)對軸承與軸承座的配合精度、軸承座的剛度進(jìn)行處理。我廠的高溫風(fēng)機(jī)曾出現(xiàn)過類似問題，就是自由端軸承座內(nèi)孔地面出現(xiàn)了壓痕，由于軸不能自由伸長，導(dǎo)致軸承發(fā)熱，一度造成固定端軸承發(fā)熱，產(chǎn)生軸承內(nèi)圈與軸相對轉(zhuǎn)動，把軸磨細(xì)，使軸承失去了定心作用，從而產(chǎn)生水平方向的振動，表現(xiàn)的形式為有時振動，有時不振動，振動往往在負(fù)荷調(diào)整后，也聽不到軸承滾動體的轉(zhuǎn)動響聲，多次做平衡校驗，也未能消除振動，后經(jīng)打磨軸承座，才解決了問題。不過回轉(zhuǎn)體的零部件及配重塊的松動脫落，也會使設(shè)備產(chǎn)生不平衡振動，表現(xiàn)為振動不穩(wěn)定， 伴隨有松動磕碰聲，如齒輪箱中零部件的松動、風(fēng)機(jī)葉輪上掛有異物等，此類響聲在開停機(jī)過程中表現(xiàn)更為突出，處理方法是對零部件復(fù)位緊固、去掉異物。
2.4 松動引起振動的處理
松動引起的振動因松動部位的不同，表現(xiàn)特征不同，以垂直方向為特征的振動，一般是固定螺栓拉長、退扣等原因引起，適當(dāng)緊固即可，如軸承座的合口螺栓松動，還有單機(jī)設(shè)備的地腳螺栓松動等，緊固一下就可以了，若發(fā)現(xiàn)軸承游隙增大較多，可以對軸承做更換處理；以軸向振動為特征的振動，多屬地腳螺栓松動引起的相互聯(lián)系的設(shè)備對中超差所致，應(yīng)當(dāng)停機(jī)找正并對松動部位緊固，如聯(lián)軸器等；還有以水平方向為特征的振動，它是松動后引起了回轉(zhuǎn)體的不平衡，應(yīng)照原位恢復(fù)緊固松動部件，若恢復(fù)困難，要在緊固后進(jìn)行動平衡試驗，消除不平衡量，特別是回轉(zhuǎn)體的配重塊；還有齒輪的徑向力產(chǎn)生的水平振動，這可根據(jù)前述齒輪傳動引起振動的特征，一一分析，查出原因，并按前述方法進(jìn)行處理，如邊緣傳動的管磨機(jī)小齒輪地腳就會出現(xiàn)類似情況。
2.5 生產(chǎn)系統(tǒng)造成設(shè)備振動的處理
生產(chǎn)系統(tǒng)故障能使設(shè)備產(chǎn)生劇烈振動，在水泥行業(yè)以高溫風(fēng)機(jī)和立磨比較典型。當(dāng)系統(tǒng)塌料時，往往引起高溫風(fēng)機(jī)的水平振動，其處理方法就是要穩(wěn)定系統(tǒng)，使風(fēng)料比適中，防止氣料在非分離區(qū)內(nèi)分離沉積導(dǎo)致在一定條件下時塌料，其二是消除死角，使物料無處沉積， 實現(xiàn)分散排出；此類事故在水泥行業(yè)不乏其例，我廠在相當(dāng)一段時間內(nèi)就經(jīng)常出現(xiàn)類似故障， 并使系統(tǒng)跳停，影響生產(chǎn)，按以上方法處理后才得到緩解。立磨的振動反映在料床不穩(wěn)的時候最多，所以操作時可以通過穩(wěn)定來料、穩(wěn)定粒度、物料增濕、清除堅硬異物、實時調(diào)節(jié)磨內(nèi)壓差等措施穩(wěn)定料床，減小振動，通過調(diào)節(jié)輥壓、調(diào)節(jié)儲能器壓力等措施緩解振動；我廠曾出現(xiàn)過因通風(fēng)不足，引起磨內(nèi)被帶起的物料突然塌下，造成料床不穩(wěn)而振動，還發(fā)現(xiàn)砂巖中含有較多鐵塊而振動?；剞D(zhuǎn)窯因筒溫不均彎曲后，易掛窯頭窯尾、使大小齒輪產(chǎn)生振動， 其根本辦法就是穩(wěn)定系統(tǒng)，補掛脫落的窯皮，促使筒溫在環(huán)向基本一致，盡快使窯伸直。
2.6 相互干涉產(chǎn)生振動的處理
