引風(fēng)機水平振動大原因分析及處理

張翠萍

（新疆眾和股份有限公司烏魯木齊830013）

引風(fēng)機水平振動大原因分析及處理

張翠萍

（新疆眾和股份有限公司烏魯木齊830013）

本文主要闡述了某150MW機組引風(fēng)機振動的原因以及處理過程，最終采用加裝配重的方法消除風(fēng)機振動。

引風(fēng)機振動軸承

對轉(zhuǎn)動機械來說，微小的振動是不可避免的，振動幅度不超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的屬于正常振動。振動幅度超出設(shè)備規(guī)定值，則對設(shè)備的安全運行有很大影響，本文主要針對150MW機組兩臺引風(fēng)機水平振動大的處理過程進(jìn)行原因分析，經(jīng)過查找引起振動的原因，通過加裝配重方式最終消除風(fēng)機振動。

1 背景闡述

該引風(fēng)機型號為DFY25F—C5D3.3，為雙吸雙支撐離心式風(fēng)機。兩臺風(fēng)機自2012年7月就存在水平方向振動大問題，振幅最高達(dá)到200μm左右，振動值一直保持在此范圍內(nèi)，運行中液力耦合器軸承多次發(fā)生損壞現(xiàn)象，2013年7月#2引風(fēng)機進(jìn)入小修，2013年9月#1引風(fēng)機進(jìn)入小修，小修期間，更換軸承，調(diào)整頂部間隙，推力間隙后，振動有所下降，但水平方向仍保持在120～150μm，引風(fēng)機運行至11月中旬，風(fēng)機自由端和傳動端軸承相繼開始損壞，新軸承使用周期在一個月左右。2013年11月至2014年1月共更換過6副風(fēng)機軸承。

在更換新軸承期間，通過排除法查找振動原因，檢修過程中通過參考安裝、小修技術(shù)資料，對于按照實際進(jìn)行對比，檢修專業(yè)人員不斷調(diào)整檢修工藝并外請專家協(xié)助，在檢修過程中，更換不同游隙軸承、調(diào)整軸承頂部間隙、調(diào)整軸承推力間隙，調(diào)整對輪中心、檢查軸承座基礎(chǔ)以及調(diào)整風(fēng)箱地腳螺栓等工作，均未能消除風(fēng)機軸承振動問題。在現(xiàn)場條件許可的情況下，最后通過振動數(shù)據(jù)采集分析儀分析，借助外部的技術(shù)力量計算決定增加配重來消除，在實施過程中發(fā)現(xiàn)引風(fēng)機葉輪曾經(jīng)已經(jīng)增加過配重塊，但廠家技術(shù)資料中未提供記錄，通過幾次配重，最終#1引風(fēng)機累計加重約1900g、#2引風(fēng)機累計加重約1600g，角度與出廠位置基本吻合，啟動后，各項振動在50μm左右均達(dá)標(biāo)。為此，引起引風(fēng)機振動的主要原因基本確定：即葉輪質(zhì)量不平衡所致，通過對葉輪動平衡處理，消除風(fēng)機振動。等待運行一定周期后進(jìn)一步證實，現(xiàn)風(fēng)機滿負(fù)荷運行，檢修人員每天進(jìn)行測量，持續(xù)觀察風(fēng)機振動情況。

2 處理過程

第一次檢修思路按照常規(guī)思路重點檢查軸承質(zhì)量和油品質(zhì)，軸承運行1個月。2013年11月19日，# 1～#2引風(fēng)機自由端軸承解體檢查發(fā)現(xiàn)軸承（23056cc/ c3w33SKF）滾柱有明顯麻點痕跡，更換風(fēng)機自由端軸承（23056cc/c3w33SKF），壓鉛絲測量新軸承游隙平均值380μm。風(fēng)機自由端軸承箱內(nèi)加注新油（昆侖牌L-HM#46抗磨液壓油）。軸承頂部間隙165 μm。對輪中心調(diào)整到合格范圍內(nèi)。開啟風(fēng)機后，風(fēng)機傳動端水平振動100μm，自由端水平振動110 μm，其他各向振動均小于20μm，運行1個月后，軸承有明顯異音，且溫度上升，軸承水平振動上升到140 μm，停風(fēng)機解體檢修。

第二次檢修思路為調(diào)整軸承頂部緊力以及推力間隙，軸承運行1個月。解體發(fā)現(xiàn)自由端軸承（23056cc/c3w33SKF）內(nèi)圈外側(cè)靠液耦側(cè)有嚴(yán)重銼傷痕跡，拆卸軸承內(nèi)圈時，軸承加熱至65℃軸承內(nèi)圈斷裂成四塊。且自由端軸承箱體內(nèi)部有大量鐵屑積聚。更換風(fēng)機傳動端軸承，（23056cc/w33SKF）壓鉛絲測量軸承游隙平均值200μm。更換風(fēng)機自由端軸承，（23056cc/w33SKF）壓鉛絲測量軸承游隙平均值100μm。自由端頂部間隙85μm,傳動端頂部間隙117μm，對輪中心調(diào)整在合格范圍內(nèi)。開啟風(fēng)機后，風(fēng)機傳動端水平振動110μm，自由端水平振動110 μm，其他各向振動均小于20μm，運行1個月后，風(fēng)機軸承有明顯異音，且溫度上升，軸承水平振動上升到140μm，停風(fēng)機解體檢修。

