煤粉碎機振動故障識別及診斷研究

劉賓宇

(山西焦煤集團五麟煤焦開發有限責任公司，山西汾陽032200)

0 引言

煤粉碎機是煤炭生產線上的常用設備，是基于煤炭顆粒生產的基礎性工具。但是由于技術因素的限制以及不恰當的操作方式，煤粉碎機使用中經常出現諸多故障，其中，振動故障是極為多見的故障之一。這些故障的出現不僅會對產品質量造成不良的影響，而且還會增加原料和電力等資源的消耗，甚至會直接影響生產效率的提高。由此可見，加強對煤粉碎機故障的識別和診斷，對日常生產活動的順利開展有著尤為重大的意義。

1 煤粉碎機的工作原理

煤粉碎機又稱碎煤機，是煤炭生產和煤產品加工中不可或缺的設備。當前生產所使用的煤粉碎機一般是經過改造的新型設備，可以說是在單動力和有篩底裝置的傳統老式煤粉碎機基礎上加以改造、創新得到的。新型的煤粉碎機設備依靠雙動力和無篩底裝置受到了廣大廠家的廣泛好評，與此同時，新型煤粉碎機大幅度提高了生產效率，顯著增大了出料率，并且節省了生產成本和時間，更重要的是粉碎生成的原料更加均勻，更加能夠滿足生產的迫切需要。

煤粉碎機主要是由液壓電動油泵生成動力源，電動油泵的使用增加了機器啟動的自由控制性及安全系數，也可以提供更加充足的動力源。煤粉碎機具體是通過串聯的雙轉子進行摩擦和粉碎，工作人員則將物料經輸送機填入粉碎機的入料口后，雙轉子中的上級轉子便將物料予以初步粉碎，然后送入下轉子的錘頭中進行再次粉碎，經過這兩套轉子的粉碎工作，物料就變成＜3 mm的顆粒，最終從卸料口輸出，隨后進行下一道工序。

在煤粉碎機的整個工序中，錘片是煤粉碎機的主要機械部件，物料只有經過高速撞擊和切磨才能變成合格的顆粒。軸承也是煤粉碎機的重要零部件，軸承的穩固性、靈活性影響著煤粉碎機的工作效率，而這兩個重要部件同樣也是煤粉碎機經常出現故障的部位。在常見的振動故障中，針對振動本身進行分析是故障診斷和排除的主要方式。特別是在大型機組中，由于機械構造相對較強的復雜性，因而難以準確判斷故障的來源，如果能夠根據機械的頻譜圖加以分析，就能判斷與排除故障發生的原因，從而采取相應的維修措施。

2 煤粉碎機振動故障診斷及解決方案

2．1 平衡量不穩定導致振動故障

此類故障在頻譜圖數據上表現的特征主要有:①啟動和增大轉速時，振動的徑向值增大，基頻處有較為穩定的高峰，其他倍頻的振幅小，振動隨著機械的轉速值發生變動。②粉碎機體上的振動最明顯，聯軸節一側振動值偏大，軸向振動較小。③初步可排除軸向不對稱，基礎連接不牢固等故障。

徑向振動幅度大是平衡量不穩定的最主要特征，當振動變化未超過允許值范圍時，應當及時進行測量，并且實施平衡調試。

2．2 軸承故障引發振動故障

當機體出現相對較大的幅振動時，應及時安排振幅、速度值的測量，通過數據對比進行障礙的排除。如果出現加速值和烈度值增大而位移值并未大幅變動的情況，亦或是出現徑向同頻振動、振動幅度不穩定、負荷變動等，則可以大致確定是軸承方面的問題，亦或是軸承發生缺油、損壞、摻入雜質等問題。一但軸承出現問題，往往會導致高速運轉的主軸出現竄動，進而使機身產生劇烈振動。如果出現上述情形，應當專門對軸承予以全方位維修。

2．3 聯軸節發生故障導致振動故障

聯軸節出現故障時會表現出以下特征:①振動幅度隨著負荷值增大而增大。②聯軸節兩端振動最大;軸向、徑向振動劇烈，并且垂直振動值大于水平振動值。③基頻、兩倍頻率和多頻等振動頻率同時存在。④兩軸中心向垂直方向發生較大幅度偏移。⑤聯軸節兩側軸承的負荷增大，油膜壓力隨著軸承的變化而改變，部分軸承的負荷減少，油膜失穩。⑥高位置軸承支承壓力增大，低位置軸承不能分散承壓，振幅增大。⑦原始不對稱的方向就是振幅增大的方向。針對此種情況，最為關鍵的是停止機器運轉，對聯軸節進行測量，并對聯軸節加以校正，經測試合格后才能繼續開展工作。

