单位文秘网 2021-07-04 08:20:03 点击: 次
企业具有连续生产的特点,一旦故障停机,将造成巨大经济损失和更为严重的环保事件,本文就鼓风机振动的原因进行了全面分析,并提出了针对性的处理办法,同时也对该类设备的故障诊断与处理实践具有一定的指导意义。
1 鼓风机结构及参数
1.1 鼓风机结构(图1)
鼓风机体均为单支撑结构,利用变速型偶合器与鼓风机连接成整体增速传动,连接部份采用弹性联轴器的结构。
1.2 主要参数
型号:D1250-238,压缩介质:焦炉煤气,额定转速:4843r/min,调节范围:25-100%,一阶临界转速:3200r/min。
2 鼓风机振动原因及处理方法
2.1 设备基础本体振动及处理办法
在一个鼓风机室内有三台机,使用工况是两用一备,在运行过程中,两台机转动工频相同时,距离相距不远,有共振现象产生;或是周边其他运行设备振动传导到基础的本体上,都会引起振动显著增加,针对该种情况采取加大基础刚性的办法,并采取一定的隔振措施,可以消除这种现象。
2.2 电机本体振动及处理办法
电机是动力源,如果电机发生振动可以通过基础和联轴器传导到鼓风机本体上,也会引起风机振动值增大,基于此种原因,要对电机进行检修,对转子做动平衡检测,或重新调整,之后要对电机进行单体试车,进行振动检测,合格后方可联接液力偶合器。
2.3 鼓风机本体轴瓦产生振动分析及处理办法
轴瓦是支持鼓风机转子关键部位,其本身制造质量和安装精度直接关系到鼓风机的安全运行,轴瓦间隙大使轴颈中心的平衡位置发生变化,使轴系载荷重新分配。负荷大的轴瓦油膜呈现非线性,在一定条件下出现高次谐波振动,负荷较轻的轴瓦易引起油膜涡动进而导致油膜振荡(油膜涡动和油膜振荡的故障机理及特征在后面介绍)。
针对该种振动因素,需通过调整轴瓦间隙和轴瓦的预紧力的办法进行削振。
2.3.1 轴瓦顶隙和侧隙的调整
一般滑动轴承与轴之间的顶隙控制在轴径的1.2-2‰,侧隙控制在顶隙的1/2,这个数值有利于油膜的形成和油压的建立,具体的数值要根据转子的转速和负载进行选择,间隙过大要引起振动,间隙过小容易引起烧瓦现象。
2.3.2 轴瓦的紧力调整
为了防止轴瓦与轴承座内转动及轴发生振动,轴瓦必须被轴承盖压紧,轴瓦压盖对上瓦的过盈值一般0.03-0.07mm,特别注意如紧力过大,会使轴瓦变型,过盈值过小又起不到应有的作用。
2.3.3 轴瓦及轴承座的调整计算方法
一般情况下,轴瓦的调整有两种方式。一种是调整轴承座,这种情况操作简单,在垂直方向只需在轴承座底部加或减去与计算数值相同厚度的垫片即可;在水平方向只需将轴承座平移与计算数值相同的距离即可。
另一种方式是通过在下轴瓦垫铁内加减垫片的方式调整,下瓦垫铁一般为3块,(图2)以3块垫铁为例,说明垫铁调整量与中心变化的关系。设左右两侧垫铁中心线分别与垂直方向夹角为α,则有如下规律。
①三块垫铁全动时的垂直移动计算方法(见图3)。
轴瓦上移距离ΔY,则两侧及下部垫铁内均需加垫片,两侧数值为+ΔYcosα,下部数值为△Y;反之,轴瓦下移ΔY,则两侧及下部垫铁内均需加垫片,两侧数值为-ΔYcosα,下部数值为-ΔY。
②三块垫铁全动时的水平移动计算方法(见图4)。
轴瓦左移距离ΔX,则右侧垫铁内需加垫片,数值为+ΔXcosα,左侧垫铁内需减垫片,数值为-ΔXcosα,底部垫铁不动;反之,轴瓦右移距离ΔX,则右侧垫铁内需减垫片,数值为-ΔXcosα,左侧垫铁内需加垫片,数值为+ΔXcosα,下部垫铁不动。
2.4 不对中产生振动及处理办法
在离心式鼓风机系统中,电机与液力偶合器、液力偶合器与鼓风机分别用膜片联轴器连接。不对中是鼓风机常发故障之一。它可能是联轴器不对中,也可能是支承不对中。这种故障形式出现以后严重时,将导致转子与静子间的碰摩、气流激振力增大、油膜涡动及振荡等并发故障。因此,在安装时,既要保证良好的对中,同时要考虑到运行时的热变形,力求避免不对中现象的发生。
针对该种振动因素通过调整同轴度的办法来消除,调整同轴度的目的:使电机、偶合器、风机转子的中心线连成一条连续光滑的曲线,各轴承负荷分配符合技术要求。
以液力偶合器的联轴器为基准,调整鼓风机与液力偶合器同轴度的方法。
注:两半轴既不平行又不同心的调整方法,该方法具有一般性。(见图5)
