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        瀕臨報廢的失衡葉輪修復(fù)法淺析

        2018-07-23 04:06:48陳陽
        世界家苑 2018年6期
        關(guān)鍵詞:靜平衡動平衡

        摘 要:根據(jù)動、靜平衡測量原理,配合自制補償夾塊對瀕臨報廢的失衡葉輪進行修復(fù)

        關(guān)鍵詞:瀕臨報廢的失衡葉輪;靜平衡;動平衡;補償夾塊;V型支架;鐘擺運動

        1、引言

        由于化纖行業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)量的溫濕度要求,廠區(qū)分布著大小各種型號的送排風(fēng)機。它們在溫濕度大、化工原料和積塵侵蝕的工作環(huán)境中長期的連續(xù)運轉(zhuǎn),容易造成風(fēng)機葉輪的嚴(yán)重腐蝕、磨損、變形而引起轉(zhuǎn)子不平衡,這是回轉(zhuǎn)機械最常見的故障。失去動平衡的剛性轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)的工作環(huán)境中,加大震動和噪音,嚴(yán)重時會導(dǎo)致軸承等附件報廢。

        2、失衡的原因及造成的危害

        葉輪在長期連續(xù)的運轉(zhuǎn)中,會產(chǎn)生一個慣性空間離心力,該力對葉輪支撐結(jié)構(gòu)產(chǎn)生壓力,葉輪發(fā)生微觀形變,并與潮濕的空氣氣體及空氣中雜質(zhì)發(fā)生摩擦,從而造成葉輪防腐層的脫落,進而發(fā)生腐蝕變形,產(chǎn)生質(zhì)量分布不均勻而失去平衡。失去平衡的葉輪在旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生更大的離心力,引起風(fēng)機噪音增大,使主軸、連接件機支撐部件(軸承)等受力不均,產(chǎn)生疲勞載荷。

        3、葉輪的修復(fù)方法

        3.1葉輪處理結(jié)垢

        3.1.1噴水除垢:這是一種常用的除垢方法,噴水體系裝在風(fēng)機葉輪動平衡測量儀的機殼上,由管道、3個噴嘴(1個坐落葉輪出口處,2個坐落葉輪進口處)及排水孔構(gòu)成。水源為自來水,壓力約0.3MPa。這種方法通常是有用的。缺陷是每次停機除垢的時間較長,每月需停機數(shù)次停止除垢,影響機組的正常使用。

        3.1.2高壓氣體除垢:改體系選用與噴水體系相似的結(jié)構(gòu),但其管道為耐高壓管道、專用的噴嘴和高壓氣源。這種設(shè)備對葉片的除垢是快速有效的,它可以在風(fēng)機葉輪動平衡測量儀正常停機的空隙,敞開高壓氣源,僅用數(shù)十秒的時間即可完成除垢。因為操作簡便,一天可以停止許多次,不光處理了人工除垢吃力、費時的疑問,還明顯降低了全部機組的花費。但必須要有現(xiàn)成高壓氣源(壓力在0.8~1.5MPa之間,可以用壓縮空氣或氮氣)。

        3.1.3氣流接連吹掃除垢:從結(jié)構(gòu)上江,接連吹掃設(shè)備不需要外部氣源,它使用風(fēng)機葉輪動平衡測量儀本身的排氣壓力,將少數(shù)的煙氣(額外風(fēng)量的1%~2%)從風(fēng)機葉輪動平衡測量儀的內(nèi)部引向?qū)S脟娮?,噴嘴坐落葉輪的進口,以很高的速度將煙氣咳射到葉片的非作業(yè)表面,這種吹掃是接連地,它跟蹤風(fēng)機葉輪動平衡測量儀的敞開而開端,不光將剛剛粘到葉片上的粉塵吹掉,還可避免粉塵堆積加厚,且無需停機除垢。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、對風(fēng)機葉輪動平衡測量儀改動量很小,防垢作用極好,是一種很有展開的新技能。

