風(fēng)機(jī)的不平衡校正

信息來源：發(fā)布時(shí)間：2021-02-21閱讀：382

摘要:用靜平衡的方法解決風(fēng)機(jī)振動(dòng)問題。通過動(dòng)平衡測(cè)試，驗(yàn)證此方法達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。

1 引言

2005年7月，我公司在改造安陽鋼鐵風(fēng)機(jī)時(shí)，由于各種原因，在廠組裝時(shí)沒有對(duì)轉(zhuǎn)子存在的大量不平衡進(jìn)行校正，致使在風(fēng)機(jī)房現(xiàn)場(chǎng)平衡校正耗時(shí)8天，不僅嚴(yán)重地影響了工程進(jìn)度，還增加了不必要的費(fèi)用支出。

2007年在制造另一風(fēng)機(jī)時(shí)，根據(jù)理論和實(shí)際條件，制定了一套完整的靜平衡校正工藝，使不平衡余量一次就減小到標(biāo)準(zhǔn)的要求以下，使此后的同類工作有了完整的規(guī)程，并減少了現(xiàn)場(chǎng)工作量。

2 轉(zhuǎn)子的靜平衡校正

由于該風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子是在同一軸上，所以在靜平衡時(shí)就可能存在偶不平衡造成的平衡假象，為此對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行分步校正。

（1）裝好一級(jí)輪轂后平衡一級(jí)輪轂

在５～６號(hào)葉柄孔加配重400g后達(dá)到平衡。

（2）裝好二級(jí)輪轂后平衡二級(jí)輪轂在20號(hào)葉柄孔加配重440g后平衡。

（3）由于葉片在加工制造過程中會(huì)產(chǎn)生較大的質(zhì)量差，因此通過加重或取重的辦法來使葉片質(zhì)量差保持在±50g范圍內(nèi)，以減少因葉片質(zhì)量造成較大的不平衡。

（4）帶上一級(jí)葉片后平衡一級(jí)葉片

在４～３號(hào)葉柄孔加重450g后平衡。

（5）帶上二級(jí)葉片后平衡二級(jí)葉片

在１４號(hào)葉柄孔加重270g后平衡。

（４）和（５）操作以平衡因較重葉片集中而造成新的不平衡，因平衡位置在輪轂上，因此施加的配重可能要大一些。

3 傳動(dòng)軸靜平衡

北一風(fēng)機(jī)中間傳動(dòng)軸采用了φ630×7500mm空心卷管，直徑大、長(zhǎng)度長(zhǎng)，卷制中有一定彎曲，中部凸出３mm多，因此存在著較大的不平衡量。對(duì)于管類軸平衡，大多是在專用平衡機(jī)上平衡，但是，找遍西安也沒有如此大的平衡機(jī)，在大型車床上加工卻因轉(zhuǎn)速過低無法用平衡儀校正。因此決定用靜平衡與現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡相結(jié)合的方法以使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求，關(guān)鍵問題是防止靜平衡時(shí)造成偶平衡。

理論上講長(zhǎng)軸平衡應(yīng)按２面或３面平衡，才不致造成運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的撓曲。根據(jù)實(shí)際情況，決定采用２面平衡，此時(shí)最佳配重應(yīng)是距兩端總長(zhǎng)的 22％處。在靜平衡架上測(cè)得其不平衡量為2376g，根據(jù)軸彎曲和軸本身質(zhì)量分布情況，決定配重應(yīng)在同一直線上，在距兩端法蘭1650mm處分別加等質(zhì)量的長(zhǎng)條配重塊，這樣既可滿足軸類平衡要求，又不會(huì)造成大的角度誤差。用兩根長(zhǎng)條薄板（各重1150g左右），再施用間斷焊使兩配重質(zhì)量達(dá)到1188g，靜平衡合格。

4 動(dòng)平衡測(cè)試

通過以上兩次靜平衡后，于1998年1月21日在風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)安裝完畢后，測(cè)得的動(dòng)平衡結(jié)果如下：

4.1 探頭垂直安置

ｎ＝747 r/min

ΣＡ＝5，4，6 ΣＢ＝8，9 ΣＣ＝8，10，11

Ａ＝2，1，1　Ｂ＝7，7　Ｃ＝5，5，4

4.２探頭水平放置

ｎ＝747 r/min

ΣＡ＝ 10，8，9 ΣＢ＝ 28， 31 ΣＣ＝ 19， 18， 17

Ａ＝6，6，6　Ｂ＝ 24， 27　Ｃ＝ 13，12， 12

（以上ΣＡ、Ａ等單位均為μｍ；Ａ為電機(jī)端振動(dòng)幅度； B 為傳動(dòng)軸與主軸聯(lián)結(jié)軸承座振動(dòng)情況； C為風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口端軸承座振動(dòng)情況。）

4.3 振動(dòng)分析

4.3.1 由于水平方向剛度比垂直方向剛度差，因此，水平方向的振動(dòng)比垂直方向大。

4.3.2 由于靜平衡是在水平導(dǎo)軌上校正，其靈敏度不很高，長(zhǎng)軸靜平衡時(shí)只按一個(gè)方向彎曲校正，且默認(rèn)兩端質(zhì)量相等，質(zhì)心為幾何中心，這樣就不可避免地造成角度誤差、量值誤差和校正平面誤差。由于誤差的存在，靜平衡靈敏度又不很高，使得轉(zhuǎn)子和傳動(dòng)軸在靜平衡后仍存在一定的動(dòng)不平衡。

4.3.3 Ｂ面振動(dòng)是長(zhǎng)軸Ｂ端與轉(zhuǎn)子Ｂ端的合成振動(dòng)，因此，其結(jié)果為當(dāng)兩振動(dòng)相位差小于90°時(shí)加大，比其它兩端要大一些。

4.3.4 Ａ面振動(dòng)是電機(jī)振動(dòng)與長(zhǎng)軸Ａ端的合成振動(dòng)，由于兩振動(dòng)相位差大于 90°，因此其結(jié)果比電機(jī)的振動(dòng)（　40μm ）要小一些。

4.3.5 電機(jī)振動(dòng)值不大于 40μm，電機(jī)與長(zhǎng)軸合振動(dòng)不平衡值為６μm，則長(zhǎng)軸最大不平衡振動(dòng)為 34μm，平衡已滿足要求。Ｂ面與Ａ面相同，根據(jù)以前經(jīng)驗(yàn)，Ｂ面與Ｃ面轉(zhuǎn)子振幅相差不大，有一定相位差。

5 結(jié)論

風(fēng)機(jī)振動(dòng)烈度 V_f＝1.55mm/s，該風(fēng)機(jī)電機(jī)功率為630kW，轉(zhuǎn)子重達(dá)２t多，傳動(dòng)軸重達(dá)１t，屬于大型機(jī)器，根據(jù)ISO2372-1996分級(jí)評(píng)為Ａ（優(yōu)）級(jí)。

工作轉(zhuǎn)速 747r/min，動(dòng)平衡精度要求Ｇ6.3級(jí)時(shí)，許用不平衡偏心距 e為 81μm，本機(jī)最大振動(dòng)幅度 32μm，最大不平衡振動(dòng)幅度為 28μm，相當(dāng)于Ｇ 2.5級(jí)。

動(dòng)平衡達(dá)到設(shè)計(jì)要求，用該靜平衡方法可以滿足設(shè)計(jì)的振動(dòng)幅度要求。