已知条件:转子1不动,调整转子2,转子1与转子2间联轴器端面张口值为a1,联轴器1圆心差为b1,转子1的联轴器直径为?准1,转子2的联轴器直径为?准2,联轴器1端面到X瓦的距离为L1,到Y瓦的距离为L2,到联轴器2端面的距离为L。测量时,表打在转子2的联轴器1上。
①计算思路。
1)以转子2的联轴器1中心为支点,调整X瓦和Y瓦,使转子2与转子1平行,来达到消除联轴器1张口a1的目的。
X瓦的调整量为ΔX,Y瓦的调整量为ΔY,根据三角形相似定律可知
ΔX=(L1/?准1)a1
ΔY=(L2/?准2)a1
联轴器2张口的改变量为:a2=(?准2/?准1)a1
联轴器2圆心的改变量为:b2=(L/?准1)a1
2)将转子2平移,消除联轴器1圆心差,由图可知,调整量为b1。
②规律总结。
1)消除联轴器1张口时两个瓦的移动方向相同,均为张口方向。
2)消除联轴器1圆心差时,两个瓦的移动方向相同,大小相等,均为圆心差值。
3)X瓦与Y瓦的调整量。
X瓦的调整量为ΔX总=(L1/?准1)a1 ±b1
Y瓦的调整量为ΔY总=(L2/?准1)a1±b1
2.5 本体地脚垫铁接触引起的振动及消除办法
一般重型设备的垫铁数量要充分,而且布置要合理,垫铁接触良好,不能太少,面积应在在70%以上,垫铁之间用0.04㎜塞尺不能通过,否则,会因刚性不足引起振动,针对该种情形,要重新布置和调整垫铁,使垫铁的接触面积和间隙满足技术要求时就可消除振动。
2.6 转子不平衡引起振动及处理办法
转子不平衡是旋转机械主要的激振源,它会产生如下不良后果:引起转子的反复弯曲和内应力,导致转轴疲劳甚至断裂;引起机组振动,加速轴承、轴封等部件的磨损,降低机器的使用寿命和效率;转子振动还会通过机座传至基础,对周围环境产生噪音等不良影响。
为此,在机器制造或者维修过程中,甚至在运行过程中,都需要对转子进行平衡。平衡是通过在转子上去材料或加配重的方法来改变转子的质量分布,使偏心离心力引起的转子振动或作用在轴承上的振动力减小到规定的允许范围之内,以达到机器平稳运行的目的。
煤气鼓风机中介质含有大量的焦油和其他杂质,经过一段时间运转,焦油附着在风机叶轮表面,造成转子的动平衡逐渐破坏,引起振动,针对该情形,定期将鼓风机上盖揭开,清除附着在转子上的焦油等杂质,若运转久了,须检测叶轮是否有裂纹,且做动平衡检测。
2.7 设备地脚螺栓松动引起的振动及处理办法
地脚螺栓松动也会引起振动,严重时会有明显的跳动,这种情况比较少见,采取的方法就是用较大的预紧力紧固螺栓,并采用双螺栓等防松措施。
2.8 转子上零件松动产生振动及处理办法
转子上零件在运转中可能发生松动,破坏了转子原有的平衡精度,其振动特点不仅使得转速频率成分幅值明显升高,而且不平衡矢量在转子运转过程中会发生变化,可能会随机地绕转子转动。因此,不仅振动相位随时间变动,而且频谱上会出现升高了的连续性谱线。这表明转子振动是带有一定程度的不稳定随机冲击影响,尤其是在机器启动或停车过程中受到轴加速度旋转的影响或者是热膨胀的影响。
由于松动部分存在的间隙影响,还将出现大量旋转频率的谐波。各个方向的间隙不同,因此振动常常具有一定的方向性,即水平和垂直方向上的振幅差别很大,而且在这两个方向上的振动相位差不是90度,而可能是接近0度或180度。
用旋转机械状态监测与故障诊断系统对煤气鼓风机进行在线状态监测,很容易将该振动原因进行识别与定性。
针对该种故障情形,最好进行返厂检修,重新进行装配、检测等,因为该设备对于焦化厂太重要了。
鼓风机运行一段周期后,要定期检查中对转子上的零部件进行测量、检查,消除松动现象。
3 结束语
焦化厂鼓风机是重要的旋转类设备,振动作为一种常见的故障类型,对日常的生产与经营都会带来不利的影响,本文通过对其振动类型原因进行诊断分析,并提出针对性的处理办法,有效地解决了设备运行中存在的问题,为生产的顺利进行提供有力保障,同时也为其它同类型设备的振动故障诊断与处理提供了可借鉴的技术指导。
参考文献:
[1]鼓风机说明书[Z].
[2]张树海.机械安装与维护[M].北京:冶金工业出版社,2004.
[3]周福军,张颖,周福强.鼓风机振动过大的原因及其检测和消除方法[J].包钢科技,2011(05).
(责任编辑:单位文秘网) )地址:https://www.kgf8887.com/show-153-57956-1.html
下一篇:基于UG电话机凹模CAM仿真加工
版权声明:
本站由单位文秘网原创策划制作,欢迎订阅或转载,但请注明出处。违者必究。单位文秘网独家运营 版权所有 未经许可不得转载使用