相互干涉引起的振動，有的在設(shè)備內(nèi)部，有的在設(shè)備外部，有的在運轉(zhuǎn)部件之間，有的在運轉(zhuǎn)部件與靜止部件之間。設(shè)備內(nèi)部運轉(zhuǎn)部件多的，若相互定位失效，運轉(zhuǎn)空間就會發(fā)生變化，會造成碰撞干涉，引起振動，如羅茨風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子、減速箱的齒輪等，因定位失效會出現(xiàn)擦殼、轉(zhuǎn)子碰撞現(xiàn)象，應(yīng)及時對其修理，對錯位部件進(jìn)行復(fù)位；對于機(jī)殼和零部件變形引起的干涉，應(yīng)及時去除干涉部位，例如風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口與葉輪的摩擦?xí)r，應(yīng)當(dāng)修理進(jìn)風(fēng)口，消除其對葉輪的干涉。無殼體設(shè)備或部件與相鄰物件的干涉，如管磨機(jī)的端蓋螺栓松動退出，會干涉基礎(chǔ)而振動，聯(lián)軸器的銷子退出會碰撞軸承座產(chǎn)生振動等，應(yīng)及時對螺栓、銷子復(fù)位，使其運行在允許的空間內(nèi)。
3.0 結(jié)束語
設(shè)備的振動危害極大，不宜超過允許值的 1.5 倍，超過 2 倍必須處理，否則若控制不好，就會造成惡性事故，要慎重對待。對于的振動來說，當(dāng)前的分析方法和測試的手段已經(jīng)相當(dāng)先進(jìn)，但在水泥行業(yè)尚未普及，望該文能對設(shè)備管理者起到拋磚引玉的作用；同時提醒讀者，設(shè)備的振動識別與處理，是一項比較復(fù)雜的工作，需要一定的綜合分析與判斷能力， 還要了解設(shè)備零部件的受力方向，以及經(jīng)驗的積累，遇到問題應(yīng)冷靜分析，找出癥結(jié)，方可處理；再者由于筆者水平有限，閱歷不深，文中不足之處，敬請批評指正。
設(shè)備的穩(wěn)定運行是生產(chǎn)的基礎(chǔ)，振動不僅有損設(shè)備壽命，其無功消耗也是企業(yè)效益的直接損失。規(guī)模相同、產(chǎn)能相同的企業(yè)，為什么效益不同，這與穩(wěn)定運行密不可分。所以降低振動，減小無功消耗，意義重大。隨著科技的進(jìn)步，測振元件已廣泛應(yīng)用于水泥行業(yè)，對水泥設(shè)備的監(jiān)護(hù)和穩(wěn)定運行起到了積極的作用，也為振動的分析提供了依據(jù)。本文通過對振動特征的分析，闡述振動的識別與處理方法，供同行們交流。
1.0 設(shè)備振動源的分析
振動的種類很多，形式多樣。但對于水泥行業(yè)來說，主要是通過對振動特征的分析，找出振源，消除振動的原因，降低振動強(qiáng)度等級，保證設(shè)備穩(wěn)定運行。水泥設(shè)備的振動主要來自于設(shè)備的支撐、動力的傳遞、回轉(zhuǎn)體的不平衡、緊固件的松動、零部件的干涉以及系統(tǒng)的擾動等幾個方面。
1.1 來自于支撐方面的振動
支撐的振動主要來自于軸承的損壞、設(shè)備機(jī)座剛度的不足和松動。當(dāng)軸承的內(nèi)外套及滾動體出現(xiàn)點蝕剝落時，由于接觸面的不光滑，運轉(zhuǎn)時便會產(chǎn)生沖擊振動，伴隨振動發(fā)出的響聲連續(xù)、悶長且殘破，有明顯的壓潰感，多表現(xiàn)在垂直方向較為劇烈，振動值偏大；若軸承內(nèi)外套或滾動體斷裂，在滾動體通過裂縫瞬間時，產(chǎn)生沖擊振動，發(fā)出的響聲較大，且殘破脆短，裂縫的直徑方向振動值偏大；若異物卡入軸承內(nèi)，不但引起振動，還會發(fā)出尖叫聲， 若異物停留在滾道內(nèi)形成墊層，滾動體通過該處時產(chǎn)生振動，其發(fā)出的響聲發(fā)悶且有阻力感， 振動表現(xiàn)在墊層的徑向偏大，若異物隨軸承運轉(zhuǎn)會發(fā)出摩擦響聲，一旦聽到軸承內(nèi)發(fā)出摩擦、尖叫，可能是保持架出了問題；當(dāng)軸承與軸不同心時，振動表現(xiàn)在軸向較大，響聲時輕時重， 但比較規(guī)律，主機(jī)負(fù)載呈現(xiàn)有規(guī)律的波動；正常磨損的軸承，若游隙超過了初始游隙的三倍以上，振動值會明顯增加，振動方向以垂直方向為主。對于滑動軸承，一般情況下無聲無振， 只有在軸與瓦間隙過大時，由于潤滑油的渦動，才會產(chǎn)生振動，振動的方向表現(xiàn)在垂直方面， 還有一種情況就是，在回轉(zhuǎn)體軸向定位不好時，回轉(zhuǎn)體的軸向來回串動，磕碰瓦裙產(chǎn)生軸向振動。