燒結(jié)機(jī)主抽煙機(jī)振動異常的分析及處理

周旭東，唐安全

（1.攀鋼釩煉鐵廠，四川 攀枝花 617000；2.四川鴻艦重機(jī)有限公司設(shè)備故障診斷中心，四川 攀枝花 617063）

燒結(jié)機(jī)主抽煙機(jī)振動異常的分析及處理

周旭東1，唐安全2

（1.攀鋼釩煉鐵廠，四川 攀枝花 617000；2.四川鴻艦重機(jī)有限公司設(shè)備故障診斷中心，四川 攀枝花 617063）

主要針對燒結(jié)機(jī)主抽煙機(jī)振動異常進(jìn)行了分析和處理。在分析過程中靈活地運用故障診斷技術(shù)，準(zhǔn)確地找到了故障源，并進(jìn)行了相應(yīng)的處理，保證了生產(chǎn)計劃的順利執(zhí)行。

振動；頻譜；故障診斷；處理；效果

攀鋼釩煉鐵廠6#抽煙機(jī)是173．6m2燒結(jié)機(jī)抽風(fēng)燒結(jié)的關(guān)鍵設(shè)備，抽煙機(jī)電機(jī)、風(fēng)機(jī)支撐軸承采用滑動軸承。抽煙機(jī)組出現(xiàn)異常振動時，將會停機(jī)檢修，影響生產(chǎn)效益。對振動異常快速處理才能將燒結(jié)生產(chǎn)損失降到最低。

2013年5月4日，173．6m2燒結(jié)機(jī)安排定修，計劃10h，按計劃6#抽煙機(jī)正常開機(jī)，但開機(jī)后抽煙機(jī)風(fēng)機(jī)端振動很大，3H的振動速度值達(dá)13．9mm/s，嚴(yán)重超標(biāo)，立即進(jìn)行故障診斷。

6#抽煙機(jī)的設(shè)備結(jié)構(gòu)及測點布置簡圖如圖1所示，其主要參數(shù)如下。

風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速：1 500r/min，風(fēng)量：300m3/s，風(fēng)壓：18 000Pa，轉(zhuǎn)動慣量：4 150kg/m2，轉(zhuǎn)子直徑：2 840mm，進(jìn)口溫度：110℃，轉(zhuǎn)子重量：11 146kg，電機(jī)功率：6 300kW。

圖1 6#抽煙機(jī)測點布置圖

一、振動測量及頻譜圖特征

由于燒結(jié)機(jī)計劃檢修前，抽煙機(jī)振動不大，所以就沒有安排檢修。當(dāng)抽煙機(jī)重新開機(jī)后風(fēng)機(jī)端振動突然增大且振動值嚴(yán)重超標(biāo)，主要表現(xiàn)在風(fēng)機(jī)端的水平方向和軸向，而電機(jī)端振動較小，說明故障源在風(fēng)機(jī)端。鑒于該風(fēng)機(jī)的異常振動情況，主要對風(fēng)機(jī)端進(jìn)行振動測試，測試的數(shù)據(jù)與停機(jī)前的振動數(shù)據(jù)見表1。

表1 6#抽煙機(jī)風(fēng)機(jī)端振動測試數(shù)據(jù) mm/s

從表1的振動數(shù)據(jù)來看，重新開機(jī)后，風(fēng)機(jī)端水平方向的振動比停機(jī)前增加2倍多，軸向增加的更多，但振動最大還是在水平方向。而從3H的頻譜看（圖2），轉(zhuǎn)頻占主導(dǎo)，轉(zhuǎn)頻分量占總振值的76%，另外還存在高次諧波，其中6倍頻分量占總振值的40%，5倍頻分量占總振值的27%，2倍頻分量占總振值的25%，其余的諧波分量較小。4H的頻譜圖與3H基本相同，也是轉(zhuǎn)頻占主導(dǎo)，還有高次諧波。而3A的頻譜是3倍轉(zhuǎn)頻占主導(dǎo)，3倍頻分量占總振值的64%，其次是4倍頻分量占總振值的62%，轉(zhuǎn)頻分量只占總振值的19%（圖3）。4A的頻譜圖與3A的頻譜圖相似。而停機(jī)前各測點的頻譜圖均是轉(zhuǎn)頻占主導(dǎo)，諧波分量都較小。

圖2 3H頻譜圖

二、振動原因分析

圖3 3A頻譜圖

由以上測試數(shù)據(jù)可看出，3A的振動增加最大，且3倍頻占主導(dǎo)，3H的頻譜同樣存在相當(dāng)分量的高次諧波，從頻譜特征看，不對中、松動、軸承座動剛度較低、不平衡這四種故障的特征都符合，但電機(jī)端的振動在停機(jī)前、后基本沒變化且振動較小，如果存在不對中，電機(jī)負(fù)荷端的振動相應(yīng)的也較大才對，由此基本排除了不對中的可能；隨即對軸承座的基礎(chǔ)螺栓進(jìn)行了測試，各螺栓上的振動基本上接近并且相對較小，同樣排除了軸承座動剛度較低故障；如果軸瓦在開、停機(jī)時造成損傷而增大軸瓦的間隙，類似于松動故障特征，哪怕存在輕微的不平衡，也將放大振動，但水平方向的頻譜特征又不完全支持存在松動故障，要檢查軸瓦是否存在損傷，至少需要6h，這樣就要造成生產(chǎn)計劃后延，由于軸瓦損傷的特征并不十分充分，暫時將軸瓦存在損傷故障排在第二步檢查；從3H、4H的頻譜圖看轉(zhuǎn)頻分量占主導(dǎo)，說明風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子存在不平衡，但停機(jī)前的振動并沒有超標(biāo)，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的平衡情況還可以，停機(jī)后沒有對風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行清灰處理，按理不應(yīng)該出現(xiàn)這樣大的振動，除非風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子存在脫落，造成風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的不平衡加劇。經(jīng)了解，此風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子是修復(fù)的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子上的耐磨層采用熔焊技術(shù)進(jìn)行修復(fù)，如果耐磨層有一點被磨穿，在停、開機(jī)時，由于巨大的慣性力和離心力，將造成更大面積的脫落。因此認(rèn)為造成開機(jī)后風(fēng)機(jī)端振動異常增大的根本原因就是轉(zhuǎn)子上的耐磨層脫落加劇了轉(zhuǎn)子的不平衡，而高次諧波分量是由于轉(zhuǎn)子嚴(yán)重的不平衡分量激發(fā)造成的。

三、處理對策及效果

據(jù)分析結(jié)果，決定先對風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行在線動平衡。在風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子上加配重850g，同時發(fā)現(xiàn)多個葉片上的耐磨層存在多處大小不一的剝落。開機(jī)后各測點振動均在1mm/s以下（見表1），花費的時間不到1h，保證了生產(chǎn)計劃的正常執(zhí)行。同時也證明了分析和診斷是正確的，避免了盲目檢查軸瓦而增加定修時間，影響生產(chǎn)計劃的正常執(zhí)行。

[1] 沈永福，高大勇．設(shè)備故障診斷技術(shù)[M]．科學(xué)出版社．

[2] 李方澤，劉馥清，王正．工程振動測試與分析[M]．高等教育出版社．

[3] ENTEK IRD振動分析[M]．

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1671-0711（2014）04-0067-02

2014-02-08）