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轉(zhuǎn)爐一次除塵風(fēng)機(jī)在線動平衡方法

桑躍
南京鋼鐵股份有限公司第二煉鋼廠設(shè)備科，江蘇南京210035

摘要轉(zhuǎn)爐一次除塵風(fēng)機(jī)是保證煉鋼廠除塵效果和煤氣回收的關(guān)鍵設(shè)備。由于積灰而引起的風(fēng)機(jī)動不平衡，如不及時(shí)消除，會造成風(fēng)機(jī)停運(yùn)或者設(shè)備損壞等危害。本文重點(diǎn)介紹在線增加配重單面動平衡的兩種方法：作圖法和儀器法。

關(guān)鍵詞風(fēng)機(jī)；動平衡

煉鋼廠轉(zhuǎn)爐一次除塵風(fēng)機(jī)是保證除塵效果和煤氣回收的關(guān)鍵設(shè)備。但是在長期運(yùn)行過程中，會由于葉輪積灰等原因?qū)е嘛L(fēng)機(jī)振動升高，出現(xiàn)動不平衡的現(xiàn)象。由于振動大會使得風(fēng)機(jī)停運(yùn)，或者造成設(shè)備損壞和出現(xiàn)安全事故等，故必須及時(shí)清除積灰，然后進(jìn)行在線動平衡。目前，大多數(shù)鋼廠均采用增加配重單面動平衡的方法。但具體現(xiàn)場做法又有不同，本文結(jié)合我廠實(shí)際情況，介紹兩種常用方法的具體做法。

1　試塊重量的選擇

在進(jìn)行配重法現(xiàn)場動平衡時(shí)，不管采用哪種方法，均需要一個(gè)已知重量的試塊。試塊質(zhì)量選擇的正確與否，對后續(xù)步驟的準(zhǔn)確性影響很大。根據(jù)風(fēng)機(jī)葉輪參數(shù)計(jì)算試塊的重量大小，公式如下：

Mt=MQ/RW［1］

式中：Mt——試塊重/kg；

M——轉(zhuǎn)子重量/kg；

Q——原始振動值/mm/s；

R——轉(zhuǎn)子半徑mm；

W——風(fēng)機(jī)角速度/2πrpm/60。

例：我廠一次除塵風(fēng)機(jī)相關(guān)參數(shù)如下：M=4 500kg，R=1 610mm，n=1 200rpm，一般當(dāng)振動值Q=6mm/s時(shí)進(jìn)行在線動平衡，則根據(jù)以上公式，試塊重量Mt≈134g。

2　作圖法

給風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子做動平衡，關(guān)鍵是找出葉輪不平衡點(diǎn)位置，并確定所加平衡塊質(zhì)量。用作圖法找平衡（見圖1），具體步驟如下：

圖1　葉輪輕點(diǎn)位置作圖法

1）葉輪清理干凈后，開啟風(fēng)機(jī)，穩(wěn)定運(yùn)行后，記錄在風(fēng)機(jī)驅(qū)動端軸承座水平方向的振幅A0，該點(diǎn)記為X點(diǎn)，記錄后停機(jī)。

2）將葉輪前盤圓周3等分，分別記為1點(diǎn)，2點(diǎn)，3點(diǎn)。

3）在1點(diǎn)處夾上預(yù)先制作好的試塊P（重量為mp），重復(fù)步驟1，測X點(diǎn)振幅A1。

4）更換試塊P的位置到2點(diǎn)和3點(diǎn)，重復(fù)步驟3，依次測得X點(diǎn)振幅A2，A3。

5）作圖。以A0為半徑作圓，圓心為O，將該圓3等分，分別記作O1點(diǎn)，O2點(diǎn)，O3點(diǎn)；以O(shè)1為圓心，A1為半徑作弧；以O(shè)2為圓心，A2為半徑作??；以O(shè)3為圓心，A3為半徑作弧。上述3條弧線分別交于B，C，D三點(diǎn)。

6）作BCD的型心O4，O4點(diǎn)即為不平衡點(diǎn)，連接OO4并延長交圓O于O5點(diǎn)，O5點(diǎn)即為加平衡塊的點(diǎn)。側(cè)得OO4的長度為L，則O5點(diǎn)平衡塊重量為m平=mp×A0/2L（注意，m平需要考慮焊條重量）。

