轴流式风机运行噪声软性异常的分析与排除

2018-07-30王振豫卢彦山

江西煤炭科技 2018年3期

王振豫，卢彦山

（郑煤集团郑新公司，河南新密 452370）

某矿0.42 Mt/a矿井使用2台FBCDZN O.22-2×160型轴流式对旋风机，配套电机为YB2355M8-660V、额定转速740 rPm，叶片安装角度49°/32°，执行每月底倒换运行（工频）、俯视其地基见图1。

图1 风机地基俯视（比例1：100）

2007年初安装后到2017年5月均正常运行，2017年6月后主要通风机司机开始反映，1#机、2#机正常运行噪声中偶尔夹杂类似火车跑动时的机械传动声响，该异音强度时大时小、持续时间不定（大约不超过10 min），该异音存在时运行参数无明显变化（定子电流及其绕组、温度、负压、风量、前后端轴承温度），1#机发生此异音次数多于2#机。

1 先期检查与处理

风机制造厂确认实际运行工况没有临近该机性能曲线的驼峰点（也不在喘振区），检修人员对1#机、2#机的叶片、叶柄、轮毂、集流器、消声器、扩散器、变径头、电机轴承的常规检查与处理（清灰、加油、紧固）与过去相比未见明显异常，启动1#机、2#机仍旧存在上述异音。

河南煤监局检测检验技术中心2017年9月对其专项测振见表1。根据JB/T8689-2014通风机振动检测及其限值Xp-p·max=1.24（1.9） ×105/740=168（257）μm、Vmax=6.5（10）mm/s。 Xp-p＜Xp-p·max、V＜Vmax，这与过去年检结论大致相同（此次检测时未出现此异音）。

表1 河南煤监局检测检验技术中心2017年9月进行的专项测振

2 分析

该异音显现时刻不定、用户现场无在线测振设备（仪器）、先期查无异常，迫使技术人员将查找方向转向检查比对厂家安装要求与运行现状，检查比对结果见表2～表5。

2.1 说明

1#（2#）机地基存在轨型较小且不一、轨底面与砼基顶面固定不合厂家要求、砼层厚度不足、砼底下构筑料用无粘性有间隙的细炉渣代替有粘性素土，存在安装缺陷，该异音开始出现前砼基刚（强）度能满足已有工况要求。

表2 1#机轨道检查

表3 2#机轨道检查

表4 Ⅱ级电机区域底脚滚轮与轨道触点距较近轨缝距离检查

表5 比对表

2.2 异音产生的原因

砼层厚度不够，明显低于350 mm的规定要求、砼层下用炉渣代替素土做底料是异音产生的内因。

砼层顶面无外排水通道，使局部积水较长时间浸湿砼基→砼基刚度下降→砼基→轨道→滚轮支撑系统局部共振→风机局部失稳→风机的气流动力噪音中附加共振生响（上述异音），此为外因。

2.3 异音的不确定性与消失原因

安装时经过碾压的炉渣仍有余隙，共振使余隙变化方向不定→砼层刚度不定→轨道滚轮支撑系统固有频率不定→工作振频接近固有频率时共振、始有该异音→共振动能就地、就近被炉渣吸收→炉渣余隙被改变→砼构局部共振条件被破坏→该异音消失→如此反复无常。

2.4 1#机发生异音次数多于2#机的原因

1#（2#）（Ⅱ）级电机单重均为1900 kg单台轴向长度仅为1.5 m，电机所在轨段的轨底对砼基的比压明显较大，是振动噪声的始发地带。1#机Ⅱ级电机所在Ⅱ轨轨段内的滚轮3’、4’距轨缝G均较近（490/280 mm），2#机Ⅱ级电机所在Ⅰ（Ⅱ）轨段无轨缝，上述为重要原因。

1#机Ⅰ（Ⅱ）级电机所在轨段对应电缆沟Ⅰ的沟底地平标高比2#机Ⅰ（Ⅱ）级电机所在轨段对应电缆沟Ⅱ的沟底地平标高约低550 mm，这是次要原因。

3 处理

砼基与轨道刚度不足是异音存在的主因，照此思路、本着实用经济原则，按下述工序分期加厚砼基（浸固轨道），具体为捣实砼层表面现有裂缝→按C20抗压等级配料填实填平裂缝→裂缝干固后用硅钢片调平轨面、固定硅钢片→按照轨头顶面高于砼层顶面40 mm、用C20等级配料在原砼顶面分半浸固轨底面、浸平轨腰→增加外排水通道。

经过上述处理后的1#（2#）机，没出现过异常杂音，实测运转噪音较以前平均降低9 db。