1000MW超超臨界機(jī)組一次風(fēng)機(jī)振動(dòng)處理

曾勇

（國家電投河南電力有限公司平頂山發(fā)電分公司，河南 平頂山 467312）

1000MW超超臨界機(jī)組一次風(fēng)機(jī)振動(dòng)處理

曾勇

（國家電投河南電力有限公司平頂山發(fā)電分公司，河南 平頂山 467312）

平頂山發(fā)電分公司#1、2機(jī)組一次風(fēng)機(jī)從安裝到投入商業(yè)運(yùn)行后均出現(xiàn)過振動(dòng)大的問題，經(jīng)生產(chǎn)廠家、電建單位、電科院、檢修單位等各方多次努力，最終使一次風(fēng)機(jī)投入正常運(yùn)行。對一次風(fēng)機(jī)處理進(jìn)行分析。

一次風(fēng)機(jī)；振動(dòng)；處理

1 設(shè)備概況

（1）設(shè)備名稱：一次風(fēng)機(jī)。（2）風(fēng)機(jī)型式及型號(hào)。型式：動(dòng)葉可調(diào)軸流式；型號(hào)：GU23838-22。（3）數(shù)量：每臺(tái)鍋爐配置一次風(fēng)機(jī)2臺(tái)；兩臺(tái)機(jī)組共4臺(tái)。（4）風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向。從電動(dòng)機(jī)一端正視（順氣流方向看），葉輪為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。（5）運(yùn)行方式：兩臺(tái)風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行。（6）調(diào)節(jié)方式：動(dòng)葉調(diào)節(jié)。（7）布置方式：臥式、兩臺(tái)風(fēng)機(jī)左右對稱布置，水平出風(fēng)。（8）進(jìn)氣方向（用角度表示）：垂直進(jìn)風(fēng)（90°）。

2 處理經(jīng)過

（1）1B一次風(fēng)機(jī)處理過程。1B一次風(fēng)機(jī)返廠前振動(dòng)較大（水平4.2mm/s，垂直3.6mm/s），且伺服閥抖動(dòng)明顯，伺服閥連桿因此被磨斷兩次。返廠后回裝試轉(zhuǎn)振動(dòng)反而比返廠前更大（水平5.8mm/s，垂直3.6mm/s），經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)以下問題：①風(fēng)機(jī)二級(jí)葉輪存在明顯不平衡量（4.3mm/s），一級(jí)葉輪不平衡量較?。?.0mm/s），需要對風(fēng)機(jī)做動(dòng)平衡。②為加固軸承箱，返廠時(shí)廠家在靠二級(jí)葉輪側(cè)軸承箱上加裝兩個(gè)定位銷，造成軸承箱底部間隙達(dá)25絲，去掉定位銷換成原高強(qiáng)螺栓并用力矩扳手打緊后間隙降至6絲。③風(fēng)機(jī)機(jī)殼在返廠過程中進(jìn)行了加固，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)底座變形。風(fēng)機(jī)底座與基礎(chǔ)臺(tái)板間出現(xiàn)大片超過20絲的間隙。檢修單位重新加墊銅皮，并應(yīng)廠家要求將底座與臺(tái)板花焊在一起。④風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中一級(jí)葉輪處有明顯摩擦聲（手動(dòng)盤車時(shí)亦有），反復(fù)檢查風(fēng)機(jī)動(dòng)靜部分間隙，并打開一級(jí)輪轂檢查內(nèi)部螺栓連接狀況，都未見異常。⑤軸承箱底部4個(gè)加固塊有兩個(gè)出現(xiàn)焊縫裂紋問題，懷疑是在現(xiàn)場做動(dòng)平衡過程中振動(dòng)過大導(dǎo)致的，對其進(jìn)行打磨補(bǔ)焊。1B一次風(fēng)機(jī)動(dòng)平衡試驗(yàn)一波三折，由于試驗(yàn)人員對此類雙級(jí)動(dòng)葉風(fēng)機(jī)經(jīng)驗(yàn)不足，試配幾次振動(dòng)反而增大，試驗(yàn)人員信心大減。公司請來的西安熱工院振動(dòng)專家對現(xiàn)場情況進(jìn)行分析后，得出與廠家人員一致的意見：對一二級(jí)葉輪一起做動(dòng)平衡試驗(yàn)。隨后試驗(yàn)人員一鼓作氣將試驗(yàn)做完，風(fēng)機(jī)振動(dòng)降至較低水平（水平最大3.1mm/s，垂直最大2.6mm/s）。

