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動平衡儀在轉爐一次除塵風機中的應用

采用動平衡儀能夠較好的在線檢修,避免轉子不平衡后風機解體更換車專子,轉子下線做動平衡,操作簡單方便,大大節省了檢修時間,取得很好的效果。

  轉爐在煉鋼過程中產生大量的高溫煙塵,飛機輸送介質中含有大量的固體顆粒和水分,溫度較高,風機葉輪轉速高。在運行過程中,對葉輪的腐蝕和沖刷嚴重,導致葉輪不平衡,產生振動,軸瓦振幅超標時需要進行檢修。可用多通道數據采集故障診斷系統即動平衡儀,在線對葉輪做動平衡。在線做動平衡無需拆除葉輪,檢修時間短,勞動強度低,可以很好的處理葉輪失衡不嚴重的情況。操作簡單實用,可大大提高設備的使用效率,起到很好的作用。

  1.風機系統簡介

  我廠4#轉爐風機為單吸式葉輪,葉輪直徑1_6米,單重1.491t,驅動電機710kW。風機正常運行轉速2400rpm。滑動軸承振幅控制范圍2.1mm/s內為提示值,7.8mm/s為報警值,振幅超過11mm/s,風機自動停車。滑動軸承振幅值是風機運行是否正常運行的重要參數。 2.風機故障現象 4#風機于2013年2月21日更換轉子。同心度上下偏差O.06mm,左右偏差0.04mm.前軸瓦振幅0.2mm/s,后軸瓦振幅0.1mm/s,轉速2400rpm。風機振幅超標時,及時清理葉輪積泥。11月1日風機前軸瓦振幅1.7mm/s,后軸瓦振幅為1.O mm/s,.清理完積泥后前軸瓦振幅5.0ⅡIⅢ/s,后軸瓦振幅為2.6 mm/s,影響生產,2日又清理積泥,前軸瓦振幅8.OⅡI『口/s,已不具備生產條件。

  3.故障診斷

  (1)利用轉爐檢修時間,未關閉風機進口盲板閥門,帶系統進行檢查。

  (2)采用多通道數據采集故障診斷系統,即動平衡儀檢測。利用系數平衡法,檢測轉速,前軸振幅,后軸振幅三個參數。

  (3)動平衡儀設置完畢,開啟風機低速1900rpm,高速2100rpm。 轉子工作頻率F=V/T=2100/60=35Hz。幅值譜顯示只有一個波峰位于頻率50Hz處。相位譜圖基本不變。風機前軸瓦振幅3.5mm/s,后軸振幅1.7mm/s。振動頻率在1倍頻時為轉子失衡,此時位于約1_5倍處。

  初步診斷結果為:軸承間隙過大,或軸承故障。需要做進一步檢查。

  4.檢修措施

  (1)檢查各部地腳螺栓,發現電機地腳螺栓,欲緊力不夠。其它各部螺栓未見松動。

  (2)檢查同心度,百分表座位于轉子側,表在電機聯軸器上,檢查發現徑向上下偏差O.69mm,左右偏差0.05mm,需要調整同心度。調整后徑向上下偏差0.Olmm,左右偏差0.04mm,軸向上下偏差0.05mm,左右偏差O.02mm。

  (3)檢查軸瓦。稀油潤滑良好,上瓦兩側有20mm兩側磨平,下瓦有30*60mm磨平,推力塊處30mm處磨平,利用柳葉刮刀修復。測量頂間隙:0.23mm,側間隙為0.12mm。查表2,符合要求。

  滑動軸承頂間隙a=D(0.08’1.5)/1000(ⅡI『口)式中,D為軸徑公稱直徑,單位『ⅡⅡI。側間隙約為頂間隙一半。

  (4)風機試運行。低速設定1900rpm,前軸瓦振幅為1_2mm/s,后軸瓦振幅為1_Omm/s。高速設定2100rpm。前軸瓦振幅為2.8mm/s,后軸瓦振幅為1.5mm/s。振幅未達到要求,排除同心度和軸瓦影響因素后,需要在線做動平衡。 5.在線做動平衡

  (1)常用術語

  平衡等級G(ⅢⅢ/s)由許用不平衡度e(微米)與轉子zui高工作角速度(I)(tad/s)之積用1000除所得的值:G=(I).e/1000

  (2)架設好設備,打開動平衡儀軟件,設置好參數(如表1)。計算機算出試重塊zui大重量153.225g,取整數部分接近值。制作試重塊。公式.m L*B*H*p,m為質量,p為鋼板密度(固定值7.8g/cm3),L為鋼板長度,B為鋼板寬度,H為鋼板厚度(固定值lOmm或8mm)。試重塊取150g,根據公式m=Lp

  L術B_1Ⅱ/(H術p)

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

  (3)打開風機殼上的檢查孔,焊工將試重塊焊在葉輪邊緣,點焊但要保證風機在2100rad/min時不至于掉落。封上檢查孔,開啟風機,點擊動平衡儀畫面“開始”測量按鈕。當風機轉速達到2100rpm時,點擊畫面“保存”按鈕,停止風機運行。點擊畫面“下一步”。計算機算出加配重量187.560g,配重角度68.25。。制做配重,方法同制作試重塊。配重塊尺寸:52mm*45mm*lOmm。

  (4)焊配重塊。轉子轉動角度的確定,因角度不易測量,所以需將角度轉算為圓周上的弧長,換算公式: 弧長=角度68.25*單位角度弧長=68.25~(1600~3.14÷360)

  =952.5mm。

  轉子轉動方向的確定。因為風機為左旋,配重角度為負時,從電機側看,逆時針轉動轉子。

  (5)切割掉試重塊。封上人孔,起動風機試車。前軸瓦振幅O.8mm/s,后軸瓦振幅0.6mm/s。振幅下降明顯,風機恢復使用。

  6.結論

  風機振幅超標時,高壓清洗葉輪,用動平衡儀進行初步檢查,判斷為轉子不平衡時,可以直接在線做動平衡,如振幅頻率分布廣,相位變化較大時,需要進一步檢查,依次為檢查風機和電機各部地腳螺栓是否松動,同心度是否達到要求,軸瓦是否損壞,排除此三項因素后,可在線做動平衡,取得很好的經濟效益。

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