運轉(zhuǎn)中的滾動軸承或滑動軸承出現(xiàn)以上情況，無論哪一種，其表現(xiàn)的振動值、振動方向，由小到大，再由大到小，都比較規(guī)律，峰值穩(wěn)定，軸承響聲也是如此。設(shè)備機(jī)座剛度不足時，設(shè)備顫動量大，易產(chǎn)生左右晃動，振動值不穩(wěn)定，峰值時大時小，振動方向也不穩(wěn)定， 有時垂直方向大，有時水平方向大，有時軸向方向大；若機(jī)座松動，如軸承蓋、地腳、墊鐵松動，當(dāng)其松動的程度還未影響到安裝精度時，則多表現(xiàn)在垂直方向振動值增大。
1.2 動力傳遞過程引起的振動
水泥行業(yè)的動力傳遞以齒輪、皮帶、聯(lián)軸器等為主，振動也由此產(chǎn)生。正常的齒輪傳動，嚙合響聲比較均勻，振動也比較穩(wěn)定，但在如軸承損壞、齒輪點蝕、斷齒、鍵切斷、軸彎曲等情況下，齒輪的重疊系數(shù)減小，嚙合精度降低，運轉(zhuǎn)中便會產(chǎn)生沖擊，振動不可避免， 發(fā)出難聽的噪音，我廠一臺人字齒輪減速機(jī)，曾出現(xiàn)斷齒事故，斷掉部分約占總長度的百分之四十，降低了鎳和精度，重疊系數(shù)減小，發(fā)出周期性的響聲和振動，就是根據(jù)振動的方向并結(jié)合各級速比計算出頻率，確定了斷齒的部位，驗算承載能力后，確定了降負(fù)荷的運行方案，一直等到了備件到位，才做了更換。軸承損壞時，齒輪嚙合不穩(wěn)定，撞擊聲不斷，直齒輪振動值水平方向和垂直方向增大，斜齒輪則軸向增大；鍵切或鍵松動時，出現(xiàn)不正常嚙合， 沖擊頻次較低，反映到主機(jī)表現(xiàn)為轉(zhuǎn)數(shù)不穩(wěn)定，振動方向多表現(xiàn)在垂直方向和水平方向；齒輪出現(xiàn)點蝕，噪音連續(xù)、穩(wěn)定、難聽，直齒輪的振動以垂直方向為主，斜齒輪則以軸向為主；斷齒時沖擊甚重，響聲脆短不連續(xù)，頻率與轉(zhuǎn)速相關(guān)，垂直方向振值很大；軸彎時齒輪響聲， 時輕時重比較規(guī)律，頻率與轉(zhuǎn)速一致，振動以水平方向、垂直方向為大。皮帶傳動中的振動以皮帶的松緊、軸承的損壞引起的振動比較典型，皮帶過松時，有時吃力大有時吃力小，往往引起振動，造成轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，皮帶出現(xiàn)上下抖動，并發(fā)出拍打聲響，振動方向表現(xiàn)在量皮帶輪的連線上；軸承損壞時的表現(xiàn)特征除了以上特征外，也伴隨有軸承不正常響聲和振動。傳動中最為常見、最為突出的振動，來自于聯(lián)軸器，因為聯(lián)軸器的安裝一般在最后，或是時間緊或是疏忽或是工具不到位，同軸度很難保證，運轉(zhuǎn)起來產(chǎn)生擾動，軸向振動增大，兩端設(shè)備響聲不均，負(fù)荷出現(xiàn)波動。
1.3 回轉(zhuǎn)體不平衡引起的振動
運行中的設(shè)備，回轉(zhuǎn)體的不平衡，一般由不均勻粘灰、不均勻磨損、軸的彎曲、配重塊的松動或脫落等原因引起，但是無論是以上哪一種原因引起的不平衡，其表現(xiàn)特征大致相同，反映在水平方向上的振動特別大，其振動值峰值波動規(guī)律、穩(wěn)定，有明顯的周期性，只是軸彎曲后振動值會逐日增大，這是因為軸在振動中運行，會越來越彎；粘灰一般不牢靠， 隨著振動有時會脫落，表現(xiàn)出現(xiàn)今日振動，明日或許不振，這很可能是粘灰所致；當(dāng)支撐回轉(zhuǎn)體的軸承出現(xiàn)跑圈時，由于其間隙過大，定心功能消退，若把回轉(zhuǎn)體的兩個支撐和聯(lián)軸器聯(lián)系起來看，如同軸彎一樣，其不平衡量很大，振動值也特別大，突出反映在水平方向，軸向次之，過一段時間或許好轉(zhuǎn)，停機(jī)再開或許不振，但不會長久；由于種種原因，如軸承外套與軸承座配合間隙較大等，回轉(zhuǎn)體的支撐軸承在外力的驅(qū)動下，會出現(xiàn)內(nèi)外套歪斜、軸承外套與軸承座的歪斜，當(dāng)軸承座剛度不足時還會引起軸承座的歪斜等，其結(jié)果是造成軸承游隙固定在某一個方向，運轉(zhuǎn)起來一邊費勁，一邊輕松，在軸向產(chǎn)生較為強(qiáng)烈的振動，進(jìn)行振動檢測，峰值不穩(wěn)定，有時大有時小，軸承響聲不均勻。
