分析高温风机振动原因并介绍相应处理方法

分析高温风机振动原因并介绍相应处理方法

1 情况介绍  某公司1000t/d 生产线窑尾高温风机型号为W6-2×29-46№21.5F， 转速一般为 1 000～1 200r/min。风机轴承振动的最大允许值： 振幅 0.198mm， 振速11mm/s；轴承温度报警值 75℃，停机 95℃；液力偶合器出油温度报警值 80℃，停机值为 85℃。 生产中曾多次出现轴承座振动较大现象。前期主要是风机管道通风不畅引起，然而自 2010 年 6 月开始，清理管道后轴承振动并未减小，反而逐步加大，超过最大允许值。  经多次停机检查，联轴器对中没问题，轴承游隙在 0.10mm 左右 （轴承型号为 22224CC/W33/C3），也在正常范围内， 液力偶合器及电动机振动都不大，风叶积灰少，但风叶磨损不均匀， 前端叶片有的只有5mm 左右厚，后端叶片有的 7mm 厚 （标准为 8mm厚），所以怀疑是风叶磨损不均匀造成叶轮不平衡引起的。 然而，有时候，在未做任何处理的情况下，重新启动后，风机的振动值又正常，运行一段时间后会突然增大。为此，我们对风机进行现场动平衡，经前后两次处理，找到了风机振动大的原因。  2 振动大原因及处理措施  2.1 第一次动平衡处理  2010 年 10 月中旬第一次做现场动平衡，因振动较大，原安装于轴承座上的测振仪无法测出准确的振幅，所以将其拆下，改用手持式测振仪测量。拆掉风机外壳两端的冷却风叶，把风机转速调到 1300r/min，测得电动机端轴承座（简称前端，下同）水平振动值为20mm/s，慢转端轴承座（简称后端，下同）水平振动值为 25mm/s。 然后停机，把两端冷却风叶位置处的轴用氧气乙炔焰烤黑， 再启动风机， 把转速调到 1 300r/min，用磨尖的划针慢慢靠近变黑的轴，直到划针部分与轴有划痕，划出划痕后，停机，量出划痕的圆弧长度，并找出圆弧的中点。 在前端划痕中点对应的叶轮上焊一块 60mm×60mm×10mm 钢板(约 300g)。 焊好后启动 风机到 1 300r/min， 测得 前 端 水 平 振 动 值 为13.4mm/s，后端水平振动值为 18.5mm/s。 在后端划痕中点对应的叶轮上焊一块 60mm×60mm×10mm 钢板，测得前端水平振动值为 5.1mm/s， 后端水平振动值为8.9mm/s。 后来，用 30mm×30mm×10mm 钢板在后端焊块 两 边 各 焊 一 块 钢 板 ， 测 得 前 端 水 平 振 动 值 为5.4mm/s，后端水平振动值为 6.2mm/s，基本达到要求。于是，装好轴承座上的测振仪，调节转速，测量振动值，见表 1。 从表中数据可见，此次调整比较成功。

  2.2 第二次动平衡处理  正常运行约半个月后， 又出现了振动较大的情况。 在转速为 1219r/min 时，前端振幅为 0.277mm，后端为 0.131mm，液力偶合器出油温度为 55.3℃；当转速为 1 300r/min 时，前端水平振动值为 40mm/s，后端水平振动值为 20mm/s， 振动比第一次动平衡之前还要大。 为此，于 2010 年 11 月初，再次进行现场动平衡。 做了三次平衡， 每次都在不同部位加焊了一块60mm×60mm×10mm 钢板，但每次加焊平衡块后，不平衡点位置都在变化，振动值也变化不大。为此，仔细检查叶轮，发现叶轮两端前盘上的三角形冷却箱式结构的盖板上（如图 1 所示）有一个约Φ8mm的圆孔（每端一个孔），此处明显磨损。 此孔原为 Φ5mm，是起通气作用的。 于是怀疑此冷却箱中含有灰尘。

  由于气体中含有粉尘，粉尘磨损使通气孔孔径变大，粉尘进入其中。在运行中，粉尘并不固定在某个位置，而是随机运动，所以平衡点在变化，振动值也随之变化。于是，沿环向割开两端的冷却端板，发现内部的确有积灰。清理积灰，并把孔恢复到 Φ5mm，然后把前述焊的平衡块全部割掉，运行后测得前端水平振动值为30mm/s，后端水平振动值为 17.2mm/s。后在前端叶轮上加焊一块50mm×90mm×10mm 钢板 (约 350g)，在1374r/min 时，前端水平振动值为2.7mm/s，振幅为0.033mm；后 端水平振动值 为 2.5mm/s， 振 幅 为0.028mm。效果较理想。  设备运行后， 振动值及液力偶合器温度都正常。例如，在2010年12月7日，当转速1186r/min 时，前端振幅为 0.061mm，后端为 0.060mm，液力偶合器出油温度为53.7℃；在2011年7月6日，当转速1239r/min 时，前端振幅为 0.063mm，后端为 0.040mm，液力偶合器出油温度为73.7℃。  引起高温风机振动大的原因有多种，如同轴度不够、轴弯曲、轴承磨损间隙变大、叶片不均匀磨损、叶片积灰及管道通风不畅等。这种因叶片不均匀磨损及冷却箱中进灰引起振动大还是很少见的。 因此，导致原因查找困难。 从目前的运行效果看，处理后运行已有约9个月，振动值比较小，处理效果比较理想。