淺談J250/19KB型鼓風(fēng)機(jī)振動的原因和處理

張錄，范文杰，孫玉偉

（中國石油天然氣第七建設(shè)有限公司，山東 青島 266061）

1 引言

乍得恩賈梅納煉油有限公司，酸性水裝置中焚燒爐風(fēng)機(jī)是由濟(jì)南風(fēng)機(jī)廠有限責(zé)任公司生產(chǎn)的J250/19KB型風(fēng)機(jī)，配套電機(jī)是由南陽防爆集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的YB2-315L1-27AW型三相隔爆電動機(jī)。J250/19KB型風(fēng)機(jī)由于振動大而停用多年，在2018年大檢修中對此設(shè)備進(jìn)行了全面的分析和處理，將振動值控制在了3.8mm/s，設(shè)備各項運(yùn)行指標(biāo)正常，運(yùn)行良好。此設(shè)備振動超標(biāo)的成功處理，為離心類設(shè)備和電動機(jī)振動的現(xiàn)場處理積累了寶貴的經(jīng)驗[1]。

2 J250/19KB型風(fēng)機(jī)振動的原因分析與處理

①振動原因的初步分析和判定：根據(jù)設(shè)備工程師和操作工的講述，該設(shè)備以前因配套電機(jī)前端蓋軸承座內(nèi)孔磨損，曾做過鑲套處理。修復(fù)后因振動大，近年來一直停用，設(shè)備處于應(yīng)急備用狀態(tài)存放，建議檢修時對設(shè)備基礎(chǔ)和安裝墊鐵進(jìn)行檢查處理。鑒于設(shè)備的這些情況，在設(shè)備拆檢前對其進(jìn)行了試運(yùn)行監(jiān)測（數(shù)據(jù)見表1），電機(jī)處設(shè)備底座垂直振動2.3mm/s，設(shè)備周邊硬化地面震感強(qiáng)烈。由于設(shè)備振動值太大，所以沒有長時間運(yùn)行和檢測其他數(shù)據(jù)。停機(jī)后，鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行的粗對中檢查，未見大的偏差，該鼓風(fēng)機(jī)采用的是膜片聯(lián)軸器對中補(bǔ)償值相對較大，又因風(fēng)機(jī)聯(lián)軸器側(cè)振值不大，綜合上述可以初步判定振源主要來自電機(jī)的聯(lián)軸器側(cè)軸承。為了進(jìn)一步分析，隨后拆除了聯(lián)軸器對電機(jī)進(jìn)行了單試，單機(jī)單試5min，聯(lián)軸器水平振動反向側(cè)比旋向側(cè)大、軸向振動上部比下部大；自由端水平振動左右均衡、軸向振動上部比下部大。通過以上數(shù)據(jù)初步判定如下：設(shè)備主要振源來自配套電機(jī)的驅(qū)動端軸承，設(shè)備底座強(qiáng)度可以滿足鼓風(fēng)機(jī)組的運(yùn)行需求，且安裝的墊鐵和地腳螺栓牢固可靠。電機(jī)轉(zhuǎn)子存在不平衡力。

處理措施：根據(jù)初步的原因分析，更換了電機(jī)前后兩端的軸承，重點檢查測量電機(jī)聯(lián)軸器端軸承內(nèi)外套的配合情況，以及電機(jī)端蓋與軸承窩的同心度。檢查發(fā)現(xiàn)鑲配套的尺寸存在問題，存在錐度兩端偏差0.08mm，會造成軸承外套與軸承窩內(nèi)套接觸不好帶負(fù)荷后振動超標(biāo)。針對此問題，對此套進(jìn)行了重新加工鑲配，將尺寸控制在0.04mm的過盈量，電機(jī)端蓋與軸承窩內(nèi)套同心度控制在0.03mm。因現(xiàn)場無條件對電機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動平衡試驗，只好將電機(jī)重新裝配試運(yùn)。

表1 試運(yùn)振動數(shù)據(jù)比對

②試運(yùn)與再分析：電機(jī)檢修組裝后，電機(jī)進(jìn)行了單機(jī)試運(yùn)，運(yùn)行30min，軸承溫度正常（振動值見表1）。隨后電機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行了同心度對中和連接。對鼓風(fēng)機(jī)組進(jìn)行了帶負(fù)荷試運(yùn)，振動指標(biāo)正常，設(shè)備運(yùn)行2h，軸承溫度達(dá)到了80°，有繼續(xù)上升的趨勢。初步分析造成電機(jī)軸承溫度高的原因有三個：一是潤滑脂存放時間久，達(dá)不到應(yīng)有的潤滑性能；二是軸承壓蓋緊，轉(zhuǎn)子熱漲后軸承承受軸向推力；三是有可能聯(lián)軸器端面間隙不合適，使電機(jī)轉(zhuǎn)子受到了軸向推力[2]。

