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窑尾高温风机振动原因分析及处理

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张泽锋

(福建安砂建福水泥有限公司)

  我公司有一条4500t/d生产线,窑尾高温风机(W5-2×48-14№30F)配套主电动机(YPTQ800-6),功率2500kW,转速995r/min,变频调速,联轴器采用弹性柱销齿式联轴器,风机乐虎国际国际采用“油浴、油环-循环油”复合润滑方式。自2010年12月投产以来,多次出现高温风机振动升高、风机乐虎国际国际损坏的故障,被迫停窑更换新乐虎国际国际。

  1 风机振动情况及原因分析

  导致风机振动的原因很多,常见的有:转子失衡、偏心、固定松动、滚动乐虎国际国际故障、转子弯曲、叶轮损坏和系统气流不稳定等。对该风机分析认为,转子主轴水平偏差大和风机乐虎国际国际损坏是其振动的主要原因。

  1.1转子主轴水平偏差大

  在试生产的前三个月,风机乐虎国际国际振动一直都偏大,固定端和自由端的振动值都在7mm/s以上,且呈逐渐加大趋势,固定端乐虎国际国际的滚子及内、外圈滚道已出现严重损坏,需更换新乐虎国际国际。

  检查转子主轴水平度,发现转子的固定端比自由端低了4mm,远低于主轴水平度≤0.04/1000的要求。转子主轴水平偏差大致使风机振动过大,同时由于固定端低,且乐虎国际国际固定,相比自由端所受力更大,因而风机在高振动运转三个月后,固定端乐虎国际国际损坏,自由端乐虎国际国际的间隙也变大到450μm。主轴水平偏差大除安装原因外,极有可能是风机安装完成后及运转过程中基础不均匀沉降引起的。

  1.2风机乐虎国际国际损坏

  将主轴的水平偏差问题解决后,又出现过几次风机振动高报,风机乐虎国际国际损坏的故障。具体情况是:

  在每次更换新乐虎国际国际后,风机的运转都很平稳,两端乐虎国际国际的水平和垂直方向振动值均在2mm/s以下,而运转一段时间后(短则半个月,长则二个月),会出现风机固定端乐虎国际国际振动突然增大,并迅速恶化的现象。在风机振动值增加后,我们检查均发现乐虎国际国际润滑稀油站的回油过滤器上总有很多金属屑,说明乐虎国际国际磨损很严重。停机检查,发现固定端乐虎国际国际的滚子及内、外圈滚道确实出现严重损坏,需重新更换新乐虎国际国际。同时检查风机叶轮磨损及黏结情况等,均正常,两侧进风门的开度也同步。从以上的实际状况分析,基本可以确定是由于风机固定端乐虎国际国际损坏引起的风机振动。

  风机两端乐虎国际国际均是SKF乐虎国际国际,型号为23048C3/W33。在逐一排除了乐虎国际国际质量、选型和润滑方面的问题后,认为乐虎国际国际座安装和联轴器安装是引起乐虎国际国际损坏的两大原因。

  1)风机乐虎国际国际座采用的是剖分式,我们通过压铅丝的方法检查发现,上盖的压紧力有问题。通过厂家得知,乐虎国际国际座加工时,在乐虎国际国际座对分面垫有0.2mm厚的青稞纸,而在实际安装时却没有垫,这样造成乐虎国际国际座上盖与下座螺杆拧紧后,乐虎国际国际变形,游隙变小,特别是自由端乐虎国际国际外圈与乐虎国际国际座间隙无法满足高温风机工作时热膨胀自由伸缩的要求,叶轮轴膨胀时,自由端乐虎国际国际无法自由游动。我们在高温风机乐虎国际国际振动值加大后,将自由端乐虎国际国际座上盖拧紧螺杆适当拧松后,振动情况出现明显好转,也印证了此点分析。因而可以认定,自由端乐虎国际国际无法自由游动是造成乐虎国际国际过早损坏的主要原因。

  2)主电动机与叶轮之间的弹性柱销齿式联轴器安装有问题。此联轴器安装校正方便,可以适应由于微偏心产生的振动,同时对冲击振动有较好的阻尼作用。检查发现,联轴器的找平找正没问题,但两半联轴器端面存在相互碰擦痕迹,说明联轴器之间的轴向间隙过小。分析原因是联轴器找平找正时忽略了主电动机乐虎国际国际是滑动乐虎国际国际,而在校正两半联轴器端面的轴向间隙时没有注意到电动机的磁力中心线。另外,在乐虎国际国际安装时乐虎国际国际加热温度过高(高于120℃),也有可能对乐虎国际国际产生不利影响。

  2 解决措施

  根据上述分析,我们从安装环节入手,确保安装质量,以保障风机的正常生产。

  1)严格乐虎国际国际的采购程序,寻找正规的SKF乐虎国际国际经销商,确保乐虎国际国际的质量。新乐虎国际国际安装前开箱认真检查是否存在缺陷,检测乐虎国际国际的径向原始游隙应为240~320μm。用油煮法加热乐虎国际国际时,使用干净的油,将乐虎国际国际放在支撑网架上,不直接与油箱底部接触;均匀加热,加热温度控制在95~105℃,不能超过110℃。到预定时间后快速捞出,用干净不脱毛的布巾将乐虎国际国际上的油迹和附着物擦干净后,尽快套到轴上。

  2)精确校正主轴、两乐虎国际国际座对分面水平度,乐虎国际国际座水平度要求轴向≤0.04/1000,横向≤0.08/1000,主轴水平度≤0.04/1000。在找主轴的水平度时,考虑到叶轮自重对主轴的弯曲作用及主轴的结构特点,在两端乐虎国际国际近端位置分别用框式水平仪找正,数值要相对应。找正合格后,拧紧乐虎国际国际座的地脚螺栓后,应复查上述三项水平度。

  3)主轴水平找好后,用汽油将乐虎国际国际箱内清洗干净,安装乐虎国际国际座上盖和两端盖。安装上盖时要在两乐虎国际国际座对分面垫上0.2mm的青稞纸,拧紧紧固螺杆,检查两端乐虎国际国际的安装游隙并做好记录,特别要检查自由端乐虎国际国际外圈与孔的间隙,应确保有30~50μm间隙。

  4)主电动机乐虎国际国际是滑动乐虎国际国际,因而在校正两半联轴器端面的轴向间隙时要特别注意电动机的磁力中心线。本主电动机标出的磁力中心线如图1所示,从图1上可得知电动机磁力中心线位置,通过电动机空转也确认了该数据是正确的。根据所知的磁力中心线位置,在安装粗找时就用撬杠将电动机转子移至其标示的位置,然后再找两半联轴器端面的轴向间隙控制在8~10mm。


  5)在对电动机轴电流的检测中,检测到了电动机运转时存在较大的轴电流。为了消除电动机轴电流对乐虎国际国际损伤,我们在靠近主电动机侧半联轴器上安装了碳刷,碳刷具有弹性支撑,电动机运转时能始终与半联轴器保持紧密接触,碳刷用金属导线与支架相连,支架与地线相连,将轴电流引向大地。同时在联轴器的两端面外挡板及外套内表面与半联轴器间用青稞纸绝缘,如图2所示。


  3 实施效果

  在2012年7月更换新乐虎国际国际时,我们严格按上述措施处理后,高温风机平稳运行,基本解决了高温风机振动的问题,确保了回转窑的安全稳定生产。