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离心风机振动与不平衡分析

发表时间:2023-08-07 11:53:57

作为常用的小家电,空气净化器将风机和滤网组合使用,风机运转加速空气流动,空气颗粒物在经过滤网时被吸附,空气颗粒物含量减少,从而达到清洁空气的目的。因此,空气净化器产品的优劣多在于风机以及滤网配置上的差异,优秀的风机应该是大风量而低噪音的。

目前空气净化器较为常用的风机种类是离心风机和轴流风机,二者的主要区别在于风机气流运动方向不同,较为主流的选择是离心风机。

离心风机的主要构成部分包括机壳、主轴、轴承传动结构以及电机,因为内部旋转体的存在,旋转体在工作运转时不可避免会产生离心力,进而导致不平衡的出现,进一步引起振动,振动是离心风机工作运转时的常见现象。

虽然扇叶不平衡会造成离心风机振动,但是离心风机振动的原因不是唯一,还有其他如机械原因、转子热变形、摩擦振动、表面灰尘、铁锈等附着物多等。在机械原因上,离心风机又可以进行具体分类,分为风机叶片磨损严重、转子平衡状态不理想、风机结构不合理、注塑安装不合理、联轴器同轴度差等具体原因。

因为风机振动原因的复杂性,风机振动被分解为不同频率以及不同振幅的谐振,将谐振的幅值按频率排列成的图形被称为振动频谱。其中,与转速频率成正比的振动频率被称为同步振动,同步成分是旋转频率的整数倍或者整分数倍,如一倍频(1X),二倍频(2X),三倍(3X)等。根据大量现场测试频谱结果显示,一倍频是造成转子振动的主要原因。

一倍频下的振动被称为强迫振动,也被称为1X振动,是指受到外界持续干扰所产生的振动,一般由不平衡量引起的振动与转速频率一致。1X振动与转子平衡有关,所以当检测到1X振动有所增加,可推断风机内部转子平衡状态不理想。

通常情况下,与转子质量不平衡相关的振动较为常见,这种情况下的振动有以下特征:

1、振动稳定性比较好,对负荷变化不敏感

2、振动随转速升高而增大(与转速的平方成正比)

因为1X振动发生的普遍性,针对离心风机以及各类需要做旋转运动的风机、风扇都需要在出厂以及组装前检查转子不平衡状态,保证转子不平衡量在允许范围内。因为在现实加工以及使用过程中,所有旋转体轴的几何中心和质心会存在偏离,即偏心,当偏心程度较大时,不平衡量就会影响设备正常使用。

振动是风机或风扇运行时的常见现象,和不平衡量相类似,只要将振动控制在一定范围内,就不影响设备的正常使用。在扇叶、转子生产组装前需要进行平衡量检测,降低不平衡量,使其产生的机械振动幅度降到允许范围内,降低风扇振动、磨损出现的可能性,延长使用寿命。改善转子失衡问题,是降低设备振动、减少设备故障的有效方法,想要有效测定转子的不平衡量以及不平衡位置,需要借助平衡机进行测量。

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