淺析ZFL 24.5/1824型發(fā)電勵(lì)磁機(jī)振動(dòng)的原因和消除方法

陜西省澄城縣金元鋁業(yè)有限公司 王保倉(cāng)

淺析ZFL 24.5/1824型發(fā)電勵(lì)磁機(jī)振動(dòng)的原因和消除方法

陜西省澄城縣金元鋁業(yè)有限公司 王保倉(cāng)

勵(lì)磁機(jī)是火力發(fā)電廠的重要設(shè)備之一,一旦出現(xiàn)故障就會(huì)影響整個(gè)機(jī)組的正常運(yùn)行。本文通過實(shí)踐淺析解決勵(lì)磁機(jī)振動(dòng)的原因和消除方法。

勵(lì)磁機(jī)振動(dòng)原因消除方法

一、概況

勵(lì)磁機(jī)通過汽輪發(fā)電機(jī)靠背輪驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生勵(lì)磁電流。澄城縣電廠1#勵(lì)磁機(jī)多年來振動(dòng)超標(biāo):垂直振幅0.07mm,水平振幅0.13mm,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出額定工況下,各轉(zhuǎn)子的最大振幅0.05 mm的標(biāo)準(zhǔn),直接威脅機(jī)組安全運(yùn)行,影響正常生產(chǎn)。本文通過生產(chǎn)實(shí)踐,找出了解決振動(dòng)原因和消除方法。

二、檢查分析

依據(jù)線性系統(tǒng)振動(dòng)理論,系統(tǒng)部件上呈現(xiàn)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(tǒng)的動(dòng)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(tǒng)的支承剛度;②是減少激振力。應(yīng)從這兩方面進(jìn)行查找、分析振動(dòng)的原因。

首先,從增加系統(tǒng)的支承軸承的剛度開始排查,停機(jī)后對(duì)機(jī)體安裝基礎(chǔ)、螺栓、支承瓦(滑動(dòng)軸承)、瓦座(軸承座)進(jìn)行徹底檢查,不放過任何疑點(diǎn)。

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(zhuǎn)子組的軸向竄動(dòng)情況;(3)連接靠背輪中心情況。

可疑點(diǎn):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(chǎn)生徑向激振力,很可能是引起振動(dòng)。

首先,根據(jù)兩靠背輪外圓處原安裝位置作標(biāo)記,編對(duì)應(yīng)孔號(hào)。然后精確測(cè)量?jī)煽勘齿喯噜忎N孔的中心距及各銷孔中心到外圓的距離分析比較,發(fā)現(xiàn)兩靠背輪對(duì)應(yīng)銷孔位置尺寸誤差較大,安裝使用必然產(chǎn)生徑向激振力,不宜配對(duì)使用。

三、消除方法

考慮到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和靠背輪是一個(gè)整體,只有更換與發(fā)電機(jī)靠背輪銷孔位置尺寸配套的新加工勵(lì)磁機(jī)靠背輪,方可消除振動(dòng)超標(biāo)。

首先,精確測(cè)量發(fā)電機(jī)靠背輪各銷孔的分布圓半徑ri=發(fā)電機(jī)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(jì)算各相臨銷孔間的夾角αi,計(jì)算角度積累誤差∑Δαi及角度修正值Δα=∑Δαi÷n,n是銷孔數(shù),應(yīng)加以修正,故,發(fā)電機(jī)靠背輪相鄰銷孔間的實(shí)際夾角應(yīng)為:αi′=αi+Δα。

由此可確定勵(lì)磁機(jī)靠背輪加工圖如下:

1.勵(lì)磁機(jī)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(lì)磁機(jī)靠背輪加工工藝

(1)下料:鋸床鋸切45#圓鋼Φ220×120;

(2)熱處理:調(diào)質(zhì)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(nèi)孔Φ480-0.02到Φ40;②精車:調(diào)頭三爪夾持Φ110外徑,平端面,車外圓Φ2150-0112,車鏜內(nèi)孔Φ40到Φ480-0.02,保證尺寸42和加工粗糙度;再調(diào)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(biāo)鏜加工銷孔:以沉槽一端為基準(zhǔn),找正內(nèi)孔Φ480-0.02和大端面夾緊;按圖示作原安裝標(biāo)記;嚴(yán)格按錐孔分布圓半徑ri和相臨孔間夾角αi跑坐標(biāo),特別注意孔編號(hào)旋轉(zhuǎn)方向;加工錐孔要求鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔一次成型到尺寸。

(5)劃線:準(zhǔn)確劃出鍵槽加工線。

(6)插鍵:以大端面為基準(zhǔn),內(nèi)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(yàn):嚴(yán)格按圖紙尺寸檢查驗(yàn)收。

(8)包裝:內(nèi)孔涂抹一層黃油,塑料紙包裝,裝木箱固定保證運(yùn)輸不碰傷。

四、結(jié)語(yǔ)

按照繪制的圖紙及加工工藝加工勵(lì)磁機(jī)靠背輪。找正安裝后,啟動(dòng)試驗(yàn),振幅明顯下降,垂直振幅0. 03mm,水平振幅0.05mm,符合規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)。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(chǎn)運(yùn)行,為今后解決轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械振動(dòng)提供了科學(xué)的經(jīng)驗(yàn)依據(jù)。

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