煉鐵廠出鐵場除塵風機軸承故障診斷

吳寶兵 陶思源

摘 要：除塵風機是煉鐵廠出鐵場中一個重要結(jié)構(gòu)，其運行情況會對煉鐵廠出鐵場的運行情況造成直接影響。煉鐵廠出鐵場在運行過程中，受到多方面因素影響，這將常會導致除塵風機在運行過程中出現(xiàn)問題，最為常見的就是除塵風機在運行過程中發(fā)生振動異常，而風機軸承故障是導致該現(xiàn)象發(fā)生的主要原因，因此，要做好相應的分析工作，對軸承進行檢修，使其恢復正常，以免對設備的運行情況造成更為嚴重的影響。

關(guān)鍵詞：煉鐵廠；除塵風機；軸承故障

中圖分類號：TF321 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）23-0253-01

除塵風機在煉鐵廠出鐵場中的重要性不言而喻，而除塵風機中軸承的性能會對除塵風機的運行情況造成直接影響。因此，要做好對除塵風機軸承故障的診斷，一旦發(fā)現(xiàn)問題要及時處理，避免故障進一步擴大。

1 分析除塵風機故障

通過對煉鐵廠出鐵場進行分析，可以發(fā)現(xiàn)其中采用的除塵風機為變頻調(diào)速，因此可以依據(jù)測量頻譜設備在具體運行過程中風機轉(zhuǎn)速情況進行分析，具體轉(zhuǎn)速為648r/min。

風機轉(zhuǎn)頻震動值及二倍頻震動幅值都很小，因此，可以斷定風機對中情況和轉(zhuǎn)子平衡狀態(tài)良好，并且也能夠也可以排除，裝置中腳螺栓緊固問題，避免軸承座動剛度下降情況的發(fā)生[1]。對風機在運行過程中的振動情況進行分析，可以發(fā)現(xiàn)其殼體的振動相對較小，并且轉(zhuǎn)頻前側(cè)沒有其他分數(shù)倍頻出現(xiàn)，風機不存在因進風側(cè)布袋透氣性差引起旋轉(zhuǎn)失速故障的發(fā)生。

通過對煉鐵廠出鐵場中的除塵風機具體運行情況進行分析，不難發(fā)現(xiàn)，在其運行期間，諧波及非整數(shù)倍頻率占據(jù)了主導地位，如果除塵風機在運行期間，出現(xiàn)了非整數(shù)倍諧波，最有可能就是除塵風機中的滾動軸承出現(xiàn)了故障[2]。在對除塵風機的運行情況進行具體分析期間，未對是否為軸承故障進行準確判斷，要對非整數(shù)倍頻率間的相互關(guān)系進行確定，依據(jù)不同頻率間的相互關(guān)系，對軸承故障部件的具體情況加以確定，最終明確故障的輕重情況，然后依據(jù)輕重情況，制定相應的維修方案，使除塵風機的運行能夠恢復正常。

2 除塵風機軸承故障實例分析

某煉鐵廠出鐵場采用的除塵的風機的軸承型號為SKF22340，其在具體運行過程中的各個部件的故障頻率如下：滾動體數(shù)目（15）、保持架（0.413fr）、滾動體（2.710fr）、軸承外圈（6.192fr）、軸承內(nèi)圈（8.808fr）。

通過對煉鐵廠出鐵場中除塵風機的運行情況進行分析，頻譜中存在6.701倍裝頻率（fr）的諧波，同時6.701倍裝頻率（fr）的諧波還就具有轉(zhuǎn)頻邊帶，在分析頻譜中存在9.309倍裝頻率（fr），以及相應的轉(zhuǎn)頻邊帶。這些頻率與SKF22340故障頻率沒有相關(guān)性。依據(jù)軸承特定故障頻率理論計算公式如下：

