动平衡仪在转炉一次除尘风机中的应用

王平刚　张翼斌

摘要：采用动平衡仪能够较好的在线检修，避免转子不平衡后风机解体更换车专子，转子下线做动平衡，操作简单方便，大大节省了检修时间，取得很好的效果。

前言

转炉在炼钢过程中产生大量的高温烟尘，飞机输送介质中含有大量的固体颗粒和水分，温度较高，风机叶轮转速高。在运行过程中，对叶轮的腐蚀和冲刷严重，导致叶轮不平衡，产生振动，轴瓦振幅超标时需要进行检修。可用多通道数据采集故障诊断系统即动平衡仪，在线对叶轮做动平衡。在线做动平衡无需拆除叶轮，检修时间短，劳动强度低，可以很好的处理叶轮失衡不严重的情况。操作简单实用，可大大提高设备的使用效率，起到很好的作用。

1.风机系统简介

我厂4#转炉风机为单吸式叶轮，叶轮直径1_6米，单重1.491t，驱动电机710kW。风机正常运行转速2400rpm。滑动轴承振幅控制范围2.1mm/s内为提示值，7.8mm/s为报警值，振幅超过11mm/s，风机自动停车。滑动轴承振幅值是风机运行是否正常运行的重要参数。 2.风机故障现象 4#风机于2013年2月21日更换转子。同心度上下偏差O.06mm，左右偏差0.04mm.前轴瓦振幅0.2mm/s，后轴瓦振幅0.1mm/s，转速2400rpm。风机振幅超标时，及时清理叶轮积泥。11月1日风机前轴瓦振幅1.7mm/s，后轴瓦振幅为1.O mm/s，.清理完积泥后前轴瓦振幅5.0ⅡIⅢ/s，后轴瓦振幅为2.6 mm/s，影响生产，2日又清理积泥，前轴瓦振幅8.OⅡI『口/s，已不具备生产条件。

3.故障诊断

（1）利用转炉检修时间，未关闭风机进口盲板阀门，带系统进行检查。

（2）采用多通道数据采集故障诊断系统，即动平衡仪检测。利用系数平衡法，检测转速，前轴振幅，后轴振幅三个参数。

（3）动平衡仪设置完毕，开启风机低速1900rpm，高速2100rpm。 转子工作频率F=V/T=2100/60=35Hz。幅值谱显示只有一个波峰位于频率50Hz处。相位谱图基本不变。风机前轴瓦振幅3.5mm/s，后轴振幅1.7mm/s。振动频率在1倍频时为转子失衡，此时位于约1_5倍处。

初步诊断结果为：轴承间隙过大，或轴承故障。需要做进一步检查。

4.检修措施

（1）检查各部地脚螺栓，发现电机地脚螺栓，欲紧力不够。其它各部螺栓未见松动。

（2）检查同心度，百分表座位于转子侧，表在电机联轴器上，检查发现径向上下偏差O.69mm，左右偏差0.05mm，需要调整同心度。调整后径向上下偏差0.Olmm，左右偏差0.04mm，轴向上下偏差0.05mm，左右偏差O.02mm。

（3）检查轴瓦。稀油润滑良好，上瓦两侧有20mm两侧磨平，下瓦有30*60mm磨平，推力块处30mm处磨平，利用柳叶刮刀修复。测量顶间隙：0.23mm，侧间隙为0.12mm。查表2，符合要求。

滑动轴承顶间隙a=D（0.081.5）/1000（ⅡI『口）式中，D为轴径公称直径，单位『ⅡⅡI。侧间隙约为顶间隙一半。

（4）风机试运行。低速设定1900rpm，前轴瓦振幅为1_2mm/s，后轴瓦振幅为1_Omm/s。高速设定2100rpm。前轴瓦振幅为2.8mm/s，后轴瓦振幅为1.5mm/s。振幅未达到要求，排除同心度和轴瓦影响因素后，需要在线做动平衡。 5.在线做动平衡

（1）常用术语

平衡等级G（ⅢⅢ/s）由许用不平衡度e（微米）与转子最高工作角速度（I）（tad/s）之积用1000除所得的值：G=（I）.e/1000

（2）架设好设备，打开动平衡仪软件，设置好参数（如表1）。计算机算出试重块最大重量153.225g，取整数部分接近值。制作试重块。公式.m L*B*H*p，m为质量，p为钢板密度（固定值7.8g/cm3），L为钢板长度，B为钢板宽度，H为钢板厚度（固定值lOmm或8mm）。试重块取150g，根据公式m=L{B州}p

L术B_1Ⅱ/（H术p）

L*B=150/（1.7.86）=19.23cm2=1923衄Il 2 L可选用40ram，B可选用48ram.

（3）打开风机壳上的检查孔，焊工将试重块焊在叶轮边缘，点焊但要保证风机在2100rad/min时不至于掉落。封上检查孔，开启风机，点击动平衡仪画面“开始”测量按钮。当风机转速达到2100rpm时，点击画面“保存”按钮，停止风机运行。点击画面“下一步”。计算机算出加配重量187.560g，配重角度68.25。。制做配重，方法同制作试重块。配重块尺寸：52mm*45mm*lOmm。

（4）焊配重块。转子转动角度的确定，因角度不易测量，所以需将角度转算为圆周上的弧长，换算公式： 弧长=角度68.25*单位角度弧长=68.25～（1600～3.14÷360）

=952.5mm。

转子转动方向的确定。因为风机为左旋，配重角度为负时，从电机侧看，逆时针转动转子。

（5）切割掉试重块。封上人孔，起动风机试车。前轴瓦振幅O.8mm/s，后轴瓦振幅0.6mm/s。振幅下降明显，风机恢复使用。

6.结论

风机振幅超标时，高压清洗叶轮，用动平衡仪进行初步检查，判断为转子不平衡时，可以直接在线做动平衡，如振幅频率分布广，相位变化较大时，需要进一步检查，依次为检查风机和电机各部地脚螺栓是否松动，同心度是否达到要求，轴瓦是否损坏，排除此三项因素后，可在线做动平衡，取得很好的经济效益。

参考文献

[1]濮良贵.机械设计[M].北京：高等教育出版社，1989.