張澤鋒
(福建安砂建(jiàn)福(fú)水泥有限公司)
我公司有一條4500t/d生產線,窯尾高溫風機(W5-2×48-14№30F)配套主(zhǔ)電動機(YPTQ800-6),功率2500kW,轉(zhuǎn)速995r/min,變頻調速,聯軸器采用彈性(xìng)柱銷(xiāo)齒式聯軸器,風(fēng)機軸承采用“油浴、油環-循環油”複合潤滑方式。自2010年(nián)12月投產以來,多次出現高溫(wēn)風機振動(dòng)升高、風機軸承損壞的故障(zhàng),被迫停窯更換新軸承(chéng)。
1 風機振動情況及原因分析
導致風機(jī)振動的原因很多,常見(jiàn)的有:轉子失衡、偏心、固(gù)定鬆動、滾動軸承故障、轉子彎曲、葉輪損壞和係統氣流不穩定等。對該風機分析認為,轉子主軸水平偏差大(dà)和風機軸承損壞是其振動的主要原因。
1.1轉子主軸水平偏差大
在(zài)試生產的前三個月(yuè),風機軸承振動一直都偏大,固(gù)定端和(hé)自由端的振動值都在7mm/s以上,且呈逐漸加大趨勢,固定端軸承的滾子及內、外圈滾道已出現嚴重損壞,需更(gèng)換新軸承。
檢查轉子(zǐ)主(zhǔ)軸水平度,發現轉子的固定端比自由端低(dī)了4mm,遠低於主軸水平度≤0.04/1000的要求。轉(zhuǎn)子主軸水平偏差大致使風機振動過大,同時由於固定(dìng)端低,且軸承固定,相比(bǐ)自由端所受力更大,因而風機在高振動運轉三個月後,固定端軸承損壞(huài),自由端軸承的間隙也變大到450μm。主軸水平偏差大除(chú)安裝原因外,極有(yǒu)可能是(shì)風機安裝完成後及運轉過程中基礎不均勻沉降引起的。
1.2風機(jī)軸承損壞(huài)
將主(zhǔ)軸的水平偏差問題解決後,又出現(xiàn)過幾次風(fēng)機振動高報,風(fēng)機軸承損壞的故障。具體(tǐ)情(qíng)況是:
在每次更換新軸承後,風機的運轉都很(hěn)平穩,兩端軸承的水平和垂直方向振動值均在2mm/s以下,而運轉一段時(shí)間後(短則半個月(yuè),長則二個月),會出現風機固定端軸承振動突然增大,並迅速惡化的現象。在風機振動值增加後,我們檢查均發現軸(zhóu)承潤滑稀油站的回油過濾器上總有很多金屬屑,說明軸(zhóu)承磨損很嚴重。停機檢查,發現固(gù)定端軸承的滾子(zǐ)及內、外圈滾道確實出現嚴重損壞,需重(chóng)新更換新軸(zhóu)承。同時檢查風(fēng)機葉輪磨損及黏結情況等,均正常,兩側進風門的開度也同步。從以上的實際狀況分析,基本可以確定是由於風機固定端軸承損壞引起的風機振動。
風(fēng)機兩(liǎng)端軸承均是SKF軸承,型號為23048C3/W33。在逐一排除了軸承質量、選型和潤滑方麵的問題後,認為軸承座安裝和聯軸器安裝是引起軸(zhóu)承損壞的兩大(dà)原因。
1)風機軸承座采用的是剖分式,我們通過壓鉛絲的方法檢查發現,上蓋的壓緊力(lì)有問題。通(tōng)過廠家得知,軸承座加(jiā)工時,在軸承座對分麵墊有0.2mm厚的青稞紙,而在實際安裝時卻沒有墊,這(zhè)樣(yàng)造成軸承座上蓋與下座螺杆擰緊後,軸承變形,遊隙變小,特別是自由端軸承外圈(quān)與軸承座間隙(xì)無法滿足高溫風機工作時熱膨脹自由(yóu)伸縮的要求,葉輪軸膨脹時,自由端軸承無法自由遊(yóu)動。我們在(zài)高溫風(fēng)機軸承振動值加大後,將自由端軸承座上(shàng)蓋擰緊螺杆適當(dāng)擰鬆後,振動情況出現明(míng)顯好(hǎo)轉,也印(yìn)證了(le)此(cǐ)點(diǎn)分(fèn)析(xī)。因而可以認定(dìng),自由端軸承無法自由遊動是造成軸承過早損壞的主要原(yuán)因。