（2）2B一次風(fēng)機(jī)處理過程。2B一次風(fēng)機(jī)返廠前振動(dòng)平穩(wěn)（3.0mm/s左右），返廠后達(dá)到3.5mm/s，且持續(xù)增大至7.5mm/s，超過廠家原設(shè)計(jì)跳閘值（7.1mm/ s）。公司決定停2B一次風(fēng)機(jī)處理。停機(jī)前工代對2B一次風(fēng)機(jī)采集了相關(guān)數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是風(fēng)機(jī)一級(jí)葉輪存在明顯不平衡量（6.12mm/s），二級(jí)葉輪也存在不平衡量（4.3mm/s），風(fēng)機(jī)振動(dòng)主要是動(dòng)不平衡造成的，需要停機(jī)做動(dòng)平衡試驗(yàn)。這個(gè)結(jié)論與此前德國專家（廠家技術(shù)支持方）現(xiàn)場分析結(jié)果一致。由于#2機(jī)組正在運(yùn)行，2B一次風(fēng)機(jī)動(dòng)平衡試驗(yàn)只能在風(fēng)機(jī)出口擋板全關(guān)狀態(tài)下進(jìn)行。但試做幾次發(fā)現(xiàn)：盡管動(dòng)葉全關(guān)，風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量依然很大，風(fēng)機(jī)出口形成很大渦流，振動(dòng)值來回波動(dòng)，直到10mm/s風(fēng)機(jī)跳閘，同時(shí)頻譜、相位亦不斷變化，數(shù)據(jù)無法采集。在此過程中進(jìn)行了以下檢查：①地腳螺栓是否松動(dòng)。未見異常。②將機(jī)殼底座與基礎(chǔ)臺(tái)板進(jìn)行花焊。③復(fù)查伺服閥中心（4絲），在合格范圍內(nèi)。

隨后拆除風(fēng)機(jī)上部及下部后導(dǎo)葉，效果仍不理想。同時(shí)拆除一級(jí)葉輪4片動(dòng)葉，檢查前導(dǎo)葉焊縫是否開焊，未見異常。復(fù)查軸系中心，發(fā)現(xiàn)中心偏差超標(biāo)（電機(jī)側(cè)上張口17絲，風(fēng)機(jī)側(cè)下張口20絲），工代及現(xiàn)場專家均認(rèn)為這種偏差對此類膜片聯(lián)軸器影響不大，未進(jìn)行處理。

經(jīng)各方討論，最后決定采用反復(fù)停、并一次風(fēng)機(jī)的辦法做動(dòng)平衡試驗(yàn)（即啟動(dòng)2B一次風(fēng)機(jī)后快速將動(dòng)葉開至50%，同時(shí)打開出口擋板），這樣能夠采集到相應(yīng)數(shù)據(jù)，并在一級(jí)葉輪上配重200克，振動(dòng)降至3.1mm/s（動(dòng)葉開度76%）。與此同時(shí)，新的問題又出現(xiàn)了：風(fēng)機(jī)水平振動(dòng)在2.4～5.7mm/s之間有規(guī)律的來回波動(dòng)，且有逐步增大的趨勢。經(jīng)協(xié)商后又進(jìn)行了以下檢查：①打開一級(jí)輪轂，檢查推力盤、曲柄螺栓是否松動(dòng)，滑塊磨損情況。未見異常。②軸承箱底部支撐及加固塊焊縫著色探傷。未見異常。③軸系中心重新調(diào)整，電機(jī)側(cè)上張口3絲，風(fēng)機(jī)側(cè)下張口1絲。

再次啟動(dòng)后風(fēng)機(jī)振動(dòng)明顯下降（水平1.7mm/s，垂直1.6mm/s），啟動(dòng)初期振動(dòng)有所波動(dòng)，最大值3.2mm/s，一個(gè)半小時(shí)內(nèi)振動(dòng)趨于平穩(wěn)，專家認(rèn)為并機(jī)初期工況、氣流不穩(wěn)定，此波動(dòng)屬正?，F(xiàn)場。

