淺析ZFL 24.5/1824型發電勵磁機振動的原因和消除方法

陜西省澄城縣金元鋁業有限公司 王保倉

淺析ZFL 24.5/1824型發電勵磁機振動的原因和消除方法

陜西省澄城縣金元鋁業有限公司 王保倉

勵磁機是火力發電廠的重要設備之一,一旦出現故障就會影響整個機組的正常運行。本文通過實踐淺析解決勵磁機振動的原因和消除方法。

勵磁機振動原因消除方法

一、概況

勵磁機通過汽輪發電機靠背輪驅動旋轉而產生勵磁電流。澄城縣電廠1#勵磁機多年來振動超標:垂直振幅0.07mm,水平振幅0.13mm,遠遠超出額定工況下,各轉子的最大振幅0.05 mm的標準,直接威脅機組安全運行,影響正常生產。本文通過生產實踐,找出了解決振動原因和消除方法。

二、檢查分析

依據線性系統振動理論,系統部件上呈現的振幅與作用在該件上的激振力成正比,與它的剛度成反比。

即可由公式表示:A=P/Kd

其中:A——振幅(mm);P——激振力(N); Kd——系統的動剛度(N/mm)。

從公式可知,減少振幅A的途徑有兩條:①是增加系統的支承剛度;②是減少激振力。應從這兩方面進行查找、分析振動的原因。

首先,從增加系統的支承軸承的剛度開始排查,停機后對機體安裝基礎、螺栓、支承瓦(滑動軸承)、瓦座(軸承座)進行徹底檢查,不放過任何疑點。

其次,從影響激振力的三大主要因素排查。(1)前后兩瓦座(軸承座)的安裝同心度偏差情況;(2)轉子組的軸向竄動情況;(3)連接靠背輪中心情況。

可疑點:兩靠背輪連接螺栓銷孔位置尺寸誤差較大,在高速工況下,易產生徑向激振力,很可能是引起振動。

首先,根據兩靠背輪外圓處原安裝位置作標記,編對應孔號。然后精確測量兩靠背輪相鄰銷孔的中心距及各銷孔中心到外圓的距離分析比較,發現兩靠背輪對應銷孔位置尺寸誤差較大,安裝使用必然產生徑向激振力,不宜配對使用。

三、消除方法

考慮到發電機轉子和靠背輪是一個整體,只有更換與發電機靠背輪銷孔位置尺寸配套的新加工勵磁機靠背輪,方可消除振動超標。

首先,精確測量發電機靠背輪各銷孔的分布圓半徑ri=發電機靠背輪外徑/2-靠背輪各銷孔邊距的平均值。

其次,依余弦定理計算各相臨銷孔間的夾角αi,計算角度積累誤差∑Δαi及角度修正值Δα=∑Δαi÷n,n是銷孔數,應加以修正,故,發電機靠背輪相鄰銷孔間的實際夾角應為:αi′=αi+Δα。

由此可確定勵磁機靠背輪加工圖如下:

1.勵磁機靠背輪錐孔的位置尺寸如下:

①錐孔的分布圓半徑ri:

r1=70.23mm,r2=71.44mm,r3=71.50mm,

r4=70.70mm,r5=69.34mm,r6=70.22mm

②錐孔的相鄰間的夾角αi:

α1=59°27′12″,α2=59°24′41″,α3=59°21′30″

α4=60°45′26″,α5=60°43′37″,α6=60°17′34″

2.勵磁機靠背輪加工工藝

(1)下料:鋸床鋸切45#圓鋼Φ220×120;

(2)熱處理:調質處理,硬度HB=220～250;

(3)車:①粗車:在CW6130車床上三爪卡盤夾持毛坯一端找正加緊,車Φ104.5到Φ110,車Φ180到Φ175;平端面,鉆車內孔Φ480-0.02到Φ40;②精車:調頭三爪夾持Φ110外徑,平端面,車外圓Φ2150-0112,車鏜內孔Φ40到Φ480-0.02,保證尺寸42和加工粗糙度;再調頭,三爪夾持Φ2150-0.12外圓,找正夾緊,平端面保證尺寸113;車Φ110到Φ104.5,車Φ175沉槽到Φ180,保證槽深20。

(4)坐標鏜加工銷孔:以沉槽一端為基準,找正內孔Φ480-0.02和大端面夾緊;按圖示作原安裝標記;嚴格按錐孔分布圓半徑ri和相臨孔間夾角αi跑坐標,特別注意孔編號旋轉方向;加工錐孔要求鉆孔、擴孔、鉸孔一次成型到尺寸。

(5)劃線:準確劃出鍵槽加工線。

(6)插鍵:以大端面為基準,內孔Φ480-0.02找正夾緊,按鍵槽加工劃線,插鍵槽140+0.035到尺寸。

(7)檢驗:嚴格按圖紙尺寸檢查驗收。

(8)包裝:內孔涂抹一層黃油,塑料紙包裝,裝木箱固定保證運輸不碰傷。

四、結語

按照繪制的圖紙及加工工藝加工勵磁機靠背輪。找正安裝后,啟動試驗,振幅明顯下降,垂直振幅0. 03mm,水平振幅0.05mm,符合規程標準。徹底解決了迷惑多年的老大難問題,保證了電廠的安全生產運行,為今后解決轉動機械振動提供了科學的經驗依據。

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