淺析噴煤排粉風(fēng)機(jī)常見振動(dòng)故障診斷

邰國(guó)軍++崔紅偉

摘 要：本文介紹日鋼煉鐵制造部噴煤排粉風(fēng)機(jī)常見振動(dòng)現(xiàn)象及故障特征，應(yīng)用設(shè)備故障診斷技術(shù)進(jìn)行分析。

關(guān)建詞：排粉風(fēng)機(jī)；故障診斷；分析

噴煤排粉風(fēng)機(jī)是煉鐵生產(chǎn)的重要設(shè)備，主要提供磨機(jī)內(nèi)煤粉運(yùn)動(dòng)至布袋分離的動(dòng)力，保證制粉系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。若排粉風(fēng)機(jī)故障停機(jī)，將會(huì)造成高爐斷煤或者減煤，將引起高爐內(nèi)壓力波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)迫使高爐在沒有準(zhǔn)備的情況下緊急減風(fēng)，嚴(yán)重影響高爐運(yùn)行狀況。

1 排粉風(fēng)機(jī)常見的振動(dòng)故障現(xiàn)象

1.1 設(shè)備簡(jiǎn)介

日鋼煉鐵制造部二期噴煤排粉風(fēng)機(jī)M9-26-16.5D的主要參數(shù)為：風(fēng)量108000m?/h，風(fēng)壓13500Pa，系統(tǒng)負(fù)壓8000Pa，電機(jī)630KW YKK500-4，液力耦合器（YOT0GP650/1500），轉(zhuǎn)速1480r/min，工作溫度70℃，耐熱100℃，工作介質(zhì)：煤粉煙氣。

1.2 排粉風(fēng)機(jī)常見的振動(dòng)故障

常見振動(dòng)故障主要有三種形式：（1）因不平衡、不對(duì)中引起振動(dòng)；（2）因喘振、失速引起振動(dòng)；（3）因工作環(huán)境的變化影響引起隨機(jī)變化的不平衡振動(dòng)（如葉輪的磨損、介質(zhì)粘附等）；

振動(dòng)七種類型：（1）風(fēng)機(jī)、軸承箱等底座基礎(chǔ)不牢；（2）風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到或者接近臨界轉(zhuǎn)速引起共振；（3）氣流不穩(wěn)引起喘振；（4）風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡；（5）不對(duì)中（如聯(lián)軸器不對(duì)中、轉(zhuǎn)子不同心、不平直和軸瓦中心標(biāo)高偏差；（6）沖擊力引起部件松動(dòng)（或者配合不良）；（7）軸承故障。

2 振動(dòng)故障診斷

2.1 風(fēng)機(jī)、軸承箱等底座基礎(chǔ)不牢的診斷

影響風(fēng)機(jī)、軸承箱等底座剛度取決于連接剛度和結(jié)構(gòu)剛度，主要通過測(cè)各連接部件的差別振動(dòng)來判斷動(dòng)剛度及連接部件之間的緊密程度，振動(dòng)差值越小，說明緊密程度越高；通常判斷徑向振動(dòng)是否較大，尤其是垂直方向振動(dòng)是否較大，并且頻譜圖以基頻振動(dòng)為主導(dǎo)，對(duì)比垂直和水平方向相位的可以看出相差為0°或者180°。

2.2 共振故障的診斷

日鋼噴煤排粉風(fēng)機(jī)的工作轉(zhuǎn)速為1480r/min，主要通過檢測(cè)是否達(dá)到共振轉(zhuǎn)速或者接近臨界轉(zhuǎn)速。

2.3 氣流激振故障診斷

氣流激振故障判斷主要通過調(diào)節(jié)風(fēng)門開度做氣流激振試驗(yàn)，一般將風(fēng)門分別開到0%、25%、50%、75%和100%，檢測(cè)各軸承的水平、垂直、軸向振動(dòng)量，目的是判別風(fēng)機(jī)振動(dòng)是否是由喘振引起的，通常引起喘振的振動(dòng)一般是高頻的，徑向振動(dòng)幅值較大。

