濟南市鴻慷機電設備有限公司位于交通便利的泉城濟南,是全球生產滾動軸承和直線運動產品的領導企業---德國舍弗勒集團在山東的授權代理商。公司專營舍弗勒集團旗下兩大品牌德國INA軸承和德國FAG軸承,是一家順應經濟發展需要而誕生的專業化新型高端軸承公司。多年來一直從事軸承的銷售和售后技術支持,在機械行業技術方面有著非常豐富的經驗,今天濟南鴻慷機電進口軸承專家為大家介紹一下旋轉機械軸承振動和發熱的原因分析及處理。
旋轉(zhuan)(zhuan)機(ji)(ji)械(特別是高速旋轉(zhuan)(zhuan)機(ji)(ji)械)在運(yun)(yun)行(xing)過程中(zhong)影(ying)響(xiang)因(yin)素較(jiao)多,比(bi)如:設備(bei)制造(zao)質量、使(shi)用正(zheng)確與否、裝配質量、潤滑(hua)等(deng)。故(gu)障發(fa)(fa)生時,往往最(zui)直(zhi)接的(de)(de)體(ti)現(xian)(xian)就是旋轉(zhuan)(zhuan)機(ji)(ji)械設備(bei)振(zhen)動(dong)(dong)(dong)發(fa)(fa)生了(le)異常(chang)變(bian)(bian)化。某公司兩(liang)臺(tai)110MW機(ji)(ji)組(zu)各配兩(liang)臺(tai)Y4—73No.28F(右(you)旋45°/135°)型(xing)引風機(ji)(ji),葉輪回(hui)轉(zhuan)(zhuan)體(ti)(機(ji)(ji)械側(ce))用滾(gun)動(dong)(dong)(dong)軸承支(zhi)撐并承載(zai)轉(zhuan)(zhuan)動(dong)(dong)(dong),軸承潤滑(hua)采(cai)用浸(jin)油潤滑(hua)方(fang)式(shi),冷卻采(cai)用油室加設環繞冷卻水(shui)的(de)(de)方(fang)式(shi)。由于運(yun)(yun)行(xing)中(zhong)出現(xian)(xian)過多次因(yin)機(ji)(ji)械振(zhen)動(dong)(dong)(dong)和(he)滾(gun)動(dong)(dong)(dong)軸承發(fa)(fa)熱迫使(shi)引風機(ji)(ji)停運(yun)(yun)、機(ji)(ji)組(zu)減負荷(he)運(yun)(yun)行(xing)的(de)(de)故(gu)障,給企業造(zao)成了(le)很大的(de)(de)損失。其中(zhong),2#爐甲側(ce)引風機(ji)(ji)自投運(yun)(yun)以來機(ji)(ji)械部分振(zhen)動(dong)(dong)(dong)一直(zhi)在0.10~0.120mm,推力(li)軸承溫(wen)度(du)在60~65℃徘徊,振(zhen)動(dong)(dong)(dong)值和(he)軸承溫(wen)度(du)值基本在規定(ding)值(振(zhen)動(dong)(dong)(dong)不大于0.12mm;滾(gun)動(dong)(dong)(dong)軸承溫(wen)度(du)不高于75℃的(de)(de)上限位運(yun)(yun)行(xing),這種運(yun)(yun)行(xing)趨勢(shi)在2001年3月開始發(fa)(fa)生變(bian)(bian)化,振(zhen)動(dong)(dong)(dong)值最(zui)大達到0.27mm,推力(li)側(ce)滾(gun)動(dong)(dong)(dong)軸承最(zui)高溫(wen)度(du)達75℃,兩(liang)值均超過了(le)規定(ding)值,引風機(ji)(ji)被迫退出運(yun)(yun)行(xing)進(jin)行(xing),故(gu)障分析和(he)處理。
一(yi)、軸承振(zhen)動及發熱的原因分(fen)析
1、現場檢測數(shu)據
(1)振動(dong)數(shu)值(zhi)如下(xia)表所示。
軸承振動值表
(2)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)解(jie)(jie)體后(hou)的(de)現狀承(cheng)力軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)解(jie)(jie)體檢查無缺陷(xian)(xian),彈(dan)子(zi)間(jian)(jian)隙(xi)(xi)(xi)0.24~0.26mm,頂(ding)部(bu)(bu)間(jian)(jian)隙(xi)(xi)(xi)0.15mm,膨脹間(jian)(jian)隙(xi)(xi)(xi)29mm,油質完好;推力軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