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  浅析高压风机主轴与轴承烧毁的原因  
 

烧结主抽风机是烧结生产的主要设备,担负着烧结过程燃烧的送风。若主抽风机故障停机,将引起暂停炼铁甚至停炉的特大事故。

  一、高压风机状况及故障现象韶钢3号烧结机主抽风机D2500一11的主要参数为:风量2 500m3/min,风压89.21Pa,废气温度120℃,负压11 768Pa,电机功率l.6kw,转速1 500r/min。3号烧结机2005年9月底开机后,主抽风机的自由端振动严重超标,特别是轴向振动很大,位移峰一峰值达到105μm,而风机负荷端的各向振动位移峰一峰值都较小,在20μm以下。

  二、振动原因分析1.轴向振动原因主抽风机振动故障的主要特征之一,是自由端轴向振动特别大,原因有以下几种:

  (l)安装角向不对中;(2)轴弯曲;(3)轴承不对中。不平衡和不对中是旋转机械最普遍和常见的振动原因,但要认真分辨各自的特征频谱。因为故障振动可能是单一原因造成,也可能是几种故障的叠加。滑动轴承间隙过大可使轴改变在轴承内的位置,导致不对中,常产生二倍频振动,使轴与轴承或密封等零部件摩擦,进而产生使轴进入不稳定激烈运动所需的扰动力。这时,滑动轴承不是故障振动的根源,而不平衡、不对中或轴弯曲才是故障源。

  2.振动分析的初步结论频谱分析表明,烧结风机的主要振动特征为,自由端轴向振动超标;各方向主要频率成分为轴旋转频率,同时存在明显的二、三倍频等高次谐波及1/2倍频等谐波。

  振动分析的初步结论为:(1)由于变形、磨损等原因,使转子产生不平衡;(2)风机自由端轴瓦磨损,间隙过大;(3)轴系不对中。

  三、故障处理10月8日进行第一次现场冷态动平衡,其后风机各点振动值明显下降,但自由端轴向振动仍最大,位移峰一峰值达77.2μm。解体检查发现,风机自由端上、下支承瓦磨损较严重;轴密封铜板与转子轴表面发生摩擦,有明显摩擦痕迹。更换轴瓦后,风机各点振动值在正常范围内,但自由端轴向振动相对其它点仍偏大,一倍频占主要成分,且轴向最大。可以确定风机转子存在的不平衡,主要由热变形引起,运行时间越长不平衡越明显。10月20日进行第二次现场冷态动平衡。动平衡前风机自由端水平位移峰一峰值为36.45μm,轴向位移峰一峰值为48.8μm;动平衡后分别降至3μm和30μm。风机自由端水平方向一倍频占主要成分,同时存在二倍频等成分。主抽风机运行约4天后,各向振动值缓慢变大,可见转子仍然存在不平衡。10月24日进行了一次热态动平衡,即主抽风机在最接近实际运行工况的热态情况下的动平衡。动平衡前风机自由端水平位移峰一峰值为27.87μm,轴向位移峰一峰值为58μm;动平衡后分别为8.3μm和18.6μm。开机后运转平稳,经过4个月的运转和检测,证明主抽风机的振动故障已经解决。

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