濟南市鴻慷機電設備有限公司位于交通便利的泉城濟南,是全球生產(chǎn)滾動(dòng)軸承和直線(xiàn)運動(dòng)產(chǎn)品的領(lǐng)導企業(yè)---德國舍弗勒集團在山東的授權代理商。公司專(zhuān)營(yíng)舍弗勒集團旗下兩大品牌德國INA軸承和德國FAG軸承,是一家順應經(jīng)濟發(fā)展需要而誕生的專(zhuān)業(yè)化新型高端軸承公司。多年來(lái)一直從事軸承的銷(xiāo)售和售后技術(shù)支持,在機械行業(yè)技術(shù)方面有著(zhù)非常豐富的經(jīng)驗,今天濟南鴻慷機電進(jìn)口軸承專(zhuān)家為大家介紹一下旋轉機械軸承振動(dòng)和發(fā)熱的原因分析及處理。
旋轉機械(特別是高速旋轉機械)在運行過(guò)程中影響因素較多,比如:設備制造質(zhì)量、使用正確與否、裝配質(zhì)量、潤滑等。故障發(fā)生時(shí),往往最直接的體現就是旋轉機械設備振動(dòng)發(fā)生了異常變化。某公司兩臺110MW機組各配兩臺Y4—73No.28F(右旋45°/135°)型引風(fēng)機,葉輪回轉體(機械側)用滾動(dòng)軸承支撐并承載轉動(dòng),軸承潤滑采用浸油潤滑方式,冷卻采用油室加設環(huán)繞冷卻水的方式。由于運行中出現過(guò)多次因機械振動(dòng)和滾動(dòng)軸承發(fā)熱迫使引風(fēng)機停運、機組減負荷運行的故障,給企業(yè)造成了很大的損失。其中,2#爐甲側引風(fēng)機自投運以來(lái)機械部分振動(dòng)一直在0.10~0.120mm,推力軸承溫度在60~65℃徘徊,振動(dòng)值和軸承溫度值基本在規定值(振動(dòng)不大于0.12mm;滾動(dòng)軸承溫度不高于75℃的上限位運行,這種運行趨勢在2001年3月開(kāi)始發(fā)生變化,振動(dòng)值最大達到0.27mm,推力側滾動(dòng)軸承最高溫度達75℃,兩值均超過(guò)了規定值,引風(fēng)機被迫退出運行進(jìn)行,故障分析和處理。
一、軸承振動(dòng)及發(fā)熱的原因分析
1、現場(chǎng)檢測數據
(1)振動(dòng)數值如下表所示。
軸承振動(dòng)值表
(2)軸承解體后的現狀承力軸承解體檢查無(wú)缺陷,彈子間隙0.24~0.26mm,頂部間隙0.15mm,膨脹間隙29mm,油質(zhì)完好;推力軸承解體后發(fā)現三個(gè)滾子起皮,軸承內跑道麻坑連片,最深處達0.3mm,外跑道無(wú)缺陷,靠推力面有摩擦痕跡,推力間隙0.25mm,頂部間隙0.16mm,彈子間隙0.30~0.32mm,潤滑油內有大量銅末,彈架磨損痕跡明顯;推承力側滾動(dòng)軸承冷卻水檢查均完好。
(3)轉子檢查主軸各部同心度誤差小于0.02mm,無(wú)裂紋和變形;葉輪無(wú)磨損,護板根部有裂紋,葉片入口有砂眼(最大砂眼直徑3.5mm),輪轂螺栓無(wú)松動(dòng)和斷裂現象;集流器完好,徑向間隙在5~8mm之間,插入深度25mm;葉輪飄偏最大值2mm。
(4)風(fēng)道檢查入口擋板活動(dòng)靈活,無(wú)卡澀,入口無(wú)積灰和雜物;出口風(fēng)道暢通,無(wú)積灰和雜物;出入口風(fēng)道無(wú)漏風(fēng),支架完好。
(5)基礎和環(huán)境檢查基礎臺面與基建時(shí)預留的標尺對照無(wú)明顯變化;周?chē)鸁o(wú)深層掏挖和施工。
2、振動(dòng)原因分析
(1)2#爐甲側引風(fēng)機屬雙頭支撐離心式風(fēng)機,引起振動(dòng)的原因有以下幾方面:
a.轉子不平衡、不同心或主軸彎曲,水平超標。
b.軸承損壞或頂部間隙超標。