7）在風(fēng)機(jī)葉輪前盤圓周上找出實(shí)際O5點(diǎn)位置，將平衡塊焊牢。至此，風(fēng)機(jī)在線動平衡完成。

3　儀器法

隨著科技的不斷進(jìn)步，出現(xiàn)了很多輔助在線動平衡儀器。我廠采用的是德國申克公司生產(chǎn)的SMART BLANCER便攜式在線動平衡儀。其外觀如下圖2。

其主要組成有主機(jī)，測速傳感器，測震傳感器及其他附件。其原理就是利用安放試重質(zhì)量的方法，臨時(shí)性地改變轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布，測量由此引起的軸承振動大小和相位的變化，由試重質(zhì)量的影響效果確定的真正需要的校正質(zhì)量的大小和安放位置。

所以，試塊重量大小的選擇很重要，試塊質(zhì)量過輕，使得影響的效果不明顯，儀器不易監(jiān)測到，試塊重量過重，易造成振動加劇，損壞風(fēng)機(jī)設(shè)備。

運(yùn)用SMART BLANCER輔助在線單面動平衡具體步驟如下：

1）葉輪清理干凈后，在葉輪轉(zhuǎn)動主軸上用反光標(biāo)簽標(biāo)記轉(zhuǎn)動零位。此位置很重要，后續(xù)步驟中儀器計(jì)算出的實(shí)際配重相位就是由此位置開始推算。

2）安裝加速度傳感器和光電傳感器并將它們與測量主機(jī)聯(lián)接起來，如下圖3進(jìn)行單面動平衡，6可以不用安裝，測速傳感器探頭必須與反光標(biāo)簽垂直。

圖2　SMART BLANCER外觀及主界面

圖3　反光標(biāo)簽及各傳感器安裝示意

3）開動風(fēng)機(jī)至工作轉(zhuǎn)速；4）測量并記錄初始振動值和相位；5）停止風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動，把預(yù)先制作好的試塊安置在校正圓上（即安置在要作校正的半徑為Rc的圓上），為便于計(jì)算后續(xù)步驟相位計(jì)算，建議把試塊加在轉(zhuǎn)動零位的校正圓上。并在儀器上輸入試塊重量和所加位置；6）重新啟動風(fēng)機(jī)，測量并記錄新的振動值和相位；7）停止風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動，移除試塊。注意必須將試塊與葉輪焊接處進(jìn)行打磨，盡可能的將殘余重量去除。點(diǎn)擊屏幕上“移出試塊”，“下一步”，儀器自動計(jì)算出實(shí)際需用的校正塊質(zhì)量大小和位置角度；8）用天平稱出相應(yīng)大小的校正塊，將其安置在校正角指定的校正角位置上。注意校正塊質(zhì)量稱量時(shí)必須比計(jì)算值小，因?yàn)楸仨毧紤]焊接配重時(shí)焊條的重量。另計(jì)算出的校正角是從轉(zhuǎn)動零位開始，沿著葉輪轉(zhuǎn)動方向相反的方向的角度；9）實(shí)際校正塊焊接牢固后，再次啟動風(fēng)機(jī)，測量殘余振動，如振動值達(dá)到現(xiàn)場要求，則此次在線動平衡完成。如振動明顯減小，但仍不滿足使用要求，則按照上述步驟再次進(jìn)行。一般，轉(zhuǎn)動零位標(biāo)記清楚，校正塊質(zhì)量稱量準(zhǔn)確并考慮了焊條質(zhì)量，同時(shí)校正角度找的準(zhǔn)確，一次即可成功。

4　結(jié)論

這兩種只是我廠實(shí)際運(yùn)用過的方法。作圖法簡單易學(xué)，但實(shí)際需要臨時(shí)作圖，加試塊較繁瑣且耗時(shí)較長，目前我廠已全部采用儀器法進(jìn)行，一次在線動平衡需要約2小時(shí)，大大節(jié)約了作業(yè)時(shí)間，為生產(chǎn)順行、設(shè)備安全提供了可靠保證。

參考文獻(xiàn)

［1］劉慶濤，等.現(xiàn)場修復(fù)大型離心式風(fēng)機(jī)動平衡技術(shù)的研究及應(yīng)用.

中圖分類號TH6

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號1674-6708（2016）165-0168-01

作者簡介：桑躍，南京鋼鐵股份有限公司第二煉鋼廠設(shè)備科。