1.4 松動引起的振動
設(shè)備的振動與緊固件的松動密切相關(guān)，地腳螺栓松動時，對振動的阻尼作用降低，設(shè)備出現(xiàn)顛簸，振動參數(shù)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，設(shè)備內(nèi)部緊固件或部件的松動，多伴隨有較為異常的響聲。若松動引起不平衡，水平方向振動參數(shù)增大明顯，若松動引起定位失效，發(fā)生在軸向， 則軸向振動大，發(fā)生在徑向，則水平、垂直方向振動增大，若松動引起了干涉，會發(fā)生明顯的撞擊聲，振動參數(shù)的增大表現(xiàn)在干涉方向。干涉的危害很大，不但引起振動，還會造成設(shè)備的撞擊，使運轉(zhuǎn)惡化，甚至引起機(jī)毀人亡的惡性事故，必須及時處理。常見的軸承座的松動，振動特征表現(xiàn)在垂直方向。
1.5 生產(chǎn)系統(tǒng)不穩(wěn)定引起設(shè)備振動
在水泥行業(yè)，生產(chǎn)系統(tǒng)不穩(wěn)也是設(shè)備振動的原因之一。立磨在料床不穩(wěn)時會產(chǎn)生振動， 振動的方向反映在機(jī)架上以垂直為主，水平方向次之，振動的大小取決于料床不穩(wěn)的的程度；預(yù)熱器系統(tǒng)的塌料，會造成高溫風(fēng)機(jī)葉輪的暫時不平衡，引起水平方向的劇烈振動，垂直方向次之，嚴(yán)重時還會蹩停電機(jī)，造成事故；回轉(zhuǎn)窯結(jié)蛋時，會對基礎(chǔ)造成低頻顛簸，窯皮的不均勻垮落會使筒體溫度在環(huán)向有高有低，進(jìn)而促使筒體彎曲，影響到傳動便產(chǎn)生振動，轉(zhuǎn)到凸出的地方時，齒輪咬根，發(fā)出沉悶的根切響聲，振動表現(xiàn)在水平方向較大，轉(zhuǎn)到凹進(jìn)去的地方時，齒輪重疊系數(shù)降低，發(fā)出響亮的敲擊聲，振動表現(xiàn)在垂直方向較大，但因為回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速較慢，振動頻率較低，所以不易測出，但震感強(qiáng)烈。
1.6 干涉引起的振動
運轉(zhuǎn)部件的干涉發(fā)生在運轉(zhuǎn)部件與運轉(zhuǎn)部件之間，也可以發(fā)生在運轉(zhuǎn)部件與靜止部件之間。如減速機(jī)、羅茨風(fēng)機(jī)內(nèi)部有多個運轉(zhuǎn)部件，一旦內(nèi)部部件定位失效，運轉(zhuǎn)間隙發(fā)生變化， 運轉(zhuǎn)部件之間就會發(fā)生碰撞或摩擦干涉，由此產(chǎn)生的振動不可避免，振動的方向與沖擊的方向相同。運轉(zhuǎn)部件與靜止部件之間，當(dāng)固有運動空間發(fā)生變化，超出了極限范圍時，就會引起部件的干涉，使設(shè)備產(chǎn)生振動，如窯頭窯尾的彎曲，會掛壞窯門罩和窯尾煙室，產(chǎn)生振動；管磨的端蓋螺栓退出會碰到基礎(chǔ)，產(chǎn)生振動等等。
2.0 設(shè)備振動的處理
了解了各設(shè)種振動的表現(xiàn)特征，就可以根據(jù)經(jīng)驗并借助儀器，初步或較為準(zhǔn)確地判斷出振動的原因和產(chǎn)生振動的部位，針對設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點，制定維修方案，進(jìn)行處理。
2.1 設(shè)備支撐方面引起的振動處理
