吳 偉
(淮北(běi)眾城水泥有限責任公司)
摘要:介紹了風機(jī)軸承過維修與動平衡故障的判別誤區,通過實例對故障(zhàng)處理的誤區進行了(le)剖析,並對(duì)風機振動(dòng)原因及處理方法作了(le)簡單介紹。
關鍵詞:高溫風機;軸承過(guò)維修;現場動平衡
中圖(tú)分類號:TH43 文獻(xiàn)標識碼:B
The Excessive Maintenance of Bearing and Dynamic Balance of Fan in High
Temperature Fan System
Abstract: This paper has introduced the judging mistake of the excessive maintenance of bearing and the fault of dynamic balance. The mistake for treating the fault is analyzed through examples. And the vibration reason and its treating method are briefly introduced.
Key words: high temperature fan; excessive maintenance of bearing; dynamic balance on site
0 引言(yán)
我公司一線(xiàn)1000t/d回轉窯窯尾配置1800DIBB50型號高溫風機(jī),2000年投(tóu)入使用以來,風機的進(jìn)口流量200000m3/h, 全(quán)壓7500Pa,額定轉速1380r/min,配用YOTC-650調速型(xíng)液力耦合器。2004年6月至2004年8月(yuè)完成對窯尾(wěi)係統的技改工作,主要是(shì)在分解爐旁增設(shè)一座流態(tài)化爐。從工藝流程上看,改後係統阻力有所增加。為了增加排風(fēng)量,2006年8月我公司(sī)更換了葉輪、電機(jī),電機由630kW換(huàn)為800kW,額定轉速為(wéi)1480r/min, 帶有液阻調速櫃,葉輪換為W6-2×29-4№21.5重慶通用廠產葉輪,風量265000m3/h, 全壓7500Pa。在運行中風機出現振動,多次更(gèng)換風機軸(zhóu)承,可是更換軸承後仍然振動,由於維修方法不(bú)當,造成了一些不良後果。
1 高溫風(fēng)機軸承的過維修
1.1 高溫風機軸承(chéng)的(de)更換
技改前,我公司高溫(wēn)風機轉速低,風機直徑小,風(fēng)機不平衡問題不突出,由於軸承潤滑良好,軸承工作溫(wēn)度也(yě)一直正常,未超過55℃。
技改後,由於(yú)風量的增加,風機轉速要提高,又加上葉輪直徑加大,風機的不平(píng)衡問題突出。因為是新葉輪磨損的可能性不大,懷疑是軸承磨損遊(yóu)隙加(jiā)大,更換了風機軸承,原風機(jī)軸兩端是(shì)進(jìn)口的22224CC/W33型軸承,一直正常運轉。一端軸(zhóu)承因受同軸度的影響,磨損比較大,遊隙達0.21mm,比標準值大0.05mm,因此換(huàn)了同型號的新軸承。對於另一端(duān)軸承,經檢驗遊(yóu)隙0.11~0.12mm,符合要求,故沒(méi)有(yǒu)更(gèng)換。
更換後(hòu),振動沒有明顯減小。由於生產的需要(yào),風機轉速仍需要提高。從理論上(shàng)講,轉速越高,軸承(chéng)允許的遊(yóu)隙越小。因此認為風機轉速高振動的原因是C3組軸承遊隙(xì)大所致(zhì),故在(zài)風(fēng)機故障停機,將正常使用的軸承改(gǎi)為遊隙較小的基本組(C0)遊隙(xì)軸(zhóu)承。
1.2 高溫風機軸承的過維修分析