2.4 不平衡振動(dòng)診斷

風(fēng)機(jī)不平衡振動(dòng)判斷標(biāo)準(zhǔn)：（1）徑向振動(dòng)大于軸向振動(dòng)，并且幅值較大；（2）頻譜圖以1倍頻振動(dòng)為主導(dǎo)，一般1倍頻的幅值是通頻報(bào)警值的60%以上，并且1倍頻與通頻的比值也要60%以上。

圖1為2014年11月21日二期噴煤2#排粉風(fēng)機(jī)結(jié)垢時(shí)引起不平衡的波形頻譜圖，波形主要為較典型的正弦波，幅值很大，此外，還存在波峰多、波形毛糙以及單邊（正峰）削波現(xiàn)象。根據(jù)風(fēng)機(jī)運(yùn)行特點(diǎn)，判斷為轉(zhuǎn)子葉輪上結(jié)垢而形成的動(dòng)不平衡，以及葉片產(chǎn)生的局部摩擦。

2.5 不對(duì)中故障診斷

風(fēng)機(jī)不對(duì)中振動(dòng)判斷標(biāo)準(zhǔn)：（1）軸向振動(dòng)幅值較大；（2）靠近聯(lián)軸器的振動(dòng)大；（3）頻譜圖以2倍頻振動(dòng)為主導(dǎo)（一般為通頻報(bào)警值的25%以上），但是一般同時(shí)常伴有1倍頻和3倍頻，2倍頻與1倍頻的比值一般達(dá)到50%以上，另外當(dāng)1倍頻的幅值達(dá)到通頻報(bào)警值的100%以上時(shí)，也可能存在不對(duì)中故障。

2.6 部件松動(dòng)或配合不良

軸承座的軸承松動(dòng)、內(nèi)部游隙大、襯套松動(dòng)、內(nèi)部轉(zhuǎn)子松動(dòng)、內(nèi)外圈間隙大或跑內(nèi)外圈，可以通過開蓋檢查來判斷；部件松動(dòng)或配合不良振動(dòng)產(chǎn)生方向性很強(qiáng)，振動(dòng)幅值相對(duì)較高，多倍基頻諧波，可能達(dá)到10～30倍，頻譜圖中相當(dāng)明顯；如果諧波幅值變大，同時(shí)也有可能產(chǎn)生間隔為1/2倍頻等分?jǐn)?shù)頻分量（即0.5倍、1.5倍、2.5倍等），有時(shí)甚至為1/3倍頻諧波。

2.7 軸承故障診斷

當(dāng)滾動(dòng)軸承出現(xiàn)故障時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)特定的故障頻率，出現(xiàn)故障的元件不通，特征頻率也不相同。故障頻率的計(jì)算需要用到傅里葉變換和微積分，現(xiàn)場(chǎng)我們習(xí)慣性用經(jīng)驗(yàn)公式來初步判斷。

軸承外圈特征故障頻率為：fo= 0.4×z×fr （1）

軸承內(nèi)圈特征故障頻率為：fi= 0.6×z×fr （2）

軸承保持架特征故障頻率為：fc=0.381～0.4×fr （3）

軸承滾動(dòng)體特征故障頻率為：fb= 0.23×z×fr（z<10） （4）

fb= 0.18×z×fr（z>10） （5）

（ fr為轉(zhuǎn)頻 ；z為滾動(dòng)體個(gè)數(shù) ）

3 結(jié)束語

噴煤排粉風(fēng)機(jī)相對(duì)比較龐大，在實(shí)際運(yùn)用中故障的情況比這還多，在診斷中還要從系統(tǒng)設(shè)計(jì)、定期維護(hù)等方面進(jìn)行考慮，要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)不同的故障采用更有針對(duì)性的方法以減少排粉風(fēng)機(jī)非計(jì)劃停運(yùn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]姬廣勤，徐興科，趙以萬.引風(fēng)機(jī)軸向振動(dòng)故障的診斷與分析[J].風(fēng)機(jī)技術(shù)，2006（12）.

[2]朱宏，汪嵐.淺析風(fēng)機(jī)常見振動(dòng)故障的特征及診斷標(biāo)準(zhǔn)[J].風(fēng)機(jī)技術(shù)，2004（01）.

作者簡(jiǎn)介：邰國(guó)軍（1986-），男，山東日照人，本科，助理工程師，研究方向：冶金設(shè)備管理及維護(hù)。endprint