Y4-73-16D風(fēng)機(jī)振動(dòng)故障處理
摘要:通過(guò)對(duì)Y4-73№16D型引風(fēng)機(jī)故障進(jìn)行振動(dòng)頻譜分析及解體檢查,發(fā)現(xiàn)葉片開(kāi)裂導(dǎo)致轉(zhuǎn)子失衡,經(jīng)采取相應(yīng)措施,解決了振動(dòng)問(wèn)題。
0 引言
我廠發(fā)電車間35t/h燃煤鍋爐引風(fēng)機(jī)系Y4-73№16D型風(fēng)機(jī),風(fēng)量為96631m3/h,風(fēng)壓為2283Pa,工作轉(zhuǎn)速為960r/min。自2006年2月以來(lái)該風(fēng)機(jī)故障頻繁,表現(xiàn)為機(jī)座振動(dòng)過(guò)大,地腳螺栓經(jīng)常被振松動(dòng),導(dǎo)致彈性套柱銷聯(lián)軸器對(duì)中不好,電機(jī)振動(dòng)加劇,嚴(yán)重影響其安全運(yùn)行,當(dāng)時(shí)采取的措施是清除葉輪表面的粘結(jié)物和做簡(jiǎn)單的靜平衡,但效果并不好。經(jīng)4月初對(duì)該風(fēng)機(jī)做了全面測(cè)試,在此基礎(chǔ)上分析振動(dòng)的原因是軸承故障和轉(zhuǎn)子不平衡,后經(jīng)過(guò)更換軸承和葉輪,風(fēng)機(jī)軸承的振動(dòng)均在30μm以下,振動(dòng)達(dá)到優(yōu)良水平。
- 設(shè)備工況及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
鍋爐型號(hào)為WGZ35/3.82-18,設(shè)計(jì)排煙溫度為142℃,設(shè)計(jì)燃料成分為大同煤70%,平頂山煤30%,煤粉細(xì)度為200目(篩上=15%)。配套引風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)由一個(gè)裝有12個(gè)葉片的葉輪和一根細(xì)長(zhǎng)軸組成,它由兩個(gè)徑向支撐軸承呈懸臂式支撐,軸承型號(hào)為22326(調(diào)心滾子軸承),引風(fēng)機(jī)軸通過(guò)彈性套柱銷聯(lián)軸器與電機(jī)相連。
- 振動(dòng)情況及振動(dòng)測(cè)試數(shù)據(jù)初步分析
測(cè)量的振動(dòng)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1,其振動(dòng)頻譜見(jiàn)圖2。
表1 解體前引風(fēng)機(jī)測(cè)振記錄 μm
時(shí) 間 |
1#軸承垂直振動(dòng) |
1#軸承水平振動(dòng) |
2#軸承垂直振動(dòng) |
2#軸承水平振動(dòng) |
||||
基頻 |
通頻 |
基頻 |
通頻 |
基頻 |
通頻 |
基頻 |
通頻 |
|
9:00 |
91∠175° |
109 |
171∠204° |
190 |
28∠278° |
38 |
44∠219° |
53 |
9:10 |
88∠184° |
103 |
165∠201° |
192 |
27∠278° |
38 |
41∠217° |
54 |
9:15 |
92∠180° |
113 |
169∠205° |
195 |
29∠278° |
37 |
42∠215° |
53 |
由表1看出,2#軸承水平振動(dòng)稍大,而1#軸承水平振動(dòng)嚴(yán)重超標(biāo)。根據(jù)頻譜分析,1#軸承振動(dòng)主要以基頻分量為主,說(shuō)明引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子存在一定的質(zhì)量不平衡[1],同時(shí),振動(dòng)頻譜上存在一定的2×~6×高頻振動(dòng)分量,說(shuō)明軸承存在摩擦或緊力不足現(xiàn)象。
- 振動(dòng)處理過(guò)程
由于引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子存在一定的不平衡質(zhì)量,首先進(jìn)行了轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡處理。但在現(xiàn)場(chǎng)欲加重測(cè)試計(jì)算分析中,發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)停運(yùn)重新啟動(dòng)后計(jì)算應(yīng)加質(zhì)量位置漂移,而且振動(dòng)恢復(fù)不到原始的振動(dòng)水平(1#軸承垂直和水平振動(dòng)基頻分量的振動(dòng)相位與原始值相比均變化160°~190°)。因此,判斷引風(fēng)機(jī)的軸承可能存在故障。