在運行中，發(fā)現(xiàn)設(shè)備晃動或振動，應(yīng)檢查設(shè)備地腳螺栓是否松動，若有松動，必須進(jìn)行緊固。緊固中若出現(xiàn)緊不緊的情況，則有可能是地腳螺栓斷裂或則被拔出，必須對地腳螺栓進(jìn)行再生根處理；若發(fā)現(xiàn)二次灌漿層裂開，墊鐵松動，應(yīng)先將墊鐵打緊，再進(jìn)行緊固，打緊過程須認(rèn)真觀察，避免打過造成機(jī)座產(chǎn)生較大變形；緊固中若發(fā)現(xiàn)有較硬的沖擊出現(xiàn)，且伴隨著緊固，振動加劇，應(yīng)松開該螺栓，逐步緊固其它螺栓，其它螺栓緊固完畢，再緊固該螺栓，緊固前先將機(jī)座與設(shè)備之間的間隙用鐵皮塞實，如在電機(jī)的四角緊固中，當(dāng)螺栓對機(jī)座產(chǎn)生壓力時停止緊固，用塞尺對電機(jī)四角與機(jī)座之間的間隙檢查，有間隙的必須先墊實，然后緊固，否則，電機(jī)在運行中不但產(chǎn)生振動，發(fā)出難聽的磁場聲，還會出現(xiàn)斷角事故。例如我廠的煤磨收塵風(fēng)機(jī)電機(jī)，在對電機(jī)和風(fēng)機(jī)聯(lián)軸器找正后，緊固電機(jī)地腳螺栓，并穿上銷子， 盤車時發(fā)現(xiàn)阻力不均，輕重不一，開機(jī)時軸向振動較大，停機(jī)檢查聯(lián)軸器對中情況，偏差較大，經(jīng)松開電機(jī)地腳螺栓檢查發(fā)現(xiàn)，電機(jī)一腳與機(jī)座接觸不實，后按以上方法處理后，試機(jī)運行正常，這是由于電機(jī)四角與機(jī)座接觸部位不符實所致，一旦地腳緊固，便造成電機(jī)殼體變形，失去了原來的找正精度，若強(qiáng)制對中，電機(jī)氣隙便會發(fā)生變化，運行時會發(fā)出較難聽不正常響聲。
對于支撐設(shè)備回轉(zhuǎn)體的軸承，若出現(xiàn)如前 1、1 所述的響聲和振動特征，可以判斷軸承已經(jīng)損壞，必須做維修更換處理，處理期間，軸承的預(yù)熱要控制在 120 度以內(nèi)，保證軸承與軸同心，內(nèi)外套對齊，油脂添加適當(dāng)，一般情況下，高轉(zhuǎn)數(shù)的加油量應(yīng)控制在油腔的三分之一到二分之一，但不能低于滾動體的下限，低轉(zhuǎn)速的可以加滿。檢修期間，若發(fā)現(xiàn)軸與軸承跑圈，必須進(jìn)行處理，若跑圈不嚴(yán)重，可在軸承內(nèi)套與軸之間填充金屬膠粘結(jié),我廠的小型軸承多采用該方法，效果良好，但采用膠粘時需先測量軸承內(nèi)套與軸的間隙，再選擇合適的金屬粘結(jié)劑；對于外套與軸承座之間的跑圈，可加墊片固持；如果軸或軸承座磨損嚴(yán)重，必須進(jìn)行更換或機(jī)加工處理。為了保證設(shè)備的精確運行，在此建議高轉(zhuǎn)速軸承當(dāng)其游隙達(dá)到原始游隙的 2 倍時、一般轉(zhuǎn)速軸承游隙達(dá)到原始游隙的 3 倍時、低轉(zhuǎn)速軸承游隙達(dá)到原始游隙的 5 倍時，在檢修時應(yīng)當(dāng)予以更換，我廠基本采用這項原則，既保證設(shè)備有效運轉(zhuǎn)，也不浪費，也因該項內(nèi)容獲得中國設(shè)備管理學(xué)會二等創(chuàng)新獎。對于滑動軸承，當(dāng)瓦與軸的間隙大于原配合間隙的 3 倍時，應(yīng)通過調(diào)節(jié)兩瓦口的結(jié)合面的高低，即降低瓦口的中心高，縮小間隙，但 180 度或 120 度的如窯磨大瓦不在該建議范圍。
2.2 傳動引起的振動的處理
傳動引起的振動形式較多，齒輪箱內(nèi)產(chǎn)生的沖擊振動，首先要根據(jù)振動的方向、沖擊的響聲，進(jìn)行一一的分析，判斷產(chǎn)生振動的原因。軸承損壞產(chǎn)生的振動和響聲頻率較高，振動的方向和響聲顯得雜亂，振動參數(shù)也不穩(wěn)定，峰值不均，再者，損壞的軸承一般都有較大的壓潰、破裂響聲，損壞的軸承處振動較大，未損壞的軸承處只能聽到傳過來的響聲，相對較弱。若遇到此類情況，可根據(jù)響聲的輕重，振動的大小，判斷軸承損壞的形式，找出損壞的軸承，并進(jìn)行如前 2、1 所述的方法做更換處理。