動(dòng)平衡儀在轉(zhuǎn)爐一次除塵風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用

王平剛　張翼斌

摘要：采用動(dòng)平衡儀能夠較好的在線檢修，避免轉(zhuǎn)子不平衡后風(fēng)機(jī)解體更換車專子，轉(zhuǎn)子下線做動(dòng)平衡，操作簡(jiǎn)單方便，大大節(jié)省了檢修時(shí)間，取得很好的效果。

前言

轉(zhuǎn)爐在煉鋼過程中產(chǎn)生大量的高溫?zé)焿m，飛機(jī)輸送介質(zhì)中含有大量的固體顆粒和水分，溫度較高，風(fēng)機(jī)葉輪轉(zhuǎn)速高。在運(yùn)行過程中，對(duì)葉輪的腐蝕和沖刷嚴(yán)重，導(dǎo)致葉輪不平衡，產(chǎn)生振動(dòng)，軸瓦振幅超標(biāo)時(shí)需要進(jìn)行檢修?？捎枚嗤ǖ罃?shù)據(jù)采集故障診斷系統(tǒng)即動(dòng)平衡儀，在線對(duì)葉輪做動(dòng)平衡。在線做動(dòng)平衡無需拆除葉輪，檢修時(shí)間短，勞動(dòng)強(qiáng)度低，可以很好的處理葉輪失衡不嚴(yán)重的情況。操作簡(jiǎn)單實(shí)用，可大大提高設(shè)備的使用效率，起到很好的作用。

1.風(fēng)機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

我廠4#轉(zhuǎn)爐風(fēng)機(jī)為單吸式葉輪，葉輪直徑1_6米，單重1.491t，驅(qū)動(dòng)電機(jī)710kW。風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行轉(zhuǎn)速2400rpm?；瑒?dòng)軸承振幅控制范圍2.1mm/s內(nèi)為提示值，7.8mm/s為報(bào)警值，振幅超過11mm/s，風(fēng)機(jī)自動(dòng)停車?；瑒?dòng)軸承振幅值是風(fēng)機(jī)運(yùn)行是否正常運(yùn)行的重要參數(shù)。 2.風(fēng)機(jī)故障現(xiàn)象 4#風(fēng)機(jī)于2013年2月21日更換轉(zhuǎn)子。同心度上下偏差O.06mm，左右偏差0.04mm.前軸瓦振幅0.2mm/s，后軸瓦振幅0.1mm/s，轉(zhuǎn)速2400rpm。風(fēng)機(jī)振幅超標(biāo)時(shí)，及時(shí)清理葉輪積泥。11月1日風(fēng)機(jī)前軸瓦振幅1.7mm/s，后軸瓦振幅為1.O mm/s，.清理完積泥后前軸瓦振幅5.0ⅡIⅢ/s，后軸瓦振幅為2.6 mm/s，影響生產(chǎn)，2日又清理積泥，前軸瓦振幅8.OⅡI『口/s，已不具備生產(chǎn)條件。

3.故障診斷

（1）利用轉(zhuǎn)爐檢修時(shí)間，未關(guān)閉風(fēng)機(jī)進(jìn)口盲板閥門，帶系統(tǒng)進(jìn)行檢查。

（2）采用多通道數(shù)據(jù)采集故障診斷系統(tǒng)，即動(dòng)平衡儀檢測(cè)。利用系數(shù)平衡法，檢測(cè)轉(zhuǎn)速，前軸振幅，后軸振幅三個(gè)參數(shù)。

（3）動(dòng)平衡儀設(shè)置完畢，開啟風(fēng)機(jī)低速1900rpm，高速2100rpm。 轉(zhuǎn)子工作頻率F=V/T=2100/60=35Hz。幅值譜顯示只有一個(gè)波峰位于頻率50Hz處。相位譜圖基本不變。風(fēng)機(jī)前軸瓦振幅3.5mm/s，后軸振幅1.7mm/s。振動(dòng)頻率在1倍頻時(shí)為轉(zhuǎn)子失衡，此時(shí)位于約1_5倍處。

初步診斷結(jié)果為：軸承間隙過大，或軸承故障。需要做進(jìn)一步檢查。

4.檢修措施

（1）檢查各部地腳螺栓，發(fā)現(xiàn)電機(jī)地腳螺栓，欲緊力不夠。其它各部螺栓未見松動(dòng)。

（2）檢查同心度，百分表座位于轉(zhuǎn)子側(cè)，表在電機(jī)聯(lián)軸器上，檢查發(fā)現(xiàn)徑向上下偏差O.69mm，左右偏差0.05mm，需要調(diào)整同心度。調(diào)整后徑向上下偏差0.Olmm，左右偏差0.04mm，軸向上下偏差0.05mm，左右偏差O.02mm。