第三次外請專家檢修思路為同心度核準(zhǔn)。對于檢修工藝方面，通過前兩次檢修，對于檢修工藝方面問題進(jìn)行排除，外請專家進(jìn)行協(xié)助處理風(fēng)機振動問題。在處理過程中，解體檢查發(fā)現(xiàn)軸承出現(xiàn)問題狀況與前兩次相同，更換風(fēng)機自由端及傳動端軸承（23056cc/w33SKF），壓鉛絲測量軸承游隙平均值250μm。對于軸承同心度進(jìn)行測量，測量發(fā)現(xiàn)軸承同心度左右偏差近300μm，通過調(diào)整，將軸承同心度調(diào)整在50μm以內(nèi)，重新調(diào)整對輪中心在合格范圍內(nèi)，調(diào)整自由端頂部間隙為175μm，傳動端頂部間隙為155μm。開啟風(fēng)機后，風(fēng)機水平振動在60μm左右，垂直和軸向振動在20μm左右，觀察運行一周左右，振動上升至100μm左右。

通過上述一系列處理過程，基本排除檢修工藝方面問題，通過引風(fēng)機振動分析會，對于各項檢查項目通過排除后，綜合分析決定在線做動平衡測試。通過數(shù)據(jù)采集，兩臺引風(fēng)機振動數(shù)據(jù)見表1，（注：一瓦指引風(fēng)機傳動端，二瓦指引風(fēng)機自由端）。

表1 兩臺引風(fēng)機振動情況μm

由表1可知，#1、#2引風(fēng)機水平方向振動值均超過標(biāo)準(zhǔn)值（＜80μm），且引起振動幅值偏大的主要集中在基頻，為葉輪不平衡引起的振動，對于#1、#2引風(fēng)機采取加配重的方式消除葉輪不平衡問題，從而消除風(fēng)機振動。

對于#1引風(fēng)機，利用低負(fù)荷機會，先后對風(fēng)機進(jìn)行了三次配重，1月27日，＃1爐＃1引風(fēng)機第一次加配重，在140°（以反光標(biāo)簽為0°基準(zhǔn)點，逆旋轉(zhuǎn)方向，以下簡稱“逆旋轉(zhuǎn)方向”）處加400g。1月30日，＃1爐＃1引風(fēng)機第二次加配重，在105°（逆旋轉(zhuǎn)方向）處加700g。＃1爐＃1引風(fēng)機第三次加配重，在240°（逆旋轉(zhuǎn)方向）處加800g。加裝配重后，機組在940 r/min試運2h，水平方向振動在40μm以內(nèi)，垂直、軸向振動在20μm以內(nèi)（表2）。

表2 #1引風(fēng)機振動情況μm

對于#2引風(fēng)機，利用低負(fù)荷機會，先后對風(fēng)機進(jìn)行了兩次配重，2月1日，＃1爐＃2引風(fēng)機第一次加配重，在105°（逆旋轉(zhuǎn)方向）處加970g。＃1爐＃2引風(fēng)機第二次加配重，在320°（逆旋轉(zhuǎn)方向）處加620g/加裝配重后，機組在940r/min試運2h，水平方向振動在50μm以內(nèi)，垂直、軸向振動在20μm以內(nèi)（表3）。

表3 #2引風(fēng)機振動情況μm

3 原因分析

引起引風(fēng)機葉輪不平衡的原因分析主要有以下幾方面：

（1）設(shè)計問題。轉(zhuǎn)子本身存在質(zhì)量不平衡。

（2）轉(zhuǎn)子變形。由于殘余應(yīng)力、受熱不均等引起轉(zhuǎn)子變形。

（3）轉(zhuǎn)子上有沉積物。

（4）葉輪的磨損。

通過現(xiàn)場風(fēng)機的實際檢查情況，葉輪基本上沒有磨損情況發(fā)生，同時葉輪積灰也較少，基本不會引起葉輪不平衡，在檢查葉輪過程中，發(fā)現(xiàn)兩臺風(fēng)機葉輪出廠時均做過動平衡處理，各有一塊約1kg的鋼板焊接在葉輪邊緣處。因此，分析#1爐引風(fēng)機葉輪不平衡的主要原因有兩點：（1）葉輪本身存在質(zhì)量不平衡，導(dǎo)致風(fēng)機振動。（2）在運行過程中，風(fēng)箱內(nèi)溫度較高，加裝平衡塊處由于受熱不均，引起轉(zhuǎn)子局部熱變形，最終導(dǎo)致轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡，從而引起風(fēng)機振動。

4 結(jié)論

通過對引風(fēng)機的處理，最終通過動平衡方法消除機組振動情況，對于檢修過程中，出現(xiàn)風(fēng)機振動情況，需要對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，查找原因，在處理過程中要及時改變思路，避免重復(fù)工作，爭取在最短時間內(nèi)恢復(fù)設(shè)備運行。

[1]振動理論及應(yīng)用.清華大學(xué)出版社,2005.

[2]楊建剛.旋轉(zhuǎn)機械振動分析與工程應(yīng)用中國電力出版社,2007.

收稿：2015-01-19

10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2015.04.042