一次加準技術(shù)在某鋼廠除塵風(fēng)機轉(zhuǎn)子動平衡的應(yīng)用探究

簡彥成，慶永勝，賈維龍，王順利

（馬鞍山馬鋼華陽設(shè)備診斷工程有限公司，安徽 馬鞍山 243000）

1 引言

2020年1月27日，作者對某鋼廠除塵風(fēng)機進行振動測試，風(fēng)機前后軸承振動有效值分別為：3H:3.5mm/s、3A:4.3mm/s；4H:4.5mm/s、4A:4.2mm/s，振動主要能量為風(fēng)機轉(zhuǎn)頻，決定對風(fēng)機轉(zhuǎn)子進行現(xiàn)場動平衡處理。根據(jù)經(jīng)驗加試重477g于240°附近位置后，機組振動明顯減小，又根據(jù)加重后振動數(shù)據(jù)進行計算校準，葉輪最終加重927g于329°，風(fēng)機啟動后振動有效值全面下降：3H:1.2mm/s、3A:1.1mm/s；4H:0.75mm/s、4A:0.99mm/s，動平衡效果良好，風(fēng)機運行平穩(wěn)。但在動平衡加重過程，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子葉片有落灰現(xiàn)象，作者懷疑轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)部有磨通現(xiàn)象，由于現(xiàn)場檢修時間緊，生產(chǎn)任務(wù)重，就繼續(xù)生產(chǎn)了。

2020年2月4日機組運行一周后，現(xiàn)場工作人員發(fā)現(xiàn)風(fēng)機前后軸承振動逐漸變大，作者建議先對風(fēng)機葉輪仔細檢查并對磨通的轉(zhuǎn)子葉片補焊修復(fù)后，再決定是否要動平衡處理。2020年2月4日晚8點，轉(zhuǎn)子葉片補焊好后機組啟動，測試風(fēng)機前后軸承振動有效值：3H:4.2mm/s、3A:5.9mm/s；4H:2.7mm/s、4A:3.1mm/s，主要能量為風(fēng)機轉(zhuǎn)頻，再次決定對風(fēng)機轉(zhuǎn)子進行現(xiàn)場動平衡處理，根據(jù)上次動平衡數(shù)據(jù)，決定本次加重748g于50°，機組啟動后風(fēng)機前后軸承振動效值全面下降：3H:1.3mm/s、3A:1.7mm/s；4H:0.59mm/s、4A:1.2mm/s，風(fēng)機實現(xiàn)了動平衡一次加準，節(jié)省了維修時間和大量人力，為企業(yè)盡快安全生產(chǎn)贏得了寶貴的時間。

2 備傳動與機組參數(shù)

除塵風(fēng)機組由電機、風(fēng)機轉(zhuǎn)子等組成，圖1中數(shù)字1、2、3、4為振動測點位置。設(shè)備參數(shù)如下：電機型號：YKK500-6W；額定功率：1000kW；額定轉(zhuǎn)速：991r/min；額定電壓10000V；生產(chǎn)廠家：臥龍電氣南陽防爆集團股份有限公司；轉(zhuǎn)子葉片：11片、重量約：10t。

圖1 風(fēng)機傳動結(jié)構(gòu)簡圖

3 動平衡實施過程

3.1 2020.1.27動平衡校正（風(fēng)機轉(zhuǎn)速993r/min）

初始振動測試：測點位置選擇在風(fēng)機前軸承3測點水平方向的位置見圖2，初始值如表1。

表1 振動初始值

圖2 風(fēng)機前軸承3H位置

加試重測試：根據(jù)風(fēng)機工作轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子重量及葉輪尺寸和經(jīng)驗公式，在風(fēng)機葉輪上加試重為477g于240°（依照光標位置順轉(zhuǎn)向240°）見圖2，加試重后振動值明有顯減小，測試振動值見表2。

表2 加試重后振動值

以3H計算校正結(jié)果為：配重735g（去原試重），配重角度為試重位置順移318°；以4H計算校正結(jié)果為：配重1126g（去原試重），配重角度為試重位置順移329°。

綜合上述計算結(jié)果，最后加重927g于329°位置后（也即是依照光標位置順轉(zhuǎn)子方向加重210°），風(fēng)機啟動后，測試振動值見表3。

表3 配重后振動值

風(fēng)機前后軸承振動有效值全面下降，3H:1.2mm/s、3A：1.1mm/s；4H:0.75mm/s、4A:0.99mm/s，動平衡效果良好，滿足了企業(yè)安全生產(chǎn)需求，最后加重角度與原試重角度差30°，見圖2。

根據(jù)以往經(jīng)驗，在轉(zhuǎn)子加重240°位置后，機組振動值明顯減小，但沒把振動值降到理想范圍，主要原因是試加重輕了，同時試加重角度和最終加重角度相差30°，所以試加重角度和試加重重量的精準是轉(zhuǎn)子動平衡一次加準成敗因素。2020年2月4日，風(fēng)機轉(zhuǎn)子葉片經(jīng)過補焊修復(fù)后，決定再次對風(fēng)機進行動平衡處理。

3.2 2020.2.4動平衡校正（風(fēng)機轉(zhuǎn)速993r/min）

初始振動測試：測點位置選擇在風(fēng)機后端3測點水平方向的位置。初始測試見表4。

表4 振動初始值

加試重測試：根據(jù)1月27日動平衡相關(guān)數(shù)據(jù)分析可得，轉(zhuǎn)子試重角度=初始振動相位+136°，本次試加重理論度數(shù)為：278°+136°-360°=54°，實際在50°位置加重757g，見圖3，風(fēng)機啟動后,振動值見表5。

圖3 風(fēng)機前軸承3H位置

表5 配重后振動值

風(fēng)機前后軸承振動有效值全面下降，3H:1.3mm/s、3A：1.7mm/s；4H:0.59mm/s、4A:1.2mm/s，根據(jù)3H計算校正結(jié)果為：配重1188g（去原試重），配重角度為試重位置順移1.7°；再次配重角度與原試重角度幾乎重合，實現(xiàn)了風(fēng)機動平衡的一次加準，由于本次動平衡效果良好，就沒有再進一步校準，節(jié)省了維修時間和大量人力，為企業(yè)盡快安全生產(chǎn)贏得了寶貴時間。

圖4風(fēng)機前軸承3H速度頻譜對比圖

4 結(jié)語

轉(zhuǎn)子動平衡可以做到一次加重能夠使機組振動值明顯下降，但有時不平衡量還有很大，這主要是由于加試重位置和加試重重量不精準引起的。作者認為動平衡一次加準須有三個條件：（1）有此機組現(xiàn)場動平衡數(shù)據(jù)；（2）再對此機組做動平衡時，須帶上次同樣的動平衡儀器，弄清測試時是速度類型還是加速度類型傳感器測試的數(shù)據(jù)；（3）機組運行時，風(fēng)機轉(zhuǎn)子動力學(xué)特性沒發(fā)生明顯改變。

基于上述三條總結(jié)，就能夠做到轉(zhuǎn)子動平衡一次試加重后把原始振動值下降為70%～80%，為現(xiàn)場節(jié)省了大量的人力和物力，為企業(yè)生產(chǎn)贏得了寶貴的時間。