3 結(jié)論

（1）1B一次風(fēng)機(jī)振動(dòng)大的主因是動(dòng)不平衡造成的，風(fēng)機(jī)底座與基礎(chǔ)臺(tái)板間間隙和軸承箱底部間隙是次要原因。

（2）2B一次風(fēng)機(jī)振動(dòng)大的主因是動(dòng)不平衡和軸系中心偏差大造成的。

然而雙片得離合器摩擦片的數(shù)量要比單片的數(shù)量多很多，所以工作的動(dòng)能也會(huì)增加。在設(shè)計(jì)離合器時(shí)，應(yīng)該注意這樣的一個(gè)問題：在傳遞的轉(zhuǎn)矩一樣時(shí)會(huì)增加摩擦力而產(chǎn)生很多熱量，但是這些熱量又不能散發(fā)出去，所以分離就會(huì)沒有動(dòng)力來源而不徹底。多片離合器存在很多的漏洞，所以在設(shè)計(jì)汽車時(shí)不會(huì)使用多片離合器的。

（2）離合器的元件。離合器中作用最大的一個(gè)元件那就是動(dòng)盤，所以在對動(dòng)盤進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該幫助動(dòng)盤在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)減小慣性的作用，這樣就會(huì)讓離合器的分離和接觸變得文理而且在工作時(shí)磨損就會(huì)減少，而且也不會(huì)再有很大的壓力。

（3）變速器和傳動(dòng)設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造。變速器主要是改變發(fā)動(dòng)機(jī)原有的狀態(tài)并把驅(qū)動(dòng)力傳輸給輪胎，就目前汽車工業(yè)的發(fā)展來看，變速器就是汽車在行駛過程中受到動(dòng)力而發(fā)揮它應(yīng)該具有的各項(xiàng)本能。變速器中有空擋和倒擋兩種檔位，在一定的條件下變速器還可以起到動(dòng)力支持的作用。而拿汽車的傳動(dòng)軸來說，主要的工作是改變汽車在運(yùn)行過程中位置和方向。①變速器的設(shè)計(jì)。變速器在設(shè)計(jì)時(shí)最先考慮的問題是停車和倒退，所以首先要設(shè)計(jì)空擋和倒退擋，其次在設(shè)置前進(jìn)擋，前進(jìn)檔作為汽車前進(jìn)的動(dòng)力傳輸裝置，可以調(diào)節(jié)頻率達(dá)到降低汽車噪音的目的。在變速擋中，按照檔數(shù)的不同可劃分為三檔、四檔、五檔和多檔。目前很多汽車所使用的都是固定軸式中的中間軸式。汽車在道路運(yùn)行的過程中，檔位要不停地變化，所以齒輪的磨損也是不能避免的問題，齒輪在摩擦?xí)r就會(huì)發(fā)出聲音，這是一種噪音，而且經(jīng)常的磨損會(huì)減少齒輪的壽命，并且出現(xiàn)的這些噪音會(huì)影響駕駛員的心情，從而導(dǎo)致駕駛員不能保證行車的安全，因此在設(shè)計(jì)變速器時(shí)，這方面的問題要注意。②傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)。萬向節(jié)傳動(dòng)軸在汽車工業(yè)中的地位是很重要的。在發(fā)動(dòng)機(jī)安置的前輪或者是所有的輪胎上，因?yàn)閺椥詰壹苋菀装l(fā)生變扭曲，一般情況下汽車上都會(huì)使用萬向節(jié)十字軸傳動(dòng)軸。我們在對傳動(dòng)軸進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中首先要考慮的問題是要確定好兩軸連接的位置這樣才能保證動(dòng)力的準(zhǔn)確傳輸。承載重大的地方要放置比較粗大的傳動(dòng)軸，承載重量小的地方放置小傳動(dòng)軸。

3 結(jié)語

我國經(jīng)濟(jì)在快速的發(fā)展，汽車工業(yè)也在不斷地進(jìn)步，人們對于汽車的品質(zhì)也有了更高的要求，這就要求在汽車的機(jī)械制造與設(shè)計(jì)上要不斷創(chuàng)新，這樣才能設(shè)計(jì)出更完美的車型。

[1]李光耀.汽車內(nèi)飾設(shè)計(jì)與制造工藝[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[2]李用哲.汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)與制造全過程檢驗(yàn)圖解[M].北京：機(jī)械工 業(yè)出版社，2010.

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