雙級動葉可調(diào)軸流式引風(fēng)機振動故障分析與處理

湯銳榮

深能合和電力（河源）有限公司， 廣東河源 ?517025

摘要：本文主要以某電廠為例，由于該電廠雙級動葉可調(diào)軸流式引風(fēng)機存有振動故障，故而，與其結(jié)構(gòu)特點相結(jié)合，通過振動測試得出其內(nèi)部軸承振動數(shù)據(jù)，在經(jīng)過數(shù)據(jù)分析后，認(rèn)為其兩級動葉存有質(zhì)量不平衡這一問題?；诖?，本文將以此為例，通過使用單平面動平衡處理措施，對其振動問題加以解決。

關(guān)鍵詞：雙級動葉可調(diào)軸流式引風(fēng)機;振動;質(zhì)量不平衡

1雙級動葉可調(diào)軸流式引風(fēng)機概述

1.1結(jié)構(gòu)

進氣室、集流器、兩級葉輪、導(dǎo)葉、擴壓器、動葉調(diào)節(jié)機構(gòu)等為雙級動葉可調(diào)軸流式引風(fēng)機主要構(gòu)成部分。雙級葉輪主要分布于軸承室兩側(cè)，由一根空心軸作為引風(fēng)機轉(zhuǎn)子與電動機轉(zhuǎn)子連接途徑，同時在二者兩端分別設(shè)有一個撓性聯(lián)軸器，引風(fēng)機與電動機以四個支撐軸承與一個推力軸承作為支撐。在對動葉安裝架進行調(diào)節(jié)過程中，可通過液壓調(diào)節(jié)裝置實現(xiàn)對雙級動葉可調(diào)式引風(fēng)機的調(diào)整[1]。

1.2振動特點

在運作相對較差環(huán)境當(dāng)中，引風(fēng)機動葉片運作過久會產(chǎn)生磨損現(xiàn)象，促使轉(zhuǎn)子質(zhì)量平衡狀態(tài)受到破壞，最終導(dǎo)致引風(fēng)機振動超標(biāo)這一現(xiàn)象。雙級動葉可調(diào)式引風(fēng)機在結(jié)構(gòu)方面與其他類型引風(fēng)機存有一定差異，而這也正是其振動與處理方式不同的根本原因。雙級動葉可調(diào)軸流式引風(fēng)機由于自身屬于二級葉輪，轉(zhuǎn)子質(zhì)量平衡會因此令二級輪葉受到影響。故而，若想促使雙級動葉可調(diào)式引風(fēng)機在振動處理方面達到理想效果，需在其進行動態(tài)平衡過程當(dāng)中適當(dāng)調(diào)整重量。除此之外，由于其自身特性，在振動測試與處理工作當(dāng)中，需在拆除其外部機殼后在支撐軸上進行傳感器安裝。

2振動故障現(xiàn)象

2.1概況

本文所舉例電廠使用引風(fēng)機為AP系列，異步電機型號為YKK710—6，其轉(zhuǎn)速最高能夠達到每分鐘994轉(zhuǎn)。站在風(fēng)機與電動機側(cè)方向角度上來看，本文所使用引風(fēng)機第一級動葉處與第二級動葉處軸承分別為一號與二號，電動機雙側(cè)驅(qū)動與非驅(qū)動軸承分別為三號與四號，該引風(fēng)機在經(jīng)過一次修后始終存有較大振動問題，對于機組穩(wěn)定運作有著嚴(yán)重影響。

2.2振動測試

首先，振動測點布置方式。本文所舉例引風(fēng)機軸承與支撐結(jié)構(gòu)具體內(nèi)容見圖一、圖二。在四個軸承垂直方向與右側(cè)分別布置振動測試點一處，隨后開始測試振動。在經(jīng)過第一次啟動后，引風(fēng)機轉(zhuǎn)速為一千轉(zhuǎn)每分鐘，測點數(shù)據(jù)詳情見表一。由表一所呈現(xiàn)數(shù)據(jù)不難看出，一二號軸承振動嚴(yán)重超標(biāo)，其中以二號軸承最為嚴(yán)重，最大水平方向振動值達到377 μm，同時垂直最大振動值為180 μm。一號軸承最大水平振動值為327 μm，，垂直振動值處于正常狀態(tài)。三號與四號抽成水平振動值均處于正常狀態(tài)。綜上所述不難看出，各個測點主要以基頻方式進行振動，由于10/267μm至17/274μm為合理振動數(shù)值，故而其相位與振動幅度處于穩(wěn)定狀態(tài)。

3振動處理

引風(fēng)機轉(zhuǎn)子與配重相關(guān)參數(shù)為：加重半徑0.4m、轉(zhuǎn)子質(zhì)量192kg、工作轉(zhuǎn)速994min、測試轉(zhuǎn)速1000rmin、臨界轉(zhuǎn)速>2000rmin。通過上述得出，本文所舉例引風(fēng)機在臨界轉(zhuǎn)速方面要大于測試轉(zhuǎn)速，因此，需以剛性轉(zhuǎn)子為基礎(chǔ)，針對其平衡開展相關(guān)處理工作，在對機械滯后角進行激素過程中，可將其定位于0，同時將轉(zhuǎn)子質(zhì)量、加重半徑、同類型風(fēng)機加重等相關(guān)經(jīng)驗為依托，將主要平衡目標(biāo)設(shè)為二號軸承。經(jīng)過振動幅度與振動烈度公式：X=Acos（ωt+Ф）計算分析后，決定在第二級動葉葉輪處嘗試增加重量為4.6千克，角度為315度的平衡塊，其中X為振動幅度瞬時值，A為振動幅度最大值，ω為振動幅度的角速度，Ф為振動幅度初相位。在加設(shè)平衡塊后，引風(fēng)機第二次啟動時定速為1000rmin，各測點振動幅度與相位較為穩(wěn)定，雖然振動幅度有所降低，但是仍然尚未達到標(biāo)準(zhǔn)，具體內(nèi)容見表二。通過對相位變化情況的分析，本文認(rèn)為需對平衡塊角度進一步進行調(diào)整，在經(jīng)過綜合分析后決定鏟除第一次所加設(shè)平衡塊，直接在第二級動葉輪處加設(shè)5千克，角度為0的平衡塊，在經(jīng)過平衡塊調(diào)整后，第三次啟動引風(fēng)機時，啟動定速為1100rming，一號、二號、三號、四號軸承在垂直振動測點方面一號軸承為12/268μm、二號軸承為34/115μm。而在水平振動測點一號軸承位49/242μm、二號軸承53/229μm、三號軸承12/258μm、四號軸承12/112μm。與第二次動平衡處理相結(jié)合不難看出，經(jīng)過此次調(diào)整后，各軸承處振動幅度均達到優(yōu)秀水平，達到理想處理效果。

結(jié)語：

綜合上文所述，伴隨火電機組被提出更高節(jié)能要求，雙級動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機在大型變電站、風(fēng)道系統(tǒng)當(dāng)中得到廣泛應(yīng)用，而在對風(fēng)機振動進行處理過程中，需與其自身特點、實際測試數(shù)據(jù)等因素相結(jié)合后實施全方位分析，從而促進處理方案科學(xué)性與合理性，為機組穩(wěn)定運行提供有力保障。

參考文獻

[1]張紹興. 雙級動葉可調(diào)軸流式引風(fēng)機動葉卡澀原因分析及處理[J]. 華電技術(shù)， 2018， 40（01）：36-38.