過維修是(shì)指對正常運轉無故障征兆的(de)設(shè)備進行實際(jì)上不必要且非計(jì)劃性的拆裝及換件工作。我公司對風機軸承的更換就是(shì)過維修。
從原理上講,減少軸承遊隙有利於提高風機轉速,但實際上,進口軸承的遊隙組裝選配時控製嚴格,其實際遊隙都處於下限值附近。原C3組(zǔ)軸(zhóu)承遊隙(xì)的標準值為0.120~0.160mm,實(shí)際值為0.085~0.090mm(以塞尺檢測),更換後的C0組和C3組軸承的(de)遊隙差別並不(bú)大,約0.02mm,對於存在不平衡的風機來講,減小0.02mm的軸承遊隙對提速的貢獻(xiàn)很小。
2 風機現場動(dòng)平衡分析
從振動診斷的(de)角度來看,風機具有以下特點:(1)風機是一種旋轉機械因而有不平衡(héng)、不對中之類的故(gù)障(zhàng);(2)風機有旋轉失速、喘振存在(zài)的可能性;(3)風機受(shòu)工(gōng)作環境的影響,經常(cháng)造成葉片的磨損,輸入的(de)介質還可能粘附在轉子上形成隨機變化的不平衡;(4)風機由電機驅動,可能存在電磁振動。
做旋轉運動的剛性回轉體產生的不平衡離(lí)心慣性力,是引起機(jī)器振動的主要原因(yīn)之一;平(píng)衡是減少這個振源的方法。
基(jī)於(yú)上述特點,風機的振動可歸結為(wéi)8種類型,見表1
表1 風機的振動類型
注: n 為風機的轉速; z 為風(fēng)機的葉片數。
3 風機現場修複與動平衡(héng)
采用振通907動平衡儀對軸承座振動(dòng)檢測其數據見表2。
表2 風機軸承座振動檢測數據

根(gēn)據測得數據及測點時域波形頻譜分析,引起風機振動的主要原因為葉輪(lún)不平衡(葉片積灰、磨損);停車發現11個葉片全(quán)部磨穿,造成風機高速旋轉時(shí)徑(jìng)向受力不對稱,產生劇(jù)烈振(zhèn)動。因(yīn)此對風(fēng)機葉片(piàn)進行修補,葉輪(lún)選用同樣的材質(zhì)12CrMo, 焊條選用R317,並在(zài)葉片上堆焊耐磨層,盡量使11個(gè)片(piàn)葉片焊補後的質量相等。Z後對風機進行動平衡,啟動風機達到工作(zuò)轉速,經過動平衡儀器測試(shì)分析,在105°、半徑為1875mm處加1.1kg配重塊,停機(jī)在指定(dìng)位置處焊上配(pèi)重塊,啟動風機用振(zhèn)動平衡儀測試軸承座,其數據見表3。
表(biǎo)3 風機軸承座振動檢測數(shù)據

通(tōng)過表3數據(jù)看出:軸承座各項振動均小(xiǎo)於4.6mm/s,風機葉輪不平衡的問題已基本解決。
4 結論
由於風(fēng)機(jī)葉輪不平衡引起的(de)非正常振動,隻能通過重新(xīn)進行動平衡來解決,用更換軸承以減少軸承遊隙(xì)的方法是不能從根本上解決問題的。軸承在運轉(zhuǎn)一段時間後總會有所磨損,磨損量隻要在允許範圍內並能正常工作,就沒必要更換。企圖經常保持軸承處於較小的遊隙狀態下(xià)工作是不現實的,也是不經濟不合理(lǐ)的。過多的不必要的更(gèng)換軸承會對設備產生負作(zuò)用。
高溫風(fēng)機出廠前都(dōu)經過動、靜平衡測試,誤差在設計允許範圍內。但葉輪(lún)為衝壓焊(hàn)接件,焊接成型後產(chǎn)生較大內應(yīng)力,盡管經過整體退火(huǒ)後加工,但應力(lì)消除是不完全的。因此,組焊(hàn)後(hòu)的風機葉輪,在生產中受(shòu)冷熱變化、粘灰(huī)、磨損及各種停機情況的影響,葉輪與軸或多或少(shǎo)都會產生(shēng)變形(xíng),引起原(yuán)動平衡的變化,故部分風機在使用過程中會出現難以用一般方法(fǎ)消除的非正常水(shuǐ)平振動,需要重新進行動平衡來消除(chú),這才是(shì)消除振動的Z有效的方法。