1、 設備參數與結構
風機型號 W12g12.5，葉輪直徑 D 2 =1 250mm，高轉速n=2 550r/min,設計性能參數為：風量 Q=235 440m 3 /h,全壓 p=11 000Pa，進口溫度t=150℃，進口密度ρ=0.763kg/m 3 ，輸送介質為轉爐煤氣(干法除塵)。
風機結構和試驗臺布置見圖1。該風機主要由轉子和定子組成，轉子包括主軸、葉輪、聯軸器、固定端軸承(以下簡稱軸承1)和非固定端軸承(以下簡稱軸承2)，定子包括進風箱(含進口導葉和軸承I的底座)、機殼(含后導葉和軸承II的底座)、擴壓器和鋼制風機底座。顯然，與一般離心風機結構不同的是，軸承I的底座和軸承II的底座均未與混凝土基礎直接接觸。為完成運轉試驗過程，由增速機通過長度為3.3m的加長型空心軸將兩臺直流電動機串聯。
2 、振動特點
根據轉爐各冶煉階段(準備、預熱/降罩、吹煉、補吹、出鋼、清理爐口、加廢鋼兌鐵)的不同，該風機的運行工況頻繁變換。因此，不僅要滿足各冶煉階段所需性能參數以及防泄漏、防爆的要求，還要滿足35～38min內低、高速頻繁調速運行的要求。所以，制造廠需對其進行嚴格的出廠運行實驗。然而，該風機在運行實驗中卻發生了嚴重的振動問題，振動數據見表1，尤其進行的所有實驗轉速還遠達不到高設計轉速2 550r/min，顯然，這個振動問題的分析和處理十分具有挑戰性
由表1可分析其振動特點如下：
1)風機振動與轉速關聯性強，轉速越高，振動越大;
2)風機升/降速過程中，在同一轉速的振動特性相同，具有重復性;
3)風機軸承 I 與軸承 II 振動相差不大，即振動數量級相同;在2 320r/min以上，風機軸承I與軸承II相比，前者垂直方向振動小于后者，而水平方向振動大于后者，顯示二者在垂直和水平方向的剛度存在差異;
4)增速機振動與轉速關聯性強，在輸出軸反轉2 400r/min時達到10.0mm/s,由此增加了振動問題的復雜性;
5)受電機功率限制，高轉速只有達到正轉2 349r/min和反轉2 400r/min，不可能實施沖轉實驗;
6)風機高線速度為 167m/s,但在試驗中無法實施，需由次高轉速判斷高轉速時的振動特性。
3、 振動檢測分析
風機主要有動不平衡、不對中、軸承故障、轉子零部件部分松動或脫落、轉子轉速接近臨界轉速、共振等八大類振動問題 ，但具體表現在不同的風機結構上，其振動征兆會有所區別，尤其是振動由多種因素共同作用時，則大大增加了診斷和分析的復雜性。對于本例，不排除為多種因素的復合作用，為此，在振動頻譜分析、轉子模態測試等方面都進行了相應的分析工作。
本例采用的測試儀器和傳感器有八通道數據采集箱、四通道信號調理儀、激振器、功率放大器、速度傳感器、加速度傳感器、力錘及力傳感器;所應用的軟件有SsCras信號與系統分析、SinSwt 正弦掃頻動力特性及 MaCras 機械及結構模態分析。
3.1 增速機振動
首先解決增速機振動問題。根據經驗，對增速機滑動軸承重新澆瓦、加工，同時將增速機高、低速端聯軸器與其齒輪軸重新進行動平衡校正。增速機經過維修后其高速輸出端帶負荷運行到2 400r/min時振動速度僅為2.5mm/s，表明增速機振動已經排除。但在后續的風機試驗中(風機振動見表1)，則說明風機振動此時已經與增速機無關聯。
3.2 振動頻譜分析
各試驗轉速下的振動頻率分析見表2。正轉2 349r/min時的振動頻譜見圖2(其余轉速的振動頻譜略去)，其中：圖2(a)、2(b)為軸承I的垂直、水平振動頻譜，圖2(c)、2(d)為軸承II的垂直、水平振動頻譜。由此分析：升速2 000r/min以后振動明顯增加，頻譜以工頻分量為主，基本沒有2倍頻分量且基礎振動不大，可以排除軸系對中及基礎安裝不牢固的可能，但提高轉子動平衡品質等級對解決問題是有利的;再升高轉子速度后，出現幅值較低的2倍頻、3倍頻和4倍頻分量，不排除葉輪內焊渣、氧化皮或其它異物未清理干凈的因素。
3.3 檢測共振問題
由于無論整機或單獨吊出轉子組試驗，上述振動特性基本一致，所以懷疑存在共振的可能。為此，采用了兩種測試方法互為補充。
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