此外,做引風(fēng)機(jī)軸承溫度的運(yùn)行記錄,運(yùn)行約10min,1#軸承溫度由26℃升至53℃,2#軸承溫度由26℃升至49℃。據(jù)廠家介紹,該軸承溫度在穩(wěn)定之前溫升大約每5 min 3℃才正常,這也說(shuō)明引風(fēng)機(jī)軸承存在一定的問(wèn)題。故決定解體引風(fēng)機(jī),檢查軸承和轉(zhuǎn)子。
打開(kāi)風(fēng)筒,解體引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子和軸承后發(fā)現(xiàn)存在以下問(wèn)題:
(1)6個(gè)葉片有沖刷磨傷痕跡,其中4個(gè)損傷較重,葉片底部包邊開(kāi)裂,導(dǎo)致葉片內(nèi)存積了一些細(xì)煙灰(葉片形式:后彎?rùn)C(jī)翼型葉片,中間是空心);
(2)整流罩圓周約60°的局部范圍有沖刷磨痕,深度為0.2~0.4mm;
(3)1#軸承間隙偏大,轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)軸承有響聲;
(4)2#軸承游隙偏大,轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)軸承內(nèi)圈跟著轉(zhuǎn)動(dòng),但滾子滾動(dòng)不暢,滾子在其軸承保持架內(nèi)較松;
(5)1#和2#軸承的軸承位均有不同程度地跑外圈痕跡,經(jīng)做緊力測(cè)試,分別有0.03mm和0.02mm的頂間隙。
針對(duì)上述檢查情況,將葉片結(jié)構(gòu)改為單層鋼板直葉片,更換了1#、2#軸承,且在1#、2#軸承頂部加上了合適的不銹鋼墊片,使其各自保持緊力為0.02~0.03mm。考慮到有磨痕的整流罩損傷不是特別嚴(yán)重,加之目前沒(méi)有備件,故沒(méi)有更換。
6月28日,更換葉輪和軸承后引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子復(fù)位試車,對(duì)引風(fēng)機(jī)進(jìn)行了再次測(cè)振,測(cè)量的振動(dòng)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。
表2 檢修后引風(fēng)機(jī)測(cè)振記錄 μm
時(shí) 間 |
1#軸承水平振動(dòng) |
2#軸承水平振動(dòng) |
||
基頻 |
通頻 |
基頻 |
通頻 |
|
9:00 |
26∠275° |
30 |
21∠274° |
25 |
9:10 |
25∠281° |
29 |
20∠271° |
24 |
9:15 |
25∠285° |
29 |
21∠278° |
25 |
軸承溫度也做了運(yùn)行記錄,引風(fēng)機(jī)運(yùn)行1.5h兩軸承溫度由26℃升至43℃后穩(wěn)定。第二天將引風(fēng)機(jī)停運(yùn)重啟后測(cè)量數(shù)據(jù)和前一天的測(cè)量數(shù)據(jù)基本一致。至此,引風(fēng)機(jī)振動(dòng)偏大故障得以解決。
- 振動(dòng)原因分析
從上述分析和處理過(guò)程看出,引風(fēng)機(jī)振動(dòng)較大的原因是其軸承出現(xiàn)故障和轉(zhuǎn)子存在一定的
不平衡。由于實(shí)際運(yùn)行中,系統(tǒng)除塵裝置效率不高,鍋爐排煙煙氣內(nèi)顆粒懸浮物濃度的增加導(dǎo)致葉片磨損的加劇,而原葉輪葉片結(jié)構(gòu)形式為后彎?rùn)C(jī)翼型,當(dāng)包邊在長(zhǎng)期煙灰的沖刷下開(kāi)裂時(shí),一部分細(xì)顆粒煙灰進(jìn)入葉片內(nèi)腔,這是造成引風(fēng)機(jī)存在一定不平衡的主要原因。更換成后彎直葉片型葉輪后,可有效杜絕同類故障的再次發(fā)生。
而1#、2#軸承間隙偏大影響軸承正常工作的原因,是因?yàn)樵撘L(fēng)機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行期間振動(dòng)一直偏大,過(guò)大的振動(dòng)可能使得軸承部件振松、間隙變大。軸承故障反過(guò)來(lái)使振動(dòng)繼續(xù)增大,形成惡性循環(huán)。
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