風機動平衡在工業設備維護中的重要性
風機動平衡校正 – 消除振動並延長設備壽命
想像一台高速工業風機劇烈震動，螺栓在每次旋轉時鬆動。這種惡夢般的場景通常是由於風機轉子輕微的不平衡所導致。過度的振動和噪音不僅是困擾，更是問題的警告訊號，可能導致昂貴的停機和維修。
風機動平衡 是校正此不平衡的過程。它是設備維護中最受歡迎的程序之一，因為風機對任何重量分佈不均都非常敏感。即使是最微小的偏差也可能導致顯著的振動。當風機軸的幾何中心與其質量中心不對齊時，就會發生不平衡。風機的轉速越高，精確的動平衡校正就越關鍵。
例如，大型風機轉子邊緣僅 20 克的不平衡，在 3000 RPM 的轉速下，可產生約 900 N 的離心力 — 大約相當於 90 kg 的重量每秒 50 次撞擊軸承。毫不奇怪，如果不加以校正，這種不平衡會迅速造成損壞。
什麼原因導致風機不平衡？
風機不平衡的最常見原因包括：
- 風機葉片的磨損
- 風機葉片上的污垢積聚
- 葉輪在輪轂上的組裝鬆動或對中不良
- 風機軸承座或軸的溫度波動
- 平衡配重（先前添加的）遺失
- 葉片變形（彎曲或損壞）
為什麼風機動平衡校正很重要？
運轉不平衡的風機會產生對整體結構有害的振動。過度的振動會導致能耗增加、磨損加速，並經常導致軸承（無論是在軸上還是支撐結構中）提前失效。甚至可能因故障導致非計劃停機。
另一方面，動平衡良好的風機將：
- 運轉更高效（減少能源浪費）
- 減少對其組件的應力
- 延長軸承和其他零件的使用壽命
- 運轉更安靜
簡而言之，無論您是安裝新風機還是維護現有風機，在維護過程中都絕對不能跳過動平衡校正步驟。
重要： 雖然不平衡是風機振動過大最常見的原因,但並非唯一原因。結構性問題、間隙過大、皮帶傳動問題、不對中、轉子裂紋或軸承故障,同樣可能引發振動。在假定平衡即可解決問題之前,務必先請經驗豐富的振動診斷專家查明振動增加的根本原因,這一點至關重要。
專家評論
經驗表明，人們通常在振動增加時尋求動平衡校正服務。然而，動平衡校正實際上是降低振動的最後一步。在進行該步驟之前，必須進行徹底的 振動診斷 設備狀況的振動診斷。任何缺陷 – 例如聯軸器缺陷、軸對中不良或支撐結構剛性不足 – 都應先識別並糾正。只有在這些問題解決後，如果仍有必要，才應進行動平衡校正階段。
例如，最近一位客戶要求對乾燥機組進行風機動平衡校正。我們的振動測量（特別是振動速度頻譜）顯示存在機械鬆動。檢查後，我們發現風機支撐結構與基礎連接處有損壞。在重新固定支撐並重新診斷後，我們發現殘餘不平衡在可接受範圍內。在這種情況下，不再需要動平衡校正。像基礎鬆動或對中不良等問題會阻止成功的平衡。請記住，動平衡校正僅應在其他機械狀況良好的機器上進行。
風機動平衡校正如何進行
我們的專家通常執行 風機動平衡 （無論是葉輪還是整個風機葉輪的動平衡校正） 現場 使用風機自身的軸承。這種原位方法允許在不需拆卸的情況下達到最大精度和速度，避免對設備結構造成不必要的干擾。
在每次動平衡校正工作中，我們都力求達到最低的殘餘不平衡，並遵守 ISO 21940-11 （前身為 ISO 1940-1）適用於適當的設備等級。為達成此目標，我們使用便攜式動平衡校正裝置——振動分析儀 Balanset-1A.