        3.2在動平衡之前,先排除軸承損壞,軸不對中,機械松動等因素產(chǎn)生的振動,處理結(jié)垢后,把中心軸配鍵,與葉輪中心孔安裝到位。

        3.3靜平衡:平衡或消除旋轉(zhuǎn)體運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力,以減輕機械的振動,改善軸承受力的情況,提高工作精度,延長使用壽命。靜平衡的方法:放置好兩個V型支架,把兩個軸承分別裝置葉輪兩邊的中心軸上,與葉輪一期放置在V型支架上,先將轉(zhuǎn)子在軸承架上滾動,當(dāng)停止?jié)L動時,轉(zhuǎn)子質(zhì)心應(yīng)位于軸線的鉛垂線下方,為消除軸與軸承間的摩擦,再將轉(zhuǎn)子向一方偏轉(zhuǎn),葉輪轉(zhuǎn)子在支架上會發(fā)生鐘擺運動,當(dāng)擺動靜止時,則以葉輪中心孔橫切面為基面,把葉輪分為上下兩部分,下部分質(zhì)量比上部分大,在上部分葉輪最高點安裝試配重夾塊,至裝上的補償夾塊在靜平衡時,能停留在任意角度。

        不過這時只是表象的嚴(yán)重失衡因素不存在,達到了靜平衡,因為失衡的不是一兩個點,而是線或面,所以經(jīng)多次實驗證明,在此種狀態(tài)下多數(shù)只是靜平衡,要完成動平衡校正還是很難的。通過試驗證明,將配重質(zhì)量以原配重點為基準(zhǔn),一分為二分別安裝在其兩邊,夾角以不超過60°為宜,再次配重。二期在再次配重的同時,分別調(diào)試?yán)硐胛恢茫ɡ硐胛恢眠€要考慮工藝要求的使用和實用性),葉輪在此狀態(tài)下放置在動平衡設(shè)備上,就較容易校正。

        3.4動平衡:作用是平衡或消除旋轉(zhuǎn)體運轉(zhuǎn)時各偏心質(zhì)量的離心力形成的力矩,以減輕機械振動,改善軸承受力的情況,提高機械工作精度,使用壽命。

        理論基于影響平衡系數(shù)法,即:Si=aij×Uj

        Si振動量;aij單位不平衡引起的振幅;Uj不平衡量。

        3.5焊縫長度與配重增量關(guān)系的確定

        注:在配重時需要使用焊接,因此需要重新計算焊縫的重量,記重方法采用焊接后測量焊條的使用長度。

        3.6角度的規(guī)定:在配重過程中需要用到轉(zhuǎn)速測量角度、振動角度、配重角度,為避免混淆,將測量角度與配重角度統(tǒng)一,即速度測量感應(yīng)紙的位置定義為零度,沿軸線將該角度對應(yīng)到葉輪圓周上,作為試驗配重塊的安裝位置。

        3.7轉(zhuǎn)動信號的準(zhǔn)備:采用外觸發(fā)方法,用外接的激光轉(zhuǎn)速表作為轉(zhuǎn)動信號測定裝置,安裝三角架讓它固定,在整個測試過程中,保證轉(zhuǎn)動信號的拾取點保持不變,不能有任何移動,否則將影響測試的準(zhǔn)確性。

        3.8振動信號的準(zhǔn)備:在整個測試過程中,還必須保持振動信號的信號拾取點不得有任何變動。在選取了測振點以后,振動傳感器的磁性吸座不要移動位置。

        3.9在葉輪上標(biāo)記設(shè)備旋轉(zhuǎn)方向,這在實際配重中需要用到,安裝配重物的角度是以試驗配重物的位置為起始點并順著設(shè)備旋轉(zhuǎn)方向而定的。試驗配重原則上可以加在圓周上的任意位置。為方便思維,將試驗配重和實際配重的安裝點規(guī)定在同一半徑上,盡可能安排在葉輪的外圈。在配重過程中,由于電焊可能會使葉輪發(fā)生變形等影響,要求盡可能減少直接在葉輪上施工,而將電焊施工點安排在試驗配重塊上。

        經(jīng)過以上修理和平衡測試的風(fēng)機葉輪,通過加重法或去重法,根據(jù)轉(zhuǎn)子在工作條件下允許狀態(tài)進行修理修整,并再次動平衡,就又可以投入正常使用。

        結(jié)束語:修復(fù)后的葉輪經(jīng)實際使用,運行平穩(wěn),性能可靠,滿足了使用要求。

        參考文獻

        [1]下村玄,朱曉農(nóng).旋轉(zhuǎn)機械的平衡[M].北京:機械工業(yè)出版社,1998.

        [2]鄭文緯,吳克堅.機械原理[M].北京:高等教育出版社,1997.

        作者簡介

        陳陽,男,1988年,2012畢業(yè)于安陽工學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè),從事設(shè)備維護、管理及設(shè)計工作。

        (作者單位:新鄉(xiāng)化纖股份有限責(zé)任公司)

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