引风机水平振动大原因分析及处理

2015-12-12张翠萍

新疆有色金属 2015年4期

关键词：游隙叶轮传动

张翠萍

（新疆众和股份有限公司乌鲁木齐830013）

引风机水平振动大原因分析及处理

张翠萍

（新疆众和股份有限公司乌鲁木齐830013）

本文主要阐述了某150MW机组引风机振动的原因以及处理过程，最终采用加装配重的方法消除风机振动。

引风机振动轴承

对转动机械来说，微小的振动是不可避免的，振动幅度不超过规定标准的属于正常振动。振动幅度超出设备规定值，则对设备的安全运行有很大影响，本文主要针对150MW机组两台引风机水平振动大的处理过程进行原因分析，经过查找引起振动的原因，通过加装配重方式最终消除风机振动。

1 背景阐述

该引风机型号为DFY25F—C5D3.3，为双吸双支撑离心式风机。两台风机自2012年7月就存在水平方向振动大问题，振幅最高达到200μm左右，振动值一直保持在此范围内，运行中液力耦合器轴承多次发生损坏现象，2013年7月#2引风机进入小修，2013年9月#1引风机进入小修，小修期间，更换轴承，调整顶部间隙，推力间隙后，振动有所下降，但水平方向仍保持在120～150μm，引风机运行至11月中旬，风机自由端和传动端轴承相继开始损坏，新轴承使用周期在一个月左右。2013年11月至2014年1月共更换过6副风机轴承。

在更换新轴承期间，通过排除法查找振动原因，检修过程中通过参考安装、小修技术资料，对于按照实际进行对比，检修专业人员不断调整检修工艺并外请专家协助，在检修过程中，更换不同游隙轴承、调整轴承顶部间隙、调整轴承推力间隙，调整对轮中心、检查轴承座基础以及调整风箱地脚螺栓等工作，均未能消除风机轴承振动问题。在现场条件许可的情况下，最后通过振动数据采集分析仪分析，借助外部的技术力量计算决定增加配重来消除，在实施过程中发现引风机叶轮曾经已经增加过配重块，但厂家技术资料中未提供记录，通过几次配重，最终#1引风机累计加重约1900g、#2引风机累计加重约1600g，角度与出厂位置基本吻合，启动后，各项振动在50μm左右均达标。为此，引起引风机振动的主要原因基本确定：即叶轮质量不平衡所致，通过对叶轮动平衡处理，消除风机振动。等待运行一定周期后进一步证实，现风机满负荷运行，检修人员每天进行测量，持续观察风机振动情况。

2 处理过程

第一次检修思路按照常规思路重点检查轴承质量和油品质，轴承运行1个月。2013年11月19日，# 1～#2引风机自由端轴承解体检查发现轴承（23056cc/ c3w33SKF）滚柱有明显麻点痕迹，更换风机自由端轴承（23056cc/c3w33SKF），压铅丝测量新轴承游隙平均值380μm。风机自由端轴承箱内加注新油（昆仑牌L-HM#46抗磨液压油）。轴承顶部间隙165 μm。对轮中心调整到合格范围内。开启风机后，风机传动端水平振动100μm，自由端水平振动110 μm，其他各向振动均小于20μm，运行1个月后，轴承有明显异音，且温度上升，轴承水平振动上升到140 μm，停风机解体检修。

第二次检修思路为调整轴承顶部紧力以及推力间隙，轴承运行1个月。解体发现自由端轴承（23056cc/c3w33SKF）内圈外侧靠液耦侧有严重锉伤痕迹，拆卸轴承内圈时，轴承加热至65℃轴承内圈断裂成四块。且自由端轴承箱体内部有大量铁屑积聚。更换风机传动端轴承，（23056cc/w33SKF）压铅丝测量轴承游隙平均值200μm。更换风机自由端轴承，（23056cc/w33SKF）压铅丝测量轴承游隙平均值100μm。自由端顶部间隙85μm,传动端顶部间隙117μm，对轮中心调整在合格范围内。开启风机后，风机传动端水平振动110μm，自由端水平振动110 μm，其他各向振动均小于20μm，运行1个月后，风机轴承有明显异音，且温度上升，轴承水平振动上升到140μm，停风机解体检修。

第三次外请专家检修思路为同心度核准。对于检修工艺方面，通过前两次检修，对于检修工艺方面问题进行排除，外请专家进行协助处理风机振动问题。在处理过程中，解体检查发现轴承出现问题状况与前两次相同，更换风机自由端及传动端轴承（23056cc/w33SKF），压铅丝测量轴承游隙平均值250μm。对于轴承同心度进行测量，测量发现轴承同心度左右偏差近300μm，通过调整，将轴承同心度调整在50μm以内，重新调整对轮中心在合格范围内，调整自由端顶部间隙为175μm，传动端顶部间隙为155μm。开启风机后，风机水平振动在60μm左右，垂直和轴向振动在20μm左右，观察运行一周左右，振动上升至100μm左右。

通过上述一系列处理过程，基本排除检修工艺方面问题，通过引风机振动分析会，对于各项检查项目通过排除后，综合分析决定在线做动平衡测试。通过数据采集，两台引风机振动数据见表1，（注：一瓦指引风机传动端，二瓦指引风机自由端）。

表1 两台引风机振动情况μm

由表1可知，#1、#2引风机水平方向振动值均超过标准值（＜80μm），且引起振动幅值偏大的主要集中在基频，为叶轮不平衡引起的振动，对于#1、#2引风机采取加配重的方式消除叶轮不平衡问题，从而消除风机振动。

对于#1引风机，利用低负荷机会，先后对风机进行了三次配重，1月27日，＃1炉＃1引风机第一次加配重，在140°（以反光标签为0°基准点，逆旋转方向，以下简称“逆旋转方向”）处加400g。1月30日，＃1炉＃1引风机第二次加配重，在105°（逆旋转方向）处加700g。＃1炉＃1引风机第三次加配重，在240°（逆旋转方向）处加800g。加装配重后，机组在940 r/min试运2h，水平方向振动在40μm以内，垂直、轴向振动在20μm以内（表2）。

表2 #1引风机振动情况μm

对于#2引风机，利用低负荷机会，先后对风机进行了两次配重，2月1日，＃1炉＃2引风机第一次加配重，在105°（逆旋转方向）处加970g。＃1炉＃2引风机第二次加配重，在320°（逆旋转方向）处加620g/加装配重后，机组在940r/min试运2h，水平方向振动在50μm以内，垂直、轴向振动在20μm以内（表3）。

表3 #2引风机振动情况μm

3 原因分析

引起引风机叶轮不平衡的原因分析主要有以下几方面：

（1）设计问题。转子本身存在质量不平衡。

（2）转子变形。由于残余应力、受热不均等引起转子变形。

（3）转子上有沉积物。

（4）叶轮的磨损。

通过现场风机的实际检查情况，叶轮基本上没有磨损情况发生，同时叶轮积灰也较少，基本不会引起叶轮不平衡，在检查叶轮过程中，发现两台风机叶轮出厂时均做过动平衡处理，各有一块约1kg的钢板焊接在叶轮边缘处。因此，分析#1炉引风机叶轮不平衡的主要原因有两点：（1）叶轮本身存在质量不平衡，导致风机振动。（2）在运行过程中，风箱内温度较高，加装平衡块处由于受热不均，引起转子局部热变形，最终导致转子质量不平衡，从而引起风机振动。