涉及步驟：
動平衡校正過程包含幾個階段。使用的感測器數量及其放置位置可能由風機製造商指定。一般指南建議將感測器放置在風機軸軸承和軸承座上。如果由於設計限制無法做到這一點，則應將感測器安裝在盡可能直接連接到軸承的位置。
- 將振動感測器垂直於轉子旋轉軸安裝。
工業徑向風機的二平面動平衡校正流程。此流程旨在消除風機葉輪的振動與不平衡。Balanset-1 Vibromera - 將轉速計安裝在磁吸支架上。
工業徑向風機的二平面動平衡校正流程。此流程旨在消除風機葉輪的振動與不平衡。Balanset-1 Vibromera - 在皮帶輪上貼上反光貼紙，並將 RPM 感測器對準貼紙。
- 將振動感測器連接至平衡設備，並將設備連接至筆記型電腦。
工業徑向風機的二平面動平衡校正流程。此流程旨在消除風機葉輪的振動與不平衡。Balanset-1 Vibromera - 在筆記型電腦上啟動平衡軟體。
- 選擇雙平面動平衡模式。
Balanset-1A 便攜式動平衡儀和振動分析儀軟體 – 主選單畫面。 - 輸入轉子識別資訊（名稱或編號）及其位置。
- 稱量試重並輸入其數值及將要安裝的半徑。
Balanset-1A 便攜式動平衡儀和振動分析儀軟體 – 設定動平衡參數。 - 啟動風機（轉子）並測量初始振動水平（基線）。
Balanset-1A 便攜式動平衡儀和振動分析儀軟體 – 雙平面動平衡視窗顯示原始（初始）振動。 - 在風機轉子的第一個校正平面安裝試重。
- 再次啟動風機並進行第二次振動測量。
- 確認振動振幅或相位變化至少 20%（表明試重產生了可測量的影響）。
- 從第一個平面移除試重並將其安裝在轉子的第二個平面上。
- 第三次啟動風機並進行第三次振動測量。
- 軟體隨後計算所需的校正配重以及在第一和第二平面放置它們的角度。
Balanset-1A 便攜式動平衡儀和振動分析儀軟體 – 雙平面動平衡結果（指示添加配重位置的極座標圖）。 - 將試重從轉子上移除。
- 準備指定質量（如計算所示）的永久校正配重。
- 在指示的位置將校正配重安裝或焊接至轉子上。
便攜式動平衡儀，振動分析儀「Balanset-1A」 - 再次啟動風機並確認動平衡校正成功（振動水平現在在可接受範圍內）。
- 如果軟體建議進一步的微調，請按照建議添加額外的配重並重新檢查平衡，直到振動最小化。
通過遵循此程序，我們確保風機動平衡校正的高精度，這有助於您工業設備的長期效率和可靠性。
結論
正確的風機動平衡校正可消除機械振動的主要來源之一。其結果是您的設備運轉更平穩、更可靠。忽視此步驟可能導致昂貴的故障，而實施定期動平衡校正（在修復任何潛在機械問題後）將從長遠節省您的時間和金錢。 不要等待 風機因振動而解體 — 將動平衡校正納入您的維護計畫常規項目，以保護您的機械並使其保持最佳運轉狀態。
常見問題
什麼原因導致風機不平衡？
風機不平衡通常是由於旋轉部件質量分佈不均所導致。常見原因包括風機葉片磨損、葉片積垢、葉輪鬆動或對中不良、導致材料膨脹或收縮的溫度波動、先前安裝的平衡配重遺失，或葉片物理變形。
為什麼風機動平衡很重要？
不平衡的風機會產生過度的振動，可能損壞風機及連接設備。對風機進行動平衡校正可降低這些振動，防止能源浪費並減少軸承及其他部件的應力。正確平衡的風機運轉更安靜、更高效，從而延長設備的使用壽命。
如何平衡風機？
風機動平衡校正是透過在風機轉子（葉輪）上增加或移除配重來修正質量不平衡。一般流程包括測量風機振動、確定不平衡位置，然後在轉子的特定位置安裝小型校正配重以抵消不平衡。現代便攜式動平衡儀使用感測器和軟體來引導此過程並計算所需的精確配重及安裝位置。（詳細步驟請參閱上述程序。）
工業風機何時應進行平衡？
當您注意到過度振動，或進行任何可能擾亂其平衡的維修/維護工作（例如更換或焊接風機葉片）後，都應對工業風機進行動平衡校正。新風機通常由製造商進行良好的平衡，但隨著時間推移，磨損和材料積聚可能導致不平衡。定期檢查振動水平作為維護的一部分，並在超過建議限值時進行動平衡校正，是一種良好的做法。
風機動平衡可以現場進行嗎？
是的。風機動平衡校正通常可使用便攜式動平衡設備在現場（原位）進行。原位動平衡，如上述服務所述，使用風機自身的軸承，無需拆卸機器。這節省了時間，並確保風機在正常運轉條件下進行平衡。
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko是一名振動分析工程師，也是Vibromera的創辦人兼執行長。 15年多來，他一直在現場——而非在試驗台上——為旋轉設備進行動平衡校正：粉碎機、工業風機、破碎機、離心機、軸與主軸。正是這些實際工作催生了Balanset系列儀器——它們被設計為一種專業人員可以隨身攜帶到機器旁、在現場獨立使用的工具，而非實驗室設備。 Vibromera成立於2017年，自2023年起總部設於葡萄牙波爾圖。Balanset系列產品的研發、組裝與支援均在此完成。旗艦產品是Balanset-1A，一款用於單平面及雙平面動平衡校正與振動診斷的可攜式分析儀。 Nikolai親自參與客戶支援工作，處理各種棘手的動平衡校正案例，並參與軟體開發。他以任何語言為全球客戶提供服務。