若齒輪箱內(nèi)發(fā)出的響聲節(jié)奏明顯，規(guī)律性強(qiáng)，與某級轉(zhuǎn)速同步，振動峰值穩(wěn)定并與轉(zhuǎn)速同步，可以判定某級齒輪可能已經(jīng)出現(xiàn)了以下故障，如齒面點蝕、斷齒或局部斷裂、齒輪軸彎曲、齒面變形、齒面沾有異物等，若齒輪嚙合鋼音不連續(xù)，應(yīng)屬齒面點蝕，可對點蝕面進(jìn)行修研，增加潤滑油的粘度維持運轉(zhuǎn)，待檢修時處理；若沖擊噪聲很大，很難聽到嚙合鋼音，振動強(qiáng)烈，應(yīng)屬斷齒或局部斷裂，還有就是齒面沾有異物或齒輪軸彎曲嚴(yán)重，必須停機(jī)做換軸、換齒輪處理，若是輪齒變形或齒面沾有異物，清除異物或進(jìn)行齒形修正即可；我廠煤磨減速機(jī)曾出現(xiàn)過齒輪斷角故障，斷角碎屑又遭到齒輪擠壓，不但造成輪齒齒向變形，還使齒面出現(xiàn)麻坑，引起振動和不均勻嚙合聲， 經(jīng)齒向研磨和齒面打磨后，再把潤滑油的粘度提高了一個檔次，振動值恢復(fù)了正常，噪音也大為降低。
若齒輪箱內(nèi)沖擊較大轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，甚至沒有輸出，多屬齒輪與軸之間的鍵松動、鍵被切之類的故障，重新配鍵即可，處理期間須注意，因平鍵靠側(cè)面?zhèn)鬟f動力，所以側(cè)面配合應(yīng)當(dāng)緊密，鉤頭鍵靠摩擦力傳遞動力，所以頂面必須打緊，使軸與孔產(chǎn)生足夠的摩擦力，否則運行不穩(wěn)，我廠有一臺邊緣傳動的管磨機(jī)的小齒輪，就是采用鉤頭鍵與軸聯(lián)接，就曾出現(xiàn)過該類故障。開式齒輪傳動的振動特征與齒輪箱基本相同，如大窯的彎曲就與軸的彎曲產(chǎn)生的結(jié)果一樣，只是開式齒輪的中心距易于調(diào)整，以此可以消除振動，改善齒面接觸精度。另外， 在齒輪傳動的安裝或維修過程中，應(yīng)使齒面中部接觸，避免兩端齒面接觸過硬，不然齒輪易掛角打齒，開式齒輪在安裝或維修過程中要考慮彌補運轉(zhuǎn)中大小齒輪中心距的變化，如窯在熱態(tài)時，由于輪帶的熱漲而使中心距擴(kuò)大，使齒輪的嚙合精度下降，造成磨損過快等的不利影響。
皮帶傳動中引起的振動，除了軸承、機(jī)架松動影響外，皮帶的松緊對設(shè)備的振動影響 較大，特別是在皮帶的松緊與振動密切相關(guān)，所以當(dāng)發(fā)現(xiàn)皮帶跳動，檢查若無其他問題時， 可以直接對皮帶進(jìn)行張緊，消除振動。皮帶的張緊程度以皮帶跳動小于 5mm 或看不到皮帶跳動為準(zhǔn)，但不可過緊，否則會造成軸承發(fā)熱，當(dāng)發(fā)現(xiàn)運行軸承溫升大于 40 度，說明皮帶緊過了，若小于 40 度，且運行穩(wěn)定，說明松緊合適。不過皮帶在運行中有不斷延伸的特性， 所以在運行中要常檢查，發(fā)現(xiàn)松動及時張緊，否則會影響皮帶正常功能的發(fā)揮。
聯(lián)軸器是動力與負(fù)載聯(lián)系的橋梁，它引起的振動主要反映在軸向，所以當(dāng)檢測到聯(lián)軸器兩側(cè)的設(shè)備產(chǎn)生軸向振動，設(shè)備其它部分又正常，一般就可認(rèn)為是聯(lián)軸器對中出了問題，重新對聯(lián)軸器找正即可，在此提醒注意，不能靠松緊某個地腳螺栓進(jìn)行，這樣會造成機(jī)座變形， 對主機(jī)形成傷害。找正過程，一定要按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，保證兩聯(lián)軸器的徑向位移和角位移在標(biāo)準(zhǔn)的允許范圍之內(nèi)，或在說明書要求的范圍之內(nèi)，在聯(lián)軸器的回裝過程中，還要注意使柱孔與穿銷配合應(yīng)適中，可松不可緊，以銷子較為輕松穿過柱孔為宜，不然在穿銷過程中，會使兩端設(shè)備的軸承滾動體脫離正確的滾道，單邊軸向呈無游隙狀態(tài)，運行中產(chǎn)生摩擦而發(fā)熱，損害軸承，例如某廠的多級離心水泵，就是沒有注意類似問題，結(jié)果造成軸承發(fā)熱，最后改變了聯(lián)軸器的穿銷方法，在緊固銷子之前，先在聯(lián)軸器的軸向間隙內(nèi)夾了一個厚度適中的鐵塊， 保證在緊固銷子時，兩側(cè)軸承不受影響，從而解決了問題。
2.3 不平衡引起振動的處理