2)主電動機與(yǔ)葉(yè)輪之間的彈性柱銷齒式(shì)聯軸器安裝有問題。此聯軸器安裝校正方便,可以適應由於微偏心產生的振動,同時對衝擊振動(dòng)有較好的阻尼作用。檢查發現,聯軸(zhóu)器的找平找(zhǎo)正沒問題,但兩半聯軸器端麵存在相互碰擦痕跡,說明聯軸器(qì)之間的軸(zhóu)向間隙過小。分析原(yuán)因是聯軸器找平找正時忽略了主電動機軸承是滑動(dòng)軸承,而(ér)在校正兩半聯軸器端麵的(de)軸向間隙時沒有注(zhù)意到電動機的磁力(lì)中心線(xiàn)。另外(wài),在軸承安裝時軸承加熱溫(wēn)度(dù)過高(高於120℃),也有可能對軸承產生不利影響。
2 解(jiě)決(jué)措施
根據上述分析,我(wǒ)們從安裝環節(jiē)入手,確保安裝質量,以保障風機的正常生產。
1)嚴格軸承的采購程序,尋找正規(guī)的SKF軸(zhóu)承經銷商,確保軸承的質量。新(xīn)軸承安裝前開箱認真檢查是否存(cún)在缺陷,檢測軸承的(de)徑向原(yuán)始遊隙(xì)應(yīng)為240~320μm。用油煮法(fǎ)加熱軸承時,使用幹淨(jìng)的油(yóu),將軸承放在支撐網架上,不直接與油箱底(dǐ)部接觸;均勻加(jiā)熱,加熱溫度控(kòng)製在95~105℃,不能(néng)超過110℃。到預定時間後快速撈出,用幹淨不脫毛的布巾將軸承(chéng)上的油跡和附著物擦幹淨後,盡快套到軸上(shàng)。
2)精確校正主軸(zhóu)、兩軸(zhóu)承座(zuò)對分麵水(shuǐ)平度,軸承座水(shuǐ)平度要求軸(zhóu)向≤0.04/1000,橫向≤0.08/1000,主軸(zhóu)水(shuǐ)平度≤0.04/1000。在(zài)找主軸的水平度時,考慮到葉輪自重(chóng)對主軸的彎曲作用及(jí)主軸的(de)結構特點,在兩端軸承近(jìn)端位置分別用框式水平儀找正,數值要相對應。找(zhǎo)正合格後,擰緊軸承座的地腳螺(luó)栓後,應複查上述三項水平度。
3)主(zhǔ)軸水平找好後,用汽油(yóu)將軸承箱內清洗幹淨(jìng),安裝軸承座上蓋和兩端蓋。安裝上蓋時(shí)要在兩軸承座對分麵墊上0.2mm的青稞(kē)紙,擰緊緊固螺杆(gǎn),檢查兩端軸承的安裝遊隙並做好記錄,特別要檢查自由端軸承外圈與孔的間隙,應確保有30~50μm間隙。
4)主電動機軸承是滑動軸承,因而在校正兩半聯軸器端麵的軸向間隙時要特別注意電動機的磁力中(zhōng)心(xīn)線。本主電動機標出的磁力中心線(xiàn)如圖1所示,從圖1上可得知電動(dòng)機磁力中心線位置,通過電動機空轉也確認了該數據是正確的(de)。根據所知的磁力中心線位置,在安裝粗找時就用撬杠將電動(dòng)機(jī)轉子移(yí)至其標示的位置,然後再找兩半聯軸器端麵的軸向(xiàng)間隙控製在8~10mm。
5)在對電動機軸電流的檢測中,檢測到了電動機運轉時存(cún)在較大的(de)軸電流。為(wéi)了消除電動機軸電(diàn)流對軸承損傷,我們在靠近主電動機側半聯軸器上安裝了碳刷,碳刷具(jù)有彈性支撐,電動機運轉時能始終與半聯軸器保持緊密接觸,碳刷用金屬導線(xiàn)與支架相連,支(zhī)架與地線相連,將軸電流引向大地。同時在聯軸器的兩端麵(miàn)外擋板(bǎn)及外套內表麵與半聯軸器間用青稞紙絕緣,如圖2所(suǒ)示。
3 實施效果
在2012年7月更換新軸承時,我們嚴格按上(shàng)述措施處理後,高(gāo)溫風機平穩運行,基本解決了高溫風(fēng)機振動的問(wèn)題,確保了回(huí)轉(zhuǎn)窯的安全穩定生產(chǎn)。