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风机的不平衡校正

信息来源:发布时间:2021-02-21阅读:743

 

 

摘要:用静平衡的方法解决风机振动问题。通过动平衡测试,验证此方法达到了设计的要求。

 

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2005年7月,我公司在改造安阳钢铁风机时,由于各种原因,在厂组装时没有对转子存在的大量不平衡进行校正,致使在风机房现场平衡校正耗时8天,不仅严重地影响了工程进度,还增加了不必要的费用支出。

2007年在制造另一风机时,根据理论和实际条件,制定了一套完整的静平衡校正工艺,使不平衡余量一次就减小到标准的要求以下,使此后的同类工作有了完整的规程,并减少了现场工作量。

2  转子的静平衡校正

由于该风机转子是在同一轴上,所以在静平衡时就可能存在偶不平衡造成的平衡假象,为此对转子进行分步校正。

(1)装好一级轮毂后平衡一级轮毂

在5~6号叶柄孔加配重400g后达到平衡。

(2)装好二级轮毂后平衡二级轮毂 在20号叶柄孔加配重440g后平衡。

(3)由于叶片在加工制造过程中会产生较大的质量差,因此通过加重或取重的办法来使叶片质量差保持在±50g范围内,以减少因叶片质量造成较大的不平衡。

    (4)带上一级叶片后平衡一级叶片

     在4~3号叶柄孔加重450g后平衡。

(5)带上二级叶片后平衡二级叶片

在14号叶柄孔加重270g后平衡。

(4)和(5)操作以平衡因较重叶片集中而造成新的不平衡,因平衡位置在轮毂上,因此施加的配重可能要大一些。

3  传动轴静平衡

 北一风机中间传动轴采用了φ630×7500mm空心卷管,直径大、长度长,卷制中有一定弯曲,中部凸出3mm多,因此存在着较大的不平衡量。对于管类轴平衡,大多是在专用平衡机上平衡,但是,找遍西安也没有如此大的平衡机,在大型车床上加工却因转速过低无法用平衡仪校正。因此决定用静平衡与现场动平衡相结合的方法以使其达到设计要求,关键问题是防止静平衡时造成偶平衡。

理论上讲长轴平衡应按2面或3面平衡,才不致造成运转时的挠曲。根据实际情况,决定采用2面平衡,此时最佳配重应是距两端总长的 22%处。在静平衡架上测得其不平衡量为2376g,根据轴弯曲和轴本身质量分布情况,决定配重应在同一直线上,在距两端法兰1650mm处分别加等质量的长条配重块,这样既可满足轴类平衡要求,又不会造成大的角度误差。用两根长条薄板(各重1150g左右),再施用间断焊使两配重质量达到1188g,静平衡合格。

4  动平衡测试

 通过以上两次静平衡后,于1998年1月21日在风机现场安装完毕后,测得的动平衡结果如下:

4.1  探头垂直安置

 =747 r/min

σ=5,4,6  σ=8,9  σ=8,10,11

 =2,1,1  =7,7  =5,5,4

4.2  探头水平放置

 =747 r/min

 σ= 10,8,9  σ= 28, 31  σ= 19, 18, 17

 =6,6,6  = 24, 27  = 13,12, 12

 (以上σ等单位均为μm;为电机端振动幅度; b 为传动轴与主轴联结轴承座振动情况; c为风机进风口端轴承座振动情况。)

4.3  振动分析

4.3.1  由于水平方向刚度比垂直方向刚度差,因此,水平方向的振动比垂直方向大。

4.3.2  由于静平衡是在水平导轨上校正,其灵敏度不很高,长轴静平衡时只按一个方向弯曲校正,且默认两端质量相等,质心为几何中心,这样就不可避免地造成角度误差、量值误差和校正平面误差。由于误差的存在,静平衡灵敏度又不很高,使得转子和传动轴在静平衡后仍存在一定的动不平衡。

4.3.3  面振动是长轴端与转子端的合成振动,因此,其结果为当两振动相位差小于90°时加大,比其它两端要大一些。

4.3.4  面振动是电机振动与长轴端的合成振动,由于两振动相位差大于 90°,因此其结果比电机的振动( 40μm )要小一些。

4.3.5  电机振动值不大于 40μm,电机与长轴合振动不平衡值为6μm,则长轴最大不平衡振动为 34μm,平衡已满足要求。面与面相同,根据以前经验,面与面转子振幅相差不大,有一定相位差。

5  结论

风机振动烈度 vf=1.55mm/s,该风机电机功率为630kw,转子重达2t多,传动轴重达1t,属于大型机器,根据iso2372-1996分级评为a(优)级。

工作转速 747r/min,动平衡精度要求g6.3级时,许用不平衡偏心距 e为 81μm,本机最大振动幅度 32μm,最大不平衡振动幅度为 28μm,相当于g 2.5级。

动平衡达到设计要求,用该静平衡方法可以满足设计的振动幅度要求。

  

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