邰國軍,崔紅偉（日照鋼鐵控股集團(tuán)有限公司,山東 日照 276806）

淺析噴煤排粉風(fēng)機(jī)常見振動故障診斷

邰國軍,崔紅偉
（日照鋼鐵控股集團(tuán)有限公司,山東 日照 276806）

摘 要：本文介紹日鋼煉鐵制造部噴煤排粉風(fēng)機(jī)常見振動現(xiàn)象及故障特征，應(yīng)用設(shè)備故障診斷技術(shù)進(jìn)行分析。

關(guān)建詞：排粉風(fēng)機(jī)；故障診斷；分析

噴煤排粉風(fēng)機(jī)是煉鐵生產(chǎn)的重要設(shè)備，主要提供磨機(jī)內(nèi)煤粉運(yùn)動至布袋分離的動力，保證制粉系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。若排粉風(fēng)機(jī)故障停機(jī)，將會造成高爐斷煤或者減煤，將引起高爐內(nèi)壓力波動，嚴(yán)重時會迫使高爐在沒有準(zhǔn)備的情況下緊急減風(fēng)，嚴(yán)重影響高爐運(yùn)行狀況。

1　排粉風(fēng)機(jī)常見的振動故障現(xiàn)象

1.1 設(shè)備簡介

日鋼煉鐵制造部二期噴煤排粉風(fēng)機(jī)M9-26-16.5D的主要參數(shù)為：風(fēng)量108000m3/h，風(fēng)壓13500Pa，系統(tǒng)負(fù)壓8000Pa，電機(jī)630KW YKK500-4，液力耦合器（YOT0GP650/1500），轉(zhuǎn)速1480r/min，工作溫度70℃，耐熱100℃，工作介質(zhì)：煤粉煙氣。

1.2 排粉風(fēng)機(jī)常見的振動故障

常見振動故障主要有三種形式：（1）因不平衡、不對中引起振動；（2）因喘振、失速引起振動；（3）因工作環(huán)境的變化影響引起隨機(jī)變化的不平衡振動（如葉輪的磨損、介質(zhì)粘附等）；

振動七種類型：（1）風(fēng)機(jī)、軸承箱等底座基礎(chǔ)不牢；（2）風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到或者接近臨界轉(zhuǎn)速引起共振；（3）氣流不穩(wěn)引起喘振；（4）風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡；（5）不對中（如聯(lián)軸器不對中、轉(zhuǎn)子不同心、不平直和軸瓦中心標(biāo)高偏差；（6）沖擊力引起部件松動（或者配合不良）；（7）軸承故障。

2　振動故障診斷

2.1 風(fēng)機(jī)、軸承箱等底座基礎(chǔ)不牢的診斷

影響風(fēng)機(jī)、軸承箱等底座剛度取決于連接剛度和結(jié)構(gòu)剛度，主要通過測各連接部件的差別振動來判斷動剛度及連接部件之間的緊密程度，振動差值越小，說明緊密程度越高；通常判斷徑向振動是否較大，尤其是垂直方向振動是否較大，并且頻譜圖以基頻振動為主導(dǎo)，對比垂直和水平方向相位的可以看出相差為0°或者180°。

2.2 共振故障的診斷

日鋼噴煤排粉風(fēng)機(jī)的工作轉(zhuǎn)速為1480r/min，主要通過檢測是否達(dá)到共振轉(zhuǎn)速或者接近臨界轉(zhuǎn)速。

2.3 氣流激振故障診斷

氣流激振故障判斷主要通過調(diào)節(jié)風(fēng)門開度做氣流激振試驗(yàn)，一般將風(fēng)門分別開到0%、25%、50%、75%和100%，檢測各軸承的水平、垂直、軸向振動量，目的是判別風(fēng)機(jī)振動是否是由喘振引起的，通常引起喘振的振動一般是高頻的，徑向振動幅值較大。