)解(jie)(jie)體后(hou)發現三個滾子(zi)起(qi)皮,軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)內(nei)跑道麻坑(keng)連片,最(zui)深(shen)處達0.3mm,外跑道無缺陷(xian)(xian),靠推力面有(you)摩擦痕跡,推力間(jian)(jian)隙(xi)(xi)(xi)0.25mm,頂(ding)部(bu)(bu)間(jian)(jian)隙(xi)(xi)(xi)0.16mm,彈(dan)子(zi)間(jian)(jian)隙(xi)(xi)(xi)0.30~0.32mm,潤滑油內(nei)有(you)大量(liang)銅(tong)末(mo),彈(dan)架磨損痕跡明顯;推承(cheng)力側滾動軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)冷卻水(shui)檢查均完好。
(3)轉子檢(jian)查主(zhu)軸(zhou)各部同心(xin)度誤差小于0.02mm,無裂(lie)紋(wen)和變(bian)形;葉(xie)輪無磨損,護板根部有(you)裂(lie)紋(wen),葉(xie)片入口有(you)砂(sha)眼(yan)(最大砂(sha)眼(yan)直徑(jing)3.5mm),輪轂螺栓無松動和斷裂(lie)現象;集流器完好,徑(jing)向間(jian)隙在5~8mm之(zhi)間(jian),插入深度25mm;葉(xie)輪飄偏最大值2mm。
(4)風道(dao)檢(jian)查入口擋板活(huo)動靈(ling)活(huo),無卡澀,入口無積灰和雜(za)(za)物;出口風道(dao)暢通,無積灰和雜(za)(za)物;出入口風道(dao)無漏風,支架完好。
(5)基(ji)礎和(he)環境檢查(cha)基(ji)礎臺面與(yu)基(ji)建時(shi)預留的標尺對(dui)照(zhao)無明顯(xian)變化(hua);周圍無深層掏挖和(he)施工。
2、振(zhen)動原因分析
(1)2#爐甲側引風(feng)機屬(shu)雙頭(tou)支撐離心(xin)式風(feng)機,引起振動的原因有以下幾(ji)方面(mian):
a.轉子不(bu)平(ping)(ping)衡、不(bu)同心或(huo)主軸彎(wan)曲,水平(ping)(ping)超標。
b.軸承損壞或頂部間(jian)隙超(chao)標。
c.基礎松(song)動或生根斷裂(lie)。
d.輪轂(gu)松動或多個(ge)固定螺栓斷裂。
e.風道堵塞。
f.介(jie)質(zhi)變化大。
g.葉輪飄偏或晃動。
(2)主(zhu)(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)確(que)定旋轉(zhuan)設備的(de)振(zhen)動原(yuan)因(yin)大多是(shi)眾多因(yin)素(su)的(de)疊加所致(zhi),在(zai)(zai)眾多因(yin)素(su)中首先確(que)定主(zhu)(zhu)要(yao)因(yin)素(su),然后確(que)定振(zhen)源(yuan)進行處理,軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)振(zhen)動一般不會持續(xu)存(cun)在(zai)(zai),只(zhi)是(shi)瞬時現(xian)象(xiang),在(zai)(zai)技術(shu)數據上只(zhi)是(shi)參考。該風機從(cong)現(xian)場(chang)調查(cha)的(de)技術(shu)資料分析(xi),軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)推力、基(ji)礎、葉輪飄偏、風道(dao)堵塞(sai)及輪轂松(song)動等因(yin)素(su)不是(shi)主(zhu)(zhu)因(yin),而轉(zhuan)子不平(ping)衡(heng)或者兩(liang)軸(zhou)(zhou)承不同心及水(shui)平(ping)超標是(shi)主(zhu)(zhu)要(yao)因(yin)素(su),對照現(xian)場(chang)調查(cha)的(de)兩(liang)軸(zhou)(zhou)承振(zhen)動數值(zhi):徑向(xiang)(xiang)水(shui)平(ping)(0.24~0.27mm)>軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(0.11mm)>徑向(xiang)(xiang)垂直(0.08mm),且(qie)推力振(zhen)幅(fu)大于(yu)支承力,可以確(que)定平(ping)衡(heng)破壞。從(cong)軸(zhou)(zhou)承解體后的(de)檢查(cha)來分析(xi),轉(zhuan)子的(de)水(shui)平(ping)和(he)同心度(軸(zhou)(zhou)承安裝導(dao)致(zhi))誤差較大也(ye)是(shi)引起振(zhen)動的(de)主(zhu)(zhu)要(yao)因(yin)素(su)。
