排风扇叶轮的模态分析

2019-10-22 17:06:08 302

  在每台旋转机器的运行过程中,叶轮动态负载引起振动,鉴于机械和设备功率的不断增加,可能产生的动态效应的强度也随之增大,影响其使用寿命和可靠性,针对不可能完全消除振动的情况,对每种设备规定了保证长期无故障运行的允许振动参数,振动的原因和发展是不同的,在某些情况下,原因是外部负载在操作开始时的短时间内起作用,在其他情况下,负载可以在机器的整个操作过程中起作用,机械振动的原因和后果在实践中处理得比较频繁。

  在钢厂,安装了用于炼钢过程中炉内燃烧气体排放的工艺设备,该设备由两个相对放置的相同径向风扇组成,其中一个在长期内表现出较高的振动水平,这种过度振动终导致混凝土基础中的裂纹萌生和轴的自由侧的轴承箱损坏,由于操作人员担心设备可能受到严重损坏,因此对风机进行了振动和模态分析。

  风机由叶轮和轴组成,轴两端由两个双列筒形轴承支撑,叶轮和轴通过中心轮盘上的24个螺栓相互连接,给出了轴和叶轮的基本尺寸,风扇由电机驱动,功率为1500千瓦,转速为1000转/分钟,在炼钢过程中,风机以400至1000转/分的间隔运行,对应于6.67÷16.67赫兹的旋转频率范围,转速可以通过改变输入电压的频率来调节,电机与轴的连接由扇形弹簧离合器保证。

  首先,需要对风机运行过程中的动态特性进行估计,为此,我们进行了测量,主要目的是确定在不同的旋转频率值的振动水平。