2．4 錘片故障導致振動故障

錘片是煤粉碎機最關鍵的部件，對煤炭顆粒的質量有著突出影響。當錘片出現以下問題時，煤粉碎機較易產生振動故障:①錘片經常處于高速運轉中，容易發生嚴重磨損，這樣會造成錘片的重量不均衡，進而導致主軸不平衡現象，同時也會導致因料層過厚而難以出料的情況。②某些錘片安裝不合格，過緊亦或是過松，導致錘片在高速運轉時轉動不靈活，過緊的不易甩開，而過松的則容易碰撞到機身。當錘片出現磨損時，應當對每組錘片進行測量，保證錘片重量相差不超過5 g，并對不合格錘片及時予以更換。當出現錘片安裝不合格問題時，要及時檢修及調整，以便于充分保證主軸的平衡性。

2．5 電動機啟動故障導致機身振動

電動機是煤粉碎機的動力源，電動機啟動時，供電電壓不穩定或粉碎機機身內部物料清除不干凈等問題都會導致粉碎機振動。①煤粉碎機的用電量很大，電壓不穩定時，啟動煤粉碎機會產生低沉的轟鳴聲，嚴重的情況下會導致電動機燒毀。②在正常情況下，物料粉碎后會直接通過卸料口將物料排掉，但是當出現突然斷電或輸送器故障時，粉碎室內無法及時清理干凈，電動機由此便會發生啟動困難問題，如果強制啟動會導致電機燒毀。③當軸承安裝過緊時，主軸轉動困難，進而造成啟動時負荷增高，甚至致使軸承燒毀。出現上述情況時，應當根據具體情況適當采取措施，從根本上排除故障。例如，電壓過低時，應當換用較大的補償器，或將Y—△的啟動時間延長。當粉碎室內的物料無法自動排空時，應當停機將物料手動掏空后再重新啟動。

2．6 電流波動導致振動故障

電流波動通常是由電力外的其他原因所導致，一般出現的情況主要涉及以下幾方面:①粉碎機喂料過多，導致電機負荷增加，電流出現不穩定狀況，嚴重時會直接燒毀電機。②物料放進方向同錘片旋轉方向相同，物料在粉碎室內時間過長，引起電流波動，嚴重浪費機械能。③倒料不適時，物料的倒料板無法將放入的物料隔成兩部分，這樣會使物料進入方向與錘片轉動方向不一致，也會引發電流不穩定。④煤粉碎機高速運轉，會在粉碎室內形成負壓，篩面的負壓減小，這時可能使物料倒噴，導致電流產生巨大波動。因此，當檢測表出現電流的劇烈波動后，應當注意保持喂料的適量、適時，使物料能夠在倒料板一側均勻倒出。同時也要注意定時檢查倒料板的位置以及負壓系統，以保證電流的基本穩定。

2．7 篩片不合格造成的振動障礙

篩片的制作規格和安裝流程均有嚴格的標準，篩片的安裝不合格，下料時的重力會使長方形變成平行四邊形，篩片由此會出現縫隙，導致漏料發生。當進行不同規格的篩片更換時，篩片的厚度不同，對彈簧的張力需求也不盡相同，無法及時調整彈簧也容易產生篩片漏料，致使機身不穩。針對上述情形的出現，應當切實根據顆粒的要求對篩片予以更換和安裝，及時檢查篩片的空隙，以便于防止漏料情況的出現，最大限度地減少機身振動。

2．8 其他日常維護不到位導致振動產生

日常的維護工作對機械的正常運轉十分重要，機械體松動，機械基礎不牢固，軸不對稱，主軸彎曲，底腳螺栓松動等情況都會對煤粉碎機造成無法忽視的損害，造成機身發生振動。這些問題操作工人或維修人員務必要及時檢查報告，采取適當措施，按照標準維修和更換。

3 結語

針對煤粉碎機的振動故障，應當經常進行數據測量，及時匯總測量數據，并且深入分析問題產生的根源，按照測量數據依次排除，針對問題所在進行檢修更換，從而提高煤粉碎機的使用壽命及生產效率，為企業創造最大化的經濟效益。

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