處理措施：停機(jī)后對聯(lián)軸器端面進(jìn)行檢查，若端面間隙符合要求，則由于端面間隙不合適，造成鼓風(fēng)機(jī)振動的因素可以排除。電機(jī)解體檢查時發(fā)現(xiàn)，兩端軸承外側(cè)壓蓋均無膨脹滑動間隙致使電機(jī)轉(zhuǎn)子受熱后膨脹受阻，軸承承受軸向推力過大造成軸承發(fā)熱。進(jìn)一步檢測發(fā)現(xiàn)，聯(lián)軸器側(cè)軸承壓蓋內(nèi)側(cè)留有1.3mm的間隙，自由端本應(yīng)是滑動端卻無間隙，針對此次檢查發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行了處理。將電機(jī)聯(lián)軸器側(cè)端蓋內(nèi)側(cè)平車加工去除1.3mm，使內(nèi)側(cè)軸承壓蓋壓緊外套，外側(cè)壓蓋留0.10mm的膨脹間隙，將自由端外側(cè)軸承壓蓋墊出1.5mm的滑動間隙來彌補(bǔ)轉(zhuǎn)子熱漲量。將電機(jī)回裝重新試運(yùn)。

③再次試運(yùn)與進(jìn)一步分析：對電機(jī)軸承壓蓋處理后進(jìn)行了電機(jī)的單機(jī)試運(yùn)工作。電機(jī)運(yùn)行1h，環(huán)境溫度38°，軸承溫度54°（振動值見表1）。水平振動左右兩側(cè)對比旋向側(cè)偏小，軸向四點對比正上方偏大。隨后連接聯(lián)軸器對鼓風(fēng)機(jī)組進(jìn)行負(fù)荷試運(yùn)，振動嚴(yán)重超標(biāo)，綜合對比檢測數(shù)據(jù)風(fēng)機(jī)和電機(jī)水平振動的偏振點方向一致。電機(jī)的裝配尺寸已達(dá)到規(guī)范要求，只有電機(jī)轉(zhuǎn)子的平衡沒有校驗，根據(jù)前幾次的試運(yùn)結(jié)果對比來看，電機(jī)單試振動都沒問題，連接風(fēng)機(jī)試運(yùn)振動大，且振向相同，造成電機(jī)單試振動正常帶負(fù)荷超標(biāo)的原因一般有兩個：一是對中不好引起的振動，這臺風(fēng)機(jī)是膜片聯(lián)軸器補(bǔ)償量相對較大，如果是由此產(chǎn)生的振動，風(fēng)機(jī)側(cè)振動一般不會和電機(jī)側(cè)振動的振向相同，那么另外一個原因可能是，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的殘余不平衡量與電機(jī)的不平衡量重疊，設(shè)備連接后軸系中同一位置的殘余不平衡量大，所產(chǎn)生的激振動力大引起的振動[3]。此風(fēng)機(jī)一直是在停運(yùn)狀態(tài)，長時間的停放會造成軸的彎曲，這就符合了軸系同一位置不平衡量疊加的成因。在電機(jī)單試時檢測的各點振值也印證了電機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡力的存在。

處理措施：將聯(lián)軸器調(diào)轉(zhuǎn)位置，找尋軸系平衡最佳位置。處理結(jié)果設(shè)備運(yùn)行2h，設(shè)備振動值達(dá)到了良好，軸承溫度最高62°，設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，狀態(tài)良好。

3 結(jié)語

振動值是考量設(shè)備運(yùn)行的重要參數(shù)，造成設(shè)備振動的因素有很多，解決設(shè)備的振動問題需要詳細(xì)分析設(shè)備的具體情況、外來影響和運(yùn)行參數(shù)，找出振源從根本上解決問題，很多時候現(xiàn)場的施工條件受限，需要豐富的經(jīng)驗來找到彌補(bǔ)的辦法，此風(fēng)機(jī)振動和電機(jī)溫度高的成功解決，為以后同類問題的處理和設(shè)備檢修以及運(yùn)行維護(hù)積累了寶貴的經(jīng)驗。