二、振動處理
1、處理方案
(1)首先是轉子靜平衡校(xiao)正(zheng),然后進行(xing)動平衡校(xiao)正(zheng)。
(2)轉(zhuan)子水平檢(jian)測。
(3)轉子同心度檢測。
(4)對有缺(que)陷(xian)或間(jian)隙不符合標準的軸承進行更換。
2、方案落實
(1)靜平衡校正時(shi)葉輪(lun)等(deng)分16點進(jin)行,配重12~15kg,同時(shi)在(zai)出口風道上加裝(zhuang)堵板(ban),動平衡校正采用三(san)點法,拖掛重量(liang)1350g,不平衡重量(liang)計算出后點焊位置誤差的圓(yuan)心角不超(chao)過(guo)2°。
(2)葉片(pian)逐個敲擊(ji)聽聲檢(jian)查,重點(dian)是入口(kou)(kou)有砂眼的葉片(pian),聲音沉(chen)悶的葉片(pian)打孔吹灰(hui),然(ran)后封孔并(bing)將(jiang)各(ge)葉片(pian)入口(kou)(kou)的砂眼打磨焊補。
(3)葉片根(gen)部(bu)護板做探傷檢查,裂(lie)(lie)紋(wen)處挖至根(gen)部(bu)后(hou)進行(xing)補焊,如護板有(you)深裂(lie)(lie)紋(wen),必(bi)須切開護板檢查葉片根(gen)部(bu)。
(4)推承(cheng)力(li)軸承(cheng)安裝到位(wei)后上(shang)蓋不扣,兩側各加軸向(xiang)和徑(jing)向(xiang)百分表(biao)測同心度(du)和水平(ping),同時配用水平(ping)儀以確(que)保(bao)準確(que)度(du)。
3、方案(an)實(shi)施后的檢查及試運(yun)行效果
(1)八(ba)只葉片根部護板有裂紋(wen),打磨后補焊,三只葉片內吹出爐灰。
(2)靜平衡(heng)(heng)不(bu)平衡(heng)(heng)重量736g,動平衡(heng)(heng)不(bu)平衡(heng)(heng)重量1590g。
(3)兩(liang)軸承同(tong)心度調(diao)整,誤差0.03mm,推力(li)(li)(li)軸承底部加(jia)墊2.4mm,水平調(diao)整后考慮到平衡軸向推力(li)(li)(li),推力(li)(li)(li)軸承比承力(li)(li)(li)軸承高0.08mm。
(4)兩側軸承(cheng)安裝(zhuang)間(jian)隙(xi)均在0.02~0.03mm,推力軸承(cheng)游隙(xi)0.25~0.28mm,推力間(jian)隙(xi)0.28mm,頂部間(jian)隙(xi)0.16mm,承(cheng)力軸承(cheng)游隙(xi)0.21~0.25mm,頂部間(jian)隙(xi)0.18mm,膨脹間(jian)隙(xi)29mm。
(5)試運最(zui)大(da)振幅(fu)為0.05mm(在最(zui)大(da)振幅(fu)0.12mm內)。
(6)推(tui)力軸(zhou)承溫度(du)(du)36℃左右(you),承力軸(zhou)承溫度(du)(du)32℃(在允(yun)許的75℃度(du)(du)范圍(wei)內)。
(7)檢修后(hou)監視觀察(cha)一周運行(xing)良好,交(jiao)運行(xing)管理(li)部門。
三、結束語
通過上面的分析,本案例(li)中引風機(ji)屬于典型的機(ji)械振動(dong)疊加振源,造成的原因是葉(xie)輪(lun)磨損后焊接氣孔(砂眼)進灰,導(dao)致平衡破壞(huai)引起振動(dong)并伴(ban)隨(sui)(sui)發(fa)(fa)熱。可以得出以下結論:振動(dong)隨(sui)(sui)著設備運行時(shi)(shi)間(jian)的延續可能(neng)隨(sui)(sui)時(shi)(shi)產生(sheng),只能(neng)通過檢(jian)查維護,發(fa)(fa)現問題及(ji)時(shi)(shi)采取相(xiang)應措施阻(zu)止(zhi)其發(fa)(fa)展和(he)減少(shao)不良后果。而軸承發(fa)(fa)熱只要在(zai)確保潤滑油(you)質量合格、油(you)量適宜(yi)、軸承各部間(jian)隙符合標準的情(qing)況下很少(shao)發(fa)(fa)生(sheng)。
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