設(shè)備中的回轉(zhuǎn)體一般在設(shè)計過程中都做過極限轉(zhuǎn)速的校核，以避免工作轉(zhuǎn)速與回轉(zhuǎn)體 的固有頻率的倍數(shù)重疊引起共振，為避免不平衡引起的振動，也對回轉(zhuǎn)體的平衡精度做出要求，所以該文所述的不平衡，是指設(shè)備在工作過程中，因遭到不均勻磨損、不均勻沾灰以及軸發(fā)生彎曲等情況下而產(chǎn)生的不平衡。此類不平衡產(chǎn)生的振動以水平方向為主，垂直方向次之，振動從高到低，再由低到高比較規(guī)律，峰值穩(wěn)定，處理方法如下，停機(jī)檢查，若發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)體上有沾灰現(xiàn)象，把沾灰清理干凈即可消除振動,；若發(fā)現(xiàn)有不均勻磨損或軸彎，需要修 補磨損部位，再做動平衡試驗，根據(jù)測出的殘余不平衡量及方位，適當(dāng)配重即可解決問題。我廠高溫風(fēng)機(jī)在一段時間內(nèi)，多次出現(xiàn)水平方向的振動，經(jīng)檢查為葉片上存在不均勻粘灰， 一清就好，開機(jī)時間不長又粘灰振動，后調(diào)整了配料方案，減少了鐵的含量，才解決了粘灰問題，消除了粘灰振動。另外若在盤車時，發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)體停止的部位總在一個固定的位置，說明不平衡較大，必須做不平衡試驗進(jìn)行校正；再者，若發(fā)現(xiàn)水平真振動值超過允許值的兩倍或兩倍以上，也必須進(jìn)行再平衡校驗。回轉(zhuǎn)體在安裝或維修回裝過程中，要考慮設(shè)備的運行工況，如高溫風(fēng)機(jī)、循環(huán)風(fēng)機(jī)、余風(fēng)風(fēng)機(jī)、管磨機(jī)等設(shè)備，工作溫度很高，會產(chǎn)生熱脹冷縮， 所以必須給自由端的軸承留有足夠的伸縮串動空間，同時保證軸承與軸承座接觸面相對光 滑，避免因熱漲軸承串動時阻力過大，內(nèi)外套錯位，滾動體脫離正確滾道，形成偏載，使軸承發(fā)熱而遭到損壞，此類故障若不能及時發(fā)現(xiàn)，會造成軸與軸承跑圈，損壞軸承，使軸遭到磨損，磨損較多時，葉輪的回轉(zhuǎn)中心不穩(wěn)定，產(chǎn)生如同不平衡一樣的水平振動，不同的是， 軸承軸承運行響聲消失，振動峰值不穩(wěn)定；如果振動產(chǎn)生在軸向，說明軸承座剛度不足、軸承外套與軸承座配合間隙過大，在外力作用下軸承座、軸承內(nèi)外套出現(xiàn)了歪斜，影響了聯(lián)軸器的對中精度，此類故障表現(xiàn)為軸向振動峰值不穩(wěn)，軸承失去正常響聲，溫度偏高，應(yīng)對軸承與軸承座的配合精度、軸承座的剛度進(jìn)行處理。我廠的高溫風(fēng)機(jī)曾出現(xiàn)過類似問題，就是自由端軸承座內(nèi)孔地面出現(xiàn)了壓痕，由于軸不能自由伸長，導(dǎo)致軸承發(fā)熱，一度造成固定端軸承發(fā)熱，產(chǎn)生軸承內(nèi)圈與軸相對轉(zhuǎn)動，把軸磨細(xì)，使軸承失去了定心作用，從而產(chǎn)生水平方向的振動，表現(xiàn)的形式為有時振動，有時不振動，振動往往在負(fù)荷調(diào)整后，也聽不到軸承滾動體的轉(zhuǎn)動響聲，多次做平衡校驗，也未能消除振動，后經(jīng)打磨軸承座，才解決了問題。不過回轉(zhuǎn)體的零部件及配重塊的松動脫落，也會使設(shè)備產(chǎn)生不平衡振動，表現(xiàn)為振動不穩(wěn)定， 伴隨有松動磕碰聲，如齒輪箱中零部件的松動、風(fēng)機(jī)葉輪上掛有異物等，此類響聲在開停機(jī)過程中表現(xiàn)更為突出，處理方法是對零部件復(fù)位緊固、去掉異物。
2.4 松動引起振動的處理