2.4 不平衡振動診斷

風(fēng)機(jī)不平衡振動判斷標(biāo)準(zhǔn)：（1）徑向振動大于軸向振動，并且幅值較大；（2）頻譜圖以1倍頻振動為主導(dǎo)，一般1倍頻的幅值是通頻報(bào)警值的60%以上，并且1倍頻與通頻的比值也要60%以上。

圖1為2014年11月21日二期噴煤2#排粉風(fēng)機(jī)結(jié)垢時引起不平衡的波形頻譜圖，波形主要為較典型的正弦波，幅值很大，此外，還存在波峰多、波形毛糙以及單邊（正峰）削波現(xiàn)象。根據(jù)風(fēng)機(jī)運(yùn)行特點(diǎn)，判斷為轉(zhuǎn)子葉輪上結(jié)垢而形成的動不平衡，以及葉片產(chǎn)生的局部摩擦。

2.5 不對中故障診斷

風(fēng)機(jī)不對中振動判斷標(biāo)準(zhǔn)：（1）軸向振動幅值較大；（2）靠近聯(lián)軸器的振動大；（3）頻譜圖以2倍頻振動為主導(dǎo)（一般為通頻報(bào)警值的25%以上），但是一般同時常伴有1倍頻和3倍頻，2倍頻與1倍頻的比值一般達(dá)到50%以上，另外當(dāng)1倍頻的幅值達(dá)到通頻報(bào)警值的100%以上時，也可能存在不對中故障。

2.6 部件松動或配合不良

軸承座的軸承松動、內(nèi)部游隙大、襯套松動、內(nèi)部轉(zhuǎn)子松動、內(nèi)外圈間隙大或跑內(nèi)外圈，可以通過開蓋檢查來判斷；部件松動或配合不良振動產(chǎn)生方向性很強(qiáng)，振動幅值相對較高，多倍基頻諧波，可能達(dá)到10～30倍，頻譜圖中相當(dāng)明顯；如果諧波幅值變大，同時也有可能產(chǎn)生間隔為1/2倍頻等分?jǐn)?shù)頻分量（即0.5倍、1.5倍、2.5倍等），有時甚至為1/3倍頻諧波。

2.7 軸承故障診斷

當(dāng)滾動軸承出現(xiàn)故障時，就會出現(xiàn)特定的故障頻率，出現(xiàn)故障的元件不通，特征頻率也不相同。故障頻率的計(jì)算需要用到傅里葉變換和微積分，現(xiàn)場我們習(xí)慣性用經(jīng)驗(yàn)公式來初步判斷。

軸承外圈特征故障頻率為：fo= 0.4×z×fr（1）

軸承內(nèi)圈特征故障頻率為：fi= 0.6×z×fr（2）

軸承保持架特征故障頻率為：fc=0.381～0.4×fr（3）

軸承滾動體特征故障頻率為：fb= 0.23×z×fr(z＜10) （4）

fb= 0.18×z×fr(z＞10) （5）

( fr為轉(zhuǎn)頻 ；z為滾動體個數(shù) )

3　結(jié)束語

噴煤排粉風(fēng)機(jī)相對比較龐大，在實(shí)際運(yùn)用中故障的情況比這還多，在診斷中還要從系統(tǒng)設(shè)計(jì)、定期維護(hù)等方面進(jìn)行考慮，要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，針對不同的故障采用更有針對性的方法以減少排粉風(fēng)機(jī)非計(jì)劃停運(yùn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]姬廣勤，徐興科，趙以萬.引風(fēng)機(jī)軸向振動故障的診斷與分析[J].風(fēng)機(jī)技術(shù),2006(12).

[2]朱宏,汪嵐.淺析風(fēng)機(jī)常見振動故障的特征及診斷標(biāo)準(zhǔn)[J].風(fēng)機(jī)技術(shù),2004(01).

作者簡介：邰國軍（1986-），男，山東日照人，本科，助理工程師，研究方向：冶金設(shè)備管理及維護(hù)。