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  淺析高壓風機主軸與軸承燒毀的原因  
 

燒結主抽風機是燒結生產的主要設備,擔負著燒結過程燃燒的送風。若主抽風機故障停機,將引起暫停煉鐵甚至停爐的特大事故。

  一、高壓風機狀況及故障現象韶鋼3號燒結機主抽風機D2500一11的主要參數為:風量2 500m3/min,風壓89.21Pa,廢氣溫度120℃,負壓11 768Pa,電機功率l.6kw,轉速1 500r/min。3號燒結機2005年9月底開機后,主抽風機的自由端振動嚴重超標,特別是軸向振動很大,位移峰一峰值達到105μm,而風機負荷端的各向振動位移峰一峰值都較小,在20μm以下。

  二、振動原因分析1.軸向振動原因主抽風機振動故障的主要特征之一,是自由端軸向振動特別大,原因有以下幾種:

  (l)安裝角向不對中;(2)軸彎曲;(3)軸承不對中。不平衡和不對中是旋轉機械最普遍和常見的振動原因,但要認真分辨各自的特征頻譜。因為故障振動可能是單一原因造成,也可能是幾種故障的疊加。滑動軸承間隙過大可使軸改變在軸承內的位置,導致不對中,常產生二倍頻振動,使軸與軸承或密封等零部件摩擦,進而產生使軸進入不穩定激烈運動所需的擾動力。這時,滑動軸承不是故障振動的根源,而不平衡、不對中或軸彎曲才是故障源。

  2.振動分析的初步結論頻譜分析表明,燒結風機的主要振動特征為,自由端軸向振動超標;各方向主要頻率成分為軸旋轉頻率,同時存在明顯的二、三倍頻等高次諧波及1/2倍頻等諧波。

  振動分析的初步結論為:(1)由于變形、磨損等原因,使轉子產生不平衡;(2)風機自由端軸瓦磨損,間隙過大;(3)軸系不對中。

  三、故障處理10月8日進行第一次現場冷態動平衡,其后風機各點振動值明顯下降,但自由端軸向振動仍最大,位移峰一峰值達77.2μm。解體檢查發現,風機自由端上、下支承瓦磨損較嚴重;軸密封銅板與轉子軸表面發生摩擦,有明顯摩擦痕跡。更換軸瓦后,風機各點振動值在正常范圍內,但自由端軸向振動相對其它點仍偏大,一倍頻占主要成分,且軸向最大。可以確定風機轉子存在的不平衡,主要由熱變形引起,運行時間越長不平衡越明顯。10月20日進行第二次現場冷態動平衡。動平衡前風機自由端水平位移峰一峰值為36.45μm,軸向位移峰一峰值為48.8μm;動平衡后分別降至3μm和30μm。風機自由端水平方向一倍頻占主要成分,同時存在二倍頻等成分。主抽風機運行約4天后,各向振動值緩慢變大,可見轉子仍然存在不平衡。10月24日進行了一次熱態動平衡,即主抽風機在最接近實際運行工況的熱態情況下的動平衡。動平衡前風機自由端水平位移峰一峰值為27.87μm,軸向位移峰一峰值為58μm;動平衡后分別為8.3μm和18.6μm。開機后運轉平穩,經過4個月的運轉和檢測,證明主抽風機的振動故障已經解決。

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