松動引起的振動因松動部位的不同，表現(xiàn)特征不同，以垂直方向為特征的振動，一般是固定螺栓拉長、退扣等原因引起，適當(dāng)緊固即可，如軸承座的合口螺栓松動，還有單機(jī)設(shè)備的地腳螺栓松動等，緊固一下就可以了，若發(fā)現(xiàn)軸承游隙增大較多，可以對軸承做更換處理；以軸向振動為特征的振動，多屬地腳螺栓松動引起的相互聯(lián)系的設(shè)備對中超差所致，應(yīng)當(dāng)停機(jī)找正并對松動部位緊固，如聯(lián)軸器等；還有以水平方向為特征的振動，它是松動后引起了回轉(zhuǎn)體的不平衡，應(yīng)照原位恢復(fù)緊固松動部件，若恢復(fù)困難，要在緊固后進(jìn)行動平衡試驗，消除不平衡量，特別是回轉(zhuǎn)體的配重塊；還有齒輪的徑向力產(chǎn)生的水平振動，這可根據(jù)前述齒輪傳動引起振動的特征，一一分析，查出原因，并按前述方法進(jìn)行處理，如邊緣傳動的管磨機(jī)小齒輪地腳就會出現(xiàn)類似情況。
2.5 生產(chǎn)系統(tǒng)造成設(shè)備振動的處理
生產(chǎn)系統(tǒng)故障能使設(shè)備產(chǎn)生劇烈振動，在水泥行業(yè)以高溫風(fēng)機(jī)和立磨比較典型。當(dāng)系統(tǒng)塌料時，往往引起高溫風(fēng)機(jī)的水平振動，其處理方法就是要穩(wěn)定系統(tǒng)，使風(fēng)料比適中，防止氣料在非分離區(qū)內(nèi)分離沉積導(dǎo)致在一定條件下時塌料，其二是消除死角，使物料無處沉積， 實現(xiàn)分散排出；此類事故在水泥行業(yè)不乏其例，我廠在相當(dāng)一段時間內(nèi)就經(jīng)常出現(xiàn)類似故障， 并使系統(tǒng)跳停，影響生產(chǎn)，按以上方法處理后才得到緩解。立磨的振動反映在料床不穩(wěn)的時候最多，所以操作時可以通過穩(wěn)定來料、穩(wěn)定粒度、物料增濕、清除堅硬異物、實時調(diào)節(jié)磨內(nèi)壓差等措施穩(wěn)定料床，減小振動，通過調(diào)節(jié)輥壓、調(diào)節(jié)儲能器壓力等措施緩解振動；我廠曾出現(xiàn)過因通風(fēng)不足，引起磨內(nèi)被帶起的物料突然塌下，造成料床不穩(wěn)而振動，還發(fā)現(xiàn)砂巖中含有較多鐵塊而振動?；剞D(zhuǎn)窯因筒溫不均彎曲后，易掛窯頭窯尾、使大小齒輪產(chǎn)生振動， 其根本辦法就是穩(wěn)定系統(tǒng)，補掛脫落的窯皮，促使筒溫在環(huán)向基本一致，盡快使窯伸直。
2.6 相互干涉產(chǎn)生振動的處理
相互干涉引起的振動，有的在設(shè)備內(nèi)部，有的在設(shè)備外部，有的在運轉(zhuǎn)部件之間，有的在運轉(zhuǎn)部件與靜止部件之間。設(shè)備內(nèi)部運轉(zhuǎn)部件多的，若相互定位失效，運轉(zhuǎn)空間就會發(fā)生變化，會造成碰撞干涉，引起振動，如羅茨風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子、減速箱的齒輪等，因定位失效會出現(xiàn)擦殼、轉(zhuǎn)子碰撞現(xiàn)象，應(yīng)及時對其修理，對錯位部件進(jìn)行復(fù)位；對于機(jī)殼和零部件變形引起的干涉，應(yīng)及時去除干涉部位，例如風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口與葉輪的摩擦?xí)r，應(yīng)當(dāng)修理進(jìn)風(fēng)口，消除其對葉輪的干涉。無殼體設(shè)備或部件與相鄰物件的干涉，如管磨機(jī)的端蓋螺栓松動退出，會干涉基礎(chǔ)而振動，聯(lián)軸器的銷子退出會碰撞軸承座產(chǎn)生振動等，應(yīng)及時對螺栓、銷子復(fù)位，使其運行在允許的空間內(nèi)。
3.0 結(jié)束語
設(shè)備的振動危害極大，不宜超過允許值的 1.5 倍，超過 2 倍必須處理，否則若控制不好，就會造成惡性事故，要慎重對待。對于的振動來說，當(dāng)前的分析方法和測試的手段已經(jīng)相當(dāng)先進(jìn)，但在水泥行業(yè)尚未普及，望該文能對設(shè)備管理者起到拋磚引玉的作用；同時提醒讀者，設(shè)備的振動識別與處理，是一項比較復(fù)雜的工作，需要一定的綜合分析與判斷能力， 還要了解設(shè)備零部件的受力方向，以及經(jīng)驗的積累，遇到問題應(yīng)冷靜分析，找出癥結(jié)，方可處理；再者由于筆者水平有限，閱歷不深，文中不足之處，敬請批評指正。
（來源：智慧水泥）