（3）檢查軸瓦。稀油潤滑良好，上瓦兩側(cè)有20mm兩側(cè)磨平，下瓦有30*60mm磨平，推力塊處30mm處磨平，利用柳葉刮刀修復(fù)。測(cè)量頂間隙：0.23mm，側(cè)間隙為0.12mm。查表2，符合要求。

滑動(dòng)軸承頂間隙a=D（0.081.5）/1000（ⅡI『口）式中，D為軸徑公稱直徑，單位『ⅡⅡI。側(cè)間隙約為頂間隙一半。

（4）風(fēng)機(jī)試運(yùn)行。低速設(shè)定1900rpm，前軸瓦振幅為1_2mm/s，后軸瓦振幅為1_Omm/s。高速設(shè)定2100rpm。前軸瓦振幅為2.8mm/s，后軸瓦振幅為1.5mm/s。振幅未達(dá)到要求，排除同心度和軸瓦影響因素后，需要在線做動(dòng)平衡。 5.在線做動(dòng)平衡

（1）常用術(shù)語

平衡等級(jí)G（ⅢⅢ/s）由許用不平衡度e（微米）與轉(zhuǎn)子最高工作角速度（I）（tad/s）之積用1000除所得的值：G=（I）.e/1000

（2）架設(shè)好設(shè)備，打開動(dòng)平衡儀軟件，設(shè)置好參數(shù)（如表1）。計(jì)算機(jī)算出試重塊最大重量153.225g，取整數(shù)部分接近值。制作試重塊。公式.m L*B*H*p，m為質(zhì)量，p為鋼板密度（固定值7.8g/cm3），L為鋼板長度，B為鋼板寬度，H為鋼板厚度（固定值lOmm或8mm）。試重塊取150g，根據(jù)公式m=L{B州}p

L術(shù)B_1Ⅱ/（H術(shù)p）

L*B=150/（1.7.86）=19.23cm2=1923衄Il 2 L可選用40ram，B可選用48ram.

（3）打開風(fēng)機(jī)殼上的檢查孔，焊工將試重塊焊在葉輪邊緣，點(diǎn)焊但要保證風(fēng)機(jī)在2100rad/min時(shí)不至于掉落。封上檢查孔，開啟風(fēng)機(jī)，點(diǎn)擊動(dòng)平衡儀畫面“開始”測(cè)量按鈕。當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到2100rpm時(shí)，點(diǎn)擊畫面“保存”按鈕，停止風(fēng)機(jī)運(yùn)行。點(diǎn)擊畫面“下一步”。計(jì)算機(jī)算出加配重量187.560g，配重角度68.25。。制做配重，方法同制作試重塊。配重塊尺寸：52mm*45mm*lOmm。

（4）焊配重塊。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)角度的確定，因角度不易測(cè)量，所以需將角度轉(zhuǎn)算為圓周上的弧長，換算公式： 弧長=角度68.25*單位角度弧長=68.25～（1600～3.14÷360）

=952.5mm。

轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向的確定。因?yàn)轱L(fēng)機(jī)為左旋，配重角度為負(fù)時(shí)，從電機(jī)側(cè)看，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子。

（5）切割掉試重塊。封上人孔，起動(dòng)風(fēng)機(jī)試車。前軸瓦振幅O.8mm/s，后軸瓦振幅0.6mm/s。振幅下降明顯，風(fēng)機(jī)恢復(fù)使用。

6.結(jié)論

風(fēng)機(jī)振幅超標(biāo)時(shí)，高壓清洗葉輪，用動(dòng)平衡儀進(jìn)行初步檢查，判斷為轉(zhuǎn)子不平衡時(shí)，可以直接在線做動(dòng)平衡，如振幅頻率分布廣，相位變化較大時(shí)，需要進(jìn)一步檢查，依次為檢查風(fēng)機(jī)和電機(jī)各部地腳螺栓是否松動(dòng)，同心度是否達(dá)到要求，軸瓦是否損壞，排除此三項(xiàng)因素后，可在線做動(dòng)平衡，取得很好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]濮良貴.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，1989.