排粉風(fēng)機(jī)是煤粉鍋爐的煤粉輸送系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。某電廠2號(hào)爐排粉風(fēng)機(jī)檢修后運(yùn)行過程中振動(dòng)偏大,且不穩(wěn)定，影響正常運(yùn)行。

該機(jī)為離心式通風(fēng)機(jī),由一臺(tái)三相異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)。工作轉(zhuǎn)速1490r/min,排粉風(fēng)機(jī)由滾動(dòng)軸承支撐。排粉風(fēng)機(jī)軸系結(jié)構(gòu)見圖1。

本機(jī)運(yùn)行時(shí)，1號(hào)軸承、3號(hào)軸承振動(dòng)較大，且不穩(wěn)定。通過對(duì)測試數(shù)據(jù)的分析，判斷異常振動(dòng)是由風(fēng)機(jī)質(zhì)量不平衡、電動(dòng)機(jī)故障和地腳螺栓松動(dòng)所共同引起的，通過進(jìn)行現(xiàn)場動(dòng)平衡、消除電動(dòng)機(jī)故障和調(diào)整地腳螺栓緊力，消除了異常振動(dòng)故障。

1  振動(dòng)測試數(shù)據(jù)

對(duì)排粉風(fēng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速以及改變風(fēng)門開度的過程中的振動(dòng)特性進(jìn)行全面測試,表1和表2給出了測試數(shù)據(jù)。

表1  原始振動(dòng)數(shù)據(jù) （1490r/min）/μm∠（°）

表2  原始振動(dòng)數(shù)據(jù)（風(fēng)門開度40%）/ μm∠（°）

排粉風(fēng)機(jī)異常振動(dòng)主要特征：

（1）葉輪側(cè)1號(hào)軸承振動(dòng)和電動(dòng)機(jī)側(cè)3、4號(hào)軸承振動(dòng)較大；

（2）增大風(fēng)門開度的過程中，1、2號(hào)軸承振動(dòng)幅值比較穩(wěn)定,振動(dòng)幅值波動(dòng)小于10μm；3、4號(hào)軸承數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，出現(xiàn)較大幅度的波動(dòng)；

（3）電動(dòng)機(jī)前端地腳螺栓處振動(dòng)較大，幅值為40μm；

（4）停機(jī)過程中，振動(dòng)逐步減小。轉(zhuǎn)速降到1430r/min的瞬間，3、4號(hào)軸承出現(xiàn)振動(dòng)大幅減小的現(xiàn)象；

（5）停機(jī)后，測量聯(lián)軸器的圓跳動(dòng)為30μm。

2  振動(dòng)原因分析及處理方案

(1)1號(hào)軸承振動(dòng)偏大但較穩(wěn)定，是由葉輪質(zhì)量不平衡引起的。可以通過動(dòng)平衡方法^[1]來消除。

（2）電動(dòng)機(jī)前端地腳螺栓處振動(dòng)是由地腳螺栓松動(dòng)引起的。通過增加地腳螺栓緊力，可以取得良好效果。

（3）軸承振動(dòng)特別是電動(dòng)機(jī)兩端軸承振動(dòng)不穩(wěn)定且受負(fù)荷影響較大，除了軸系質(zhì)量不平衡的影響外，受軸承箱內(nèi)軸承的運(yùn)行狀態(tài)、電動(dòng)機(jī)的電氣和機(jī)械故障的影響也較大。軸承在檢修中已進(jìn)行更換，運(yùn)行中也未出現(xiàn)摩擦等現(xiàn)象，可以排除軸承對(duì)軸系振動(dòng)的影響。檢修中對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行了單轉(zhuǎn)試驗(yàn)，電機(jī)兩端軸承振動(dòng)幅值小于10μm，同樣可以排除電動(dòng)機(jī)的機(jī)械故障。因此，電動(dòng)機(jī)電氣故障可能是主要影響因素。

根據(jù)以上分析并依據(jù)現(xiàn)場檢修的方便程度，采取如下處理方案^[2-3]：首先對(duì)葉輪進(jìn)行高速動(dòng)平衡；然后調(diào)整地腳螺栓緊力，觀察其對(duì)機(jī)組振動(dòng)的影響；根據(jù)試驗(yàn)后的實(shí)際情況，決定是否對(duì)電動(dòng)機(jī)電氣方面缺陷進(jìn)行檢查。

3  現(xiàn)場處理過程

首先，對(duì)排粉風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)行動(dòng)平衡。根據(jù)表1和表2的數(shù)據(jù)，對(duì)葉輪進(jìn)行加重P=300g∠45°。

表3  葉輪加重后振動(dòng)數(shù)據(jù)（1490r/min）/μm∠(°）

如表3所示，葉輪加重后，1、2號(hào)軸承振動(dòng)明顯減小，表明葉輪質(zhì)量不平衡基本消除。同時(shí)3、4號(hào)軸承的振動(dòng)有所改善。

增加電機(jī)軸承地腳螺栓緊力后，3、4號(hào)軸承振動(dòng)幅值減小10μm左右，證實(shí)其對(duì)振動(dòng)有影響。因此，決定對(duì)地腳螺栓進(jìn)行現(xiàn)場改造，利用一楔形塊，改變插入深度來調(diào)節(jié)緊力。

在上述試驗(yàn)基礎(chǔ)上，決定進(jìn)一步檢查電動(dòng)機(jī)電氣方面的故障^[4]。當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)定轉(zhuǎn)子氣隙不均勻時(shí),造成旋轉(zhuǎn)磁通不平衡,進(jìn)而產(chǎn)生不平衡的電磁力。在該電磁力的作用下,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子就會(huì)發(fā)生振動(dòng),氣隙不均勻程度越嚴(yán)重振動(dòng)越大。造成電動(dòng)機(jī)氣隙不均勻的因素主要有定子鐵心的中心軸線與前后軸承室中心軸線不在一條線、端蓋偏心或軸承室跑套、軸頸變細(xì)、軸承間隙太大、定子鐵心位移等。據(jù)此決定檢修電動(dòng)機(jī)，調(diào)整磁隙，消除電動(dòng)機(jī)缺陷。

消缺工作結(jié)束后重新開機(jī)。風(fēng)門開度40%時(shí)，1、2號(hào)軸承振動(dòng)優(yōu)良，3、4號(hào)軸承振動(dòng)幅值為40μm左右。

至此，振動(dòng)治理工作取得圓滿成功。

4  結(jié)論

本機(jī)組異常振動(dòng)是由葉輪質(zhì)量不平衡、電動(dòng)機(jī)電氣故障和地腳螺栓松動(dòng)引起的。采用軸系動(dòng)平衡、消除電動(dòng)機(jī)氣隙不均勻以及調(diào)整地腳螺栓緊力的方法，消除了機(jī)組的振動(dòng)故障。

（1）及時(shí)全面了解機(jī)組的振動(dòng)數(shù)據(jù)和運(yùn)行工況，分析振動(dòng)產(chǎn)生的可能原因，制定合理的處理方案，對(duì)于治理工作具有指導(dǎo)作用。

（2）風(fēng)機(jī)葉輪容易磨損或積灰，產(chǎn)生質(zhì)量不平衡。通過現(xiàn)場高速動(dòng)平衡進(jìn)行治理，效果明顯。

（3）電動(dòng)機(jī)地腳螺栓松動(dòng)和氣隙不均勻是電動(dòng)機(jī)振動(dòng)大幅變化的主要原因。