c.基礎松動(dòng)或生根斷裂。
d.輪轂松動(dòng)或多個(gè)固定螺栓斷裂。
e.風(fēng)道堵塞。
f.介質(zhì)變化大。
g.葉輪飄偏或晃動(dòng)。
(2)主要原因確定旋轉設備的振動(dòng)原因大多是眾多因素的疊加所致,在眾多因素中首先確定主要因素,然后確定振源進(jìn)行處理,軸向振動(dòng)一般不會(huì )持續存在,只是瞬時(shí)現象,在技術(shù)數據上只是參考。該風(fēng)機從現場(chǎng)調查的技術(shù)資料分析,軸向推力、基礎、葉輪飄偏、風(fēng)道堵塞及輪轂松動(dòng)等因素不是主因,而轉子不平衡或者兩軸承不同心及水平超標是主要因素,對照現場(chǎng)調查的兩軸承振動(dòng)數值:徑向水平(0.24~0.27mm)>軸向(0.11mm)>徑向垂直(0.08mm),且推力振幅大于支承力,可以確定平衡破壞。從軸承解體后的檢查來(lái)分析,轉子的水平和同心度(軸承安裝導致)誤差較大也是引起振動(dòng)的主要因素。
二、振動(dòng)處理
1、處理方案
(1)首先是轉子靜平衡校正,然后進(jìn)行動(dòng)平衡校正。
(2)轉子水平檢測。
(3)轉子同心度檢測。
(4)對有缺陷或間隙不符合標準的軸承進(jìn)行更換。
2、方案落實(shí)
(1)靜平衡校正時(shí)葉輪等分16點(diǎn)進(jìn)行,配重12~15kg,同時(shí)在出口風(fēng)道上加裝堵板,動(dòng)平衡校正采用三點(diǎn)法,拖掛重量1350g,不平衡重量計算出后點(diǎn)焊位置誤差的圓心角不超過(guò)2°。
(2)葉片逐個(gè)敲擊聽(tīng)聲檢查,重點(diǎn)是入口有砂眼的葉片,聲音沉悶的葉片打孔吹灰,然后封孔并將各葉片入口的砂眼打磨焊補。
(3)葉片根部護板做探傷檢查,裂紋處挖至根部后進(jìn)行補焊,如護板有深裂紋,必須切開(kāi)護板檢查葉片根部。
(4)推承力軸承安裝到位后上蓋不扣,兩側各加軸向和徑向百分表測同心度和水平,同時(shí)配用水平儀以確保準確度。
3、方案實(shí)施后的檢查及試運行效果
(1)八只葉片根部護板有裂紋,打磨后補焊,三只葉片內吹出爐灰。
(2)靜平衡不平衡重量736g,動(dòng)平衡不平衡重量1590g。
(3)兩軸承同心度調整,誤差0.03mm,推力軸承底部加墊2.4mm,水平調整后考慮到平衡軸向推力,推力軸承比承力軸承高0.08mm。
(4)兩側軸承安裝間隙均在0.02~0.03mm,推力軸承游隙0.25~0.28mm,推力間隙0.28mm,頂部間隙0.16mm,承力軸承游隙0.21~0.25mm,頂部間隙0.18mm,膨脹間隙29mm。
(5)試運最大振幅為0.05mm(在最大振幅0.12mm內)。
(6)推力軸承溫度36℃左右,承力軸承溫度32℃(在允許的75℃度范圍內)。
(7)檢修后監視觀(guān)察一周運行良好,交運行管理部門(mén)。
三、結束語(yǔ)
通過(guò)上面的分析,本案例中引風(fēng)機屬于典型的機械振動(dòng)疊加振源,造成的原因是葉輪磨損后焊接氣孔(砂眼)進(jìn)灰,導致平衡破壞引起振動(dòng)并伴隨發(fā)熱。可以得出以下結論:振動(dòng)隨著(zhù)設備運行時(shí)間的延續可能隨時(shí)產(chǎn)生,只能通過(guò)檢查維護,發(fā)現問(wèn)題及時(shí)采取相應措施阻止其發(fā)展和減少不良后果。而軸承發(fā)熱只要在確保潤滑油質(zhì)量合格、油量適宜、軸承各部間隙符合標準的情況下很少發(fā)生。
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