軸承內(nèi)圈故障特征頻率：fi=■fr（1+■cos？琢）Z（1）

軸承外圈故障特征頻率：f0=■fr（1-■cos？琢）Z（2）

通過分析，可以斷定出風機在運行過程中軸承出現(xiàn)的故障與滾動體和保持架都沒有任何關(guān)系，因此，此處不對滾動體和保持架進行過多論述。

依據(jù)軸承內(nèi)圈和軸承外圈故障頻率特征公式，對除塵風機運行過程中軸承內(nèi)圈、外圈的具體特征頻率進行計算，最終可以得到：Zfr=fi+f0。

在分析過程中，頻譜中的6.701fr+9.309fr=16.010fr，由此可以斷定，風機軸承的滾動體個數(shù)很有可能為16個。因此，在掌握滾動個體數(shù)的情況下，風機軸承中節(jié)徑D為未知，滾動體直徑d與軸承間的接觸角α未知的情況下，滾動軸承頻率簡易公式如下：

軸承外圈故障特征的頻率如下：f0=≌0.4fr×Z=6.4fr；軸承內(nèi)圈故障特征的頻率如下：f1=≌0.6fr×Z=9.6fr。

由此可見，在具體分析過程中，6.701倍轉(zhuǎn)頻頻率與滾動軸承頻率簡易公式計算獲取軸承外圈特征的具體頻率值相接近，依據(jù)該結(jié)果可以斷定，6.701倍轉(zhuǎn)頻頻率為軸承外圈故障頻率，通過相同的方式，可以斷定9.309倍轉(zhuǎn)頻頻率是軸承內(nèi)圈故障頻率。

本次對除塵風機運行過程中軸承故障問題進行分析可以發(fā)現(xiàn)，軸承外圈故障頻率幅值較大，并且諧波情況十分明顯，因此可以斷定，除塵風機軸承外圈有點蝕；同時，軸承外圈的故障頻率在轉(zhuǎn)頻邊帶，因此可以判定，外圈點蝕和軸承盒間的過盈嚴重不足，和也會對除塵風機中的軸承在運行過程發(fā)生較為嚴重的不良影響[3]。軸承內(nèi)圈故障頻率存在諧波，同時在分析期間，還出現(xiàn)了轉(zhuǎn)頻邊帶，這一情況的存在，也說明了軸承內(nèi)圈存在故障，可以確定軸承內(nèi)圈也有點蝕，因此為了確保除塵分風機在運行過程中不會出現(xiàn)問題，應當停機，對除塵風機的具體情況進行詳細檢查。

3 除塵風機軸承檢修情況

除塵風機停止運行，由專人對除塵風機軸承的具體情況進行詳細檢查，通過檢查可以發(fā)現(xiàn)，風機兩側(cè)軸承的內(nèi)圈和外圈的滾動都出現(xiàn)了明顯的剖落現(xiàn)象，這一情況的存在將會對風機的運行造成不良影響，從而會對煉鐵廠出鐵場的具體運行造成不良影響。風機軸承單列滾動體個數(shù)遇判斷判斷結(jié)果一致（16個），而軸承中的保持架、滾動體都沒未出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，因此不會導致軸承出現(xiàn)故障，也不會對除塵風機的運行造成不良影響[4]。針對除塵風機兩側(cè)軸承內(nèi)圈和軸承外圈軌道發(fā)生剝落，應進行適當維修，使其性能得以恢復，能夠滿足除塵風機的運行需求，針對剝落情況較為嚴重，無法進行修補的情況，應當采用相同規(guī)格的軸承對出現(xiàn)問題的軸承進行更換，從而確保除塵風機的性能能夠得以恢復，需要相關(guān)工作人員特別注意的是，一旦發(fā)現(xiàn)軸承出現(xiàn)問題，必須要及時進行處理，不得拖拉，以免問題加劇，造成更為嚴重的影響，引起不必要的經(jīng)濟損失。

4 結(jié)束語

針對除塵風機中軸承出現(xiàn)的問題進行詳細發(fā)現(xiàn)，明確軸承出現(xiàn)的具體問題，然后依據(jù)采取針對性的措施對出現(xiàn)問題的軸承進行處理，從而使其性能得以恢復，確保除塵風機的穩(wěn)定性運行。

參考文獻

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[3]朱紅兵，倪 正，王 冠.高爐出鐵場除塵系統(tǒng)性能優(yōu)化技術(shù)綜述[J].風機技術(shù)，2016，58（03）：84～88+98.

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收稿日期：2018-7-12