风扇平衡——消除振动并延长设备寿命

想象一下，一台高速工业风扇剧烈摇晃，每转一圈螺栓就会松动一次。这种噩梦般的场景通常是由风扇转子轻微的不平衡引起的。过度的振动和噪音不仅仅是令人烦恼，更是问题的警示信号，可能导致代价高昂的停机和维修。

风扇平衡 是纠正这种不平衡的过程。这是设备维护中最受关注的程序之一，因为风扇对任何不均匀的重量分布都非常敏感。即使是最轻微的偏差也可能导致剧烈的振动。当风扇轴的几何中心与其质心不重合时，就会发生不平衡。风扇的转速越高，精确的平衡就越重要。

例如，一台大型风扇转子以每分钟3000转的速度旋转，其边缘仅20克的不平衡量就能产生约900牛顿的离心力——大约相当于一个90公斤的重物每秒撞击轴承50次。如果不加以纠正，这种不平衡很快就会造成损坏，这并不奇怪。

什么原因导致风扇不平衡？

风扇失衡最常见的原因包括

• 风扇叶片的磨损
• 风扇叶片上有积垢
• 叶轮在轮毂上的装配松动或未对准
• 风扇外壳或轴的温度波动
• 失去平衡重量（先前添加）
• 叶片变形（弯曲或损坏）

为什么风扇平衡很重要？

运行不平衡的风扇会产生振动，对整体结构造成危害。过度振动会导致能耗增加、磨损加速，并经常导致轴承（无论是轴上还是支撑结构上的轴承）过早失效。甚至可能因故障而导致非计划停机。

另一方面，一个平衡良好的粉丝会：

• 运行效率更高（能源浪费更少）
• 减少组件的压力
• 延长轴承和其他部件的使用寿命
• 运行更安静

简而言之，无论您是安装新风扇还是维修现有风扇，维护期间都不应跳过平衡步骤。

重要： 虽然不平衡是导致风扇振动过大的最常见原因，但它并非唯一原因。结构问题、间隙过大、皮带传动问题、错位、转子裂纹或轴承故障也可能导致振动。在假设平衡可以解决问题之前，务必请经验丰富的振动诊断专家确定振动加剧的根本原因。

专家评论

经验表明，每当振动增加时，人们往往会寻求平衡服务。然而，平衡实际上是减少振动的最后一步。在进行这一步之前，需要进行彻底的 振动诊断 必须对设备状况进行检查。任何缺陷，例如联轴器缺陷、轴未对中或支撑结构刚度不足，都应首先识别并纠正。只有这样，才可以进入平衡阶段（如果仍然有必要）。

例如，最近一位客户要求对一台干燥机的风扇进行平衡。我们的振动测量（特别是振动速度谱）表明存在机械松动。经检查，我们发现风扇支撑结构与地基连接处存在损坏。重新固定支撑并重新诊断后，我们发现残余不平衡量在可接受的范围内。在这种情况下，不再需要进行平衡。地基松动或错位等问题都会影响平衡的顺利进行。请记住，平衡只能在机械状况良好的机器上进行。

如何进行风扇平衡

我们的专家通常执行 风扇平衡 （平衡叶轮或整个风扇叶轮） 现场 使用风扇自带的轴承。这种原位安装方法无需拆卸即可实现最高的精度和速度，避免了对设备结构造成不必要的干扰。

在每项平衡工作中，我们都力求将残余不平衡降至最低，并遵守以下平衡质量标准： ISO 1940-1-2007 针对相应的设备类别。为此，我们使用便携式动平衡装置——振动分析仪 Balanset-1A.

相关步骤

平衡过程包含多个阶段。所使用的传感器数量及其位置可由风扇制造商指定。一般建议将传感器安装在风扇轴轴承和外壳上。如果由于设计限制而无法做到这一点，则应将传感器安装在尽可能直接连接到轴承的位置。

1. 将振动传感器垂直于转子的旋转轴安装。

   

2. 将转速计安装在磁力架上。

   

3. 在皮带轮上粘贴反光胶带，将转速传感器指向胶带。
4. 将振动传感器连接到平衡装置，然后将该装置连接到笔记本电脑。

   

5. 启动笔记本电脑上的平衡软件。
6. 选择双平面平衡模式。

   

7. 输入转子标识（名称或编号）及其位置。
8. 称量测试重量并输入其值和安装半径。

   

9. 运行风扇（转子）并测量初始振动水平（基线）。

   

10. 将测试重量安装在风扇转子上的第一个校正平面内。
11. 再次运行风扇并进行第二次振动测量。
12. 验证振动幅度或相位是否至少发生了 20% 的变化（表明测试重量具有可测量的影响）。
13. 从第一平面上取下测试重量并将其安装在转子的第二平面上。
14. 再次运行风扇并进行第三次振动测量。
15. 然后，软件会计算所需的校正重量以及将它们放置在第一和第二平面的角度。

    

16. 从转子上取下测试砝码。
17. 准备规定质量的永久校正砝码（按计算得出）。
18. 将校正重量附着或焊接到转子上的指定位置。

    

19. 再次运行风扇并验证平衡是否成功（振动水平现在在可接受的范围内）。
20. 如果软件建议进一步进行微调，请按照建议添加额外的重量并重新检查平衡，直到振动最小化。

通过遵循此程序，我们确保风扇平衡的高精度，这有助于您的工业设备的长期效率和可靠性。

结论

适当的风扇平衡可以消除机械振动的主要来源之一。这将使您的设备运行更平稳、更可靠。忽略这一步骤可能会导致代价高昂的故障，而定期进行平衡（在修复任何潜在的机械问题之后）从长远来看将节省您的时间和金钱。 不要等待 风扇自身振动会导致其分离——将平衡作为维护计划的常规部分，以保护您的机器并使其保持最佳运行状态。

常见问题

什么原因造成风扇不平衡？

风扇不平衡通常是由于旋转部件的质量分布不均匀造成的。常见原因包括风扇叶片磨损、叶片上积聚污垢、叶轮松动或错位、温度波动导致材料膨胀或收缩、先前安装的平衡配重丢失或叶片物理变形。

为什么风扇平衡很重要？

不平衡的风扇会产生过度振动，从而损坏风扇及其连接设备。平衡风扇可以减少这些振动，避免能源浪费，并最大限度地减少轴承和其他部件的压力。正确平衡的风扇还能更安静、更高效地运行，延长设备的使用寿命。

如何平衡风扇？

风扇平衡是通过在风扇转子（叶轮）上增加或减少重量来纠正任何质量不平衡。一般过程包括测量风扇的振动，确定不平衡位置，然后在转子的特定位置安装小的校正砝码来抵消不平衡。现代便携式平衡机使用传感器和软件来指导此过程，并计算所需的精确重量和位置。（有关详细信息，请参阅上面的分步说明。）

工业风扇什么时候需要做平衡？

当您注意到工业风扇振动过大，或进行任何可能影响其平衡的维修/维护工作（例如更换或焊接风扇叶片）后，都应进行平衡调整。新风扇通常由制造商进行良好的平衡调整，但随着时间的推移，磨损和材料堆积会导致不平衡。定期检查振动水平是维护工作的一部分，如果振动水平超过建议限值，则应进行平衡调整。

风扇平衡可以在现场进行吗？

是的。风扇平衡通常可以在现场使用便携式平衡设备进行。就地平衡，例如上述服务，使用风扇自身的轴承，无需拆卸机器。这节省时间并确保风扇在正常运行条件下保持平衡。