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技術丨風機轉子不平衡診斷及處理?

風機水泥生產線中是應用十分普遍的設備。 風機在運行中經常出現振動故障的問題, 是影響水泥生產線正常運行和安全生產的重要因素之一。

風機出現振動故障, 按其原因來分, 屬於轉子品質不平衡的約占80%。 因此, 當不平衡振動故障出現時, 迅速做出正確的診斷, 具有重要意義。

一、造成風機轉子不平衡原因

風機轉子不平衡是風機運行中最常見的故障。 因此, 保持風機轉子的平衡, 是消除風機轉子機械振動, 保證風機正常運行的一項重要措施。

造成轉子品質不平衡的原因主要有:運行中葉輪葉片的局部腐蝕與磨損;葉片表面結垢出現凝露;風機翼型空心葉片局部磨穿進入飛灰;葉輪上的平衡塊品質與設置位置不對;檢修後未進行動、靜平衡;葉輪強度不足造成葉輪開裂或變形、葉輪上零件鬆動或連接件不緊固等。 這些因素均可導致轉子產生劇烈振動。

引風機葉輪產生不平衡以葉輪的磨損占多數。 這是由於少量大顆粒和許多微小的粉塵顆粒隨同高溫、高速的煙氣一起通過引風機, 使葉輪遭受連續不斷地沖刷的緣故。 在葉片出口處形成刀刃狀磨損。 由於這種磨損是不規則的, 就造成了葉輪的不平衡。 另外, 葉輪表面在較高溫度下工作, 容易氧化, 生成厚厚的氧化皮。 這些氧化皮與葉輪表面的結合力並不是均勻的, 某些氧化皮受振動或離心力的作用會自動脫落, 這也是造成葉輪不平衡的一個原因。

排粉風機由於葉輪受煤粉的沖刷, 也容易造成葉輪的不平衡。

二、轉子不平衡振動的特徵

轉子不平衡振動特徵通過振動頻譜分析, 可以辨別各種振動頻率的幅值大小和引起振動的主要頻率成分,

多數情況下可以推斷出振動原因和故障類型。

轉子不平衡引起的振動的特徵:振動穩定性比較好, 對負荷變化不敏感;振幅不隨負荷增減而變化, 但與轉速高低相關聯。 隨轉速升高而增大, 振動頻率與轉速頻率相等;振動值以水準方向為最大, 而軸向很小, 並且軸承座承力軸承處振動大於推力軸處;空心葉片內部粘灰或個別零件未焊牢而位移時, 測量的相位角值不穩定, 其振動頻率為30%一50%工作轉速, 這是與其它類似振動故障區別的方法。

如果工作轉速下存在較大的基頻振動, 並且已經排除了軸承座動剛度不足、聯軸器連接的轉子不同心、或平直度偏差過大、軸徑不圓等故障,

那麼, 就可以做出引起工作轉速下振動過大的原因是轉子不平衡的診斷。

如果需要進一步確定不平衡的原因, 還可深入觀測振動是緩慢增加還是突然增加的。 通常情況下, 風機葉片結垢凝露是需要一段時間的, 所以振動是隨著時間延長而逐漸增大的。 如果結垢的品質較大, 出現了部分脫落的情況, 將使轉子振動突然增大。

三、轉子不平衡的處理

因為葉片的積灰不均勻導致葉輪品質分佈不平衡, 通常只需把葉片上的積灰或凝露剷除, 葉輪又將重新達到平衡, 從而減少風機的振動;因為葉片腐蝕或磨損引起的振動, 此時的處理是清除雜質, 修補葉片, 但嚴重時必須更換葉片或葉輪;因為葉輪上的平衡塊品質與設置位置不對造成振動時,

則需要進行靜平衡的調整。 實施方法是在不平衡的對稱位置上安放一個重量相等的校正重量, 使轉子的重心回復到旋轉軸線上。

在轉動狀態下, 如果轉子的撓曲變形所產生的附加不平衡可以忽略, 就稱這種轉子為剛性轉子;相反, 稱柔性轉子。 水泥生產線上常用的風機出現的故障, 可以當作單平面的剛性轉子的不平衡問題。 其解決辦法是在一個平面上加重, 就可以使支承轉子的兩個軸承振動都達到滿意。 這是由於加重平面與轉子失衡面基本相符, 通過單個面的加重, 可以使轉子達到力和力偶的平衡。

試加重量是否合適, 關係到轉子平衡成敗與否。 試加重量不合適的一般表現都是偏小, 偏小會導致轉子平衡失敗。但試加重量偏大,則有可能引起事故。為了確保風機的安全並使轉子平衡順利進行,則需要採用合適的試加重量。合適的試加重量包括重量大小和加重方向兩個方面,以完成現場平衡調整。

偏小會導致轉子平衡失敗。但試加重量偏大,則有可能引起事故。為了確保風機的安全並使轉子平衡順利進行,則需要採用合適的試加重量。合適的試加重量包括重量大小和加重方向兩個方面,以完成現場平衡調整。

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