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动平衡仪在转炉一次除尘风机中的应用

采用动平衡仪能够较好的在线检修,避免转子不平衡后风机解体更换车专子,转子下线做动平衡,操作简单方便,大大节省了检修时间,取得很好的效果。

  转炉在炼钢过程中产生大量的高温烟尘,飞机输送介质中含有大量的固体颗粒和水分,温度较高,风机叶轮转速高。在运行过程中,对叶轮的腐蚀和冲刷严重,导致叶轮不平衡,产生振动,轴瓦振幅超标时需要进行检修。可用多通道数据采集故障诊断系统即动平衡仪,在线对叶轮做动平衡。在线做动平衡无需拆除叶轮,检修时间短,劳动强度低,可以很好的处理叶轮失衡不严重的情况。操作简单实用,可大大提高设备的使用效率,起到很好的作用。

  1.风机系统简介

  我厂4#转炉风机为单吸式叶轮,叶轮直径1_6米,单重1.491t,驱动电机710kW。风机正常运行转速2400rpm。滑动轴承振幅控制范围2.1mm/s内为提示值,7.8mm/s为报警值,振幅超过11mm/s,风机自动停车。滑动轴承振幅值是风机运行是否正常运行的重要参数。 2.风机故障现象 4#风机于2013年2月21日更换转子。同心度上下偏差O.06mm,左右偏差0.04mm.前轴瓦振幅0.2mm/s,后轴瓦振幅0.1mm/s,转速2400rpm。风机振幅超标时,及时清理叶轮积泥。11月1日风机前轴瓦振幅1.7mm/s,后轴瓦振幅为1.O mm/s,.清理完积泥后前轴瓦振幅5.0ⅡIⅢ/s,后轴瓦振幅为2.6 mm/s,影响生产,2日又清理积泥,前轴瓦振幅8.OⅡI『口/s,已不具备生产条件。

  3.故障诊断

  (1)利用转炉检修时间,未关闭风机进口盲板阀门,带系统进行检查。

  (2)采用多通道数据采集故障诊断系统,即动平衡仪检测。利用系数平衡法,检测转速,前轴振幅,后轴振幅三个参数。

  (3)动平衡仪设置完毕,开启风机低速1900rpm,高速2100rpm。 转子工作频率F=V/T=2100/60=35Hz。幅值谱显示只有一个波峰位于频率50Hz处。相位谱图基本不变。风机前轴瓦振幅3.5mm/s,后轴振幅1.7mm/s。振动频率在1倍频时为转子失衡,此时位于约1_5倍处。

  初步诊断结果为:轴承间隙过大,或轴承故障。需要做进一步检查。

  4.检修措施

  (1)检查各部地脚螺栓,发现电机地脚螺栓,欲紧力不够。其它各部螺栓未见松动。

  (2)检查同心度,百分表座位于转子侧,表在电机联轴器上,检查发现径向上下偏差O.69mm,左右偏差0.05mm,需要调整同心度。调整后径向上下偏差0.Olmm,左右偏差0.04mm,轴向上下偏差0.05mm,左右偏差O.02mm。

  (3)检查轴瓦。稀油润滑良好,上瓦两侧有20mm两侧磨平,下瓦有30*60mm磨平,推力块处30mm处磨平,利用柳叶刮刀修复。测量顶间隙:0.23mm,侧间隙为0.12mm。查表2,符合要求。

  滑动轴承顶间隙a=D(0.08’1.5)/1000(ⅡI『口)式中,D为轴径公称直径,单位『ⅡⅡI。侧间隙约为顶间隙一半。

  (4)风机试运行。低速设定1900rpm,前轴瓦振幅为1_2mm/s,后轴瓦振幅为1_Omm/s。高速设定2100rpm。前轴瓦振幅为2.8mm/s,后轴瓦振幅为1.5mm/s。振幅未达到要求,排除同心度和轴瓦影响因素后,需要在线做动平衡。 5.在线做动平衡

  (1)常用术语

  平衡等级G(ⅢⅢ/s)由许用不平衡度e(微米)与转子zui高工作角速度(I)(tad/s)之积用1000除所得的值:G=(I).e/1000

  (2)架设好设备,打开动平衡仪软件,设置好参数(如表1)。计算机算出试重块zui大重量153.225g,取整数部分接近值。制作试重块。公式.m L*B*H*p,m为质量,p为钢板密度(固定值7.8g/cm3),L为钢板长度,B为钢板宽度,H为钢板厚度(固定值lOmm或8mm)。试重块取150g,根据公式m=Lp

  L术B_1Ⅱ/(H术p)

  L*B=150/(1.7.86)=19.23cm2=1923衄Il 2 L可选用40ram,B可选用48ram.

  (3)打开风机壳上的检查孔,焊工将试重块焊在叶轮边缘,点焊但要保证风机在2100rad/min时不至于掉落。封上检查孔,开启风机,点击动平衡仪画面“开始”测量按钮。当风机转速达到2100rpm时,点击画面“保存”按钮,停止风机运行。点击画面“下一步”。计算机算出加配重量187.560g,配重角度68.25。。制做配重,方法同制作试重块。配重块尺寸:52mm*45mm*lOmm。

  (4)焊配重块。转子转动角度的确定,因角度不易测量,所以需将角度转算为圆周上的弧长,换算公式: 弧长=角度68.25*单位角度弧长=68.25~(1600~3.14÷360)

  =952.5mm。

  转子转动方向的确定。因为风机为左旋,配重角度为负时,从电机侧看,逆时针转动转子。

  (5)切割掉试重块。封上人孔,起动风机试车。前轴瓦振幅O.8mm/s,后轴瓦振幅0.6mm/s。振幅下降明显,风机恢复使用。

  6.结论

  风机振幅超标时,高压清洗叶轮,用动平衡仪进行初步检查,判断为转子不平衡时,可以直接在线做动平衡,如振幅频率分布广,相位变化较大时,需要进一步检查,依次为检查风机和电机各部地脚螺栓是否松动,同心度是否达到要求,轴瓦是否损坏,排除此三项因素后,可在线做动平衡,取得很好的经济效益。

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