駱仁達(dá)，王羽，郭容赫

（華電電力科學(xué)研究院有限公司東北分公司，遼寧 沈陽(yáng) 110000）

1 前言

送風(fēng)機(jī)作為大型旋轉(zhuǎn)設(shè)備是火力發(fā)電廠重要的輔機(jī)之一，它克服空預(yù)器、風(fēng)道等阻力，提供新鮮空氣使燃料得到充分燃燒，其工作狀態(tài)不但影響火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)，還影響火力發(fā)電廠的安全。旋轉(zhuǎn)設(shè)備機(jī)械故障類型多種多樣，其中轉(zhuǎn)子不平衡引起的振動(dòng)故障是最常見(jiàn)的一種。在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)不平衡轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡即在其工作狀態(tài)相同的轉(zhuǎn)速、安裝條件、支撐條件和負(fù)載的情況下，對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行動(dòng)不平衡矯正，這是目前使用風(fēng)機(jī)的廠家普遍采用的一項(xiàng)技術(shù)，實(shí)踐表明，該技術(shù)在轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備平衡檢驗(yàn)中應(yīng)用效果比離線動(dòng)平衡檢驗(yàn)效果好，工作量小，節(jié)約費(fèi)用支出。本文通過(guò)對(duì)某電廠送風(fēng)機(jī)的振動(dòng)故障處理來(lái)闡述風(fēng)機(jī)的動(dòng)平衡處理過(guò)程。

2 風(fēng)機(jī)概況

該電廠的送風(fēng)機(jī)是動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)，其送風(fēng)量的調(diào)節(jié)主要依靠改變?nèi)~片角度來(lái)實(shí)現(xiàn)，在每個(gè)葉片上都附加傳動(dòng)連桿，葉片角度的改變是由一套復(fù)雜的液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)完成的，整個(gè)機(jī)構(gòu)異常復(fù)雜，對(duì)部件的安裝和磨損要求都很高。

該風(fēng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速為1500r/min，遠(yuǎn)低于臨界轉(zhuǎn)速，屬于剛性轉(zhuǎn)子。1號(hào)軸承水平、2號(hào)軸承垂直振動(dòng)偏大，因此，在傳感器數(shù)量有限的情況下，僅在1號(hào)軸承水平、2號(hào)軸承座垂直位置上安裝速度傳感器，使用振動(dòng)數(shù)據(jù)采集儀，將輸入速度轉(zhuǎn)換成與其成比例的電信號(hào)，用于測(cè)量軸承座絕對(duì)振動(dòng)。轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與軸承分布如圖1所示。

圖1 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與軸承分布簡(jiǎn)圖

轉(zhuǎn)軸旁安裝光電傳感器，利用光電傳感器發(fā)出的紅外線光信號(hào)入射到貼有反光帶的轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，反光帶對(duì)投射光點(diǎn)的反射率發(fā)生變化，并轉(zhuǎn)換成脈沖信號(hào)，來(lái)測(cè)量相位。

3 故障診斷

某日該送風(fēng)機(jī)啟機(jī)，達(dá)到工作轉(zhuǎn)速1500r/min時(shí)由于振動(dòng)大跳機(jī)（軸承振動(dòng)跳機(jī)值7.1mm/s），1號(hào)軸承水平振動(dòng)7.8mm/s，2號(hào)軸承垂直振動(dòng)17.2mm/s。通過(guò)頻譜分析發(fā)現(xiàn)振動(dòng)以工頻為主，說(shuō)明轉(zhuǎn)子存在質(zhì)量不平衡、轉(zhuǎn)子不對(duì)中、碰磨等可能，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)對(duì)輪處與防護(hù)罩發(fā)生碰磨，同時(shí)轉(zhuǎn)子中心不正，經(jīng)過(guò)檢修解決碰磨問(wèn)題，同時(shí)轉(zhuǎn)子中心重新找正。

檢修后重新啟機(jī)，達(dá)到1500r/min時(shí)仍然由于振動(dòng)大跳機(jī)。1號(hào)軸承水平振動(dòng)增大至19.9mm/s，但2號(hào)軸承垂直振動(dòng)8.2mm/s，有明顯降低，說(shuō)明檢修工作消除了一定的影響因素，此時(shí)，振動(dòng)主要由不平衡引起，可采取現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡手段消除振動(dòng)。

4 現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡

通過(guò)計(jì)算，在葉輪上焊接180g平衡塊，加重后啟機(jī)，達(dá)到工作轉(zhuǎn)速1500r/min時(shí)，1號(hào)軸承水平振動(dòng)降低至18.6mm/s，2號(hào)軸承垂直振動(dòng)降低至4.7mm/s。振動(dòng)有所減小，加重起到一定效果，只是加重質(zhì)量不夠，利用影響系數(shù)法計(jì)算繼續(xù)加重的質(zhì)量和相位。

通過(guò)計(jì)算，繼續(xù)在葉輪上焊接170g平衡塊，加重后啟機(jī)，達(dá)到工作轉(zhuǎn)速1500r/min時(shí)，1號(hào)軸承水平振動(dòng)降低至13.8mm/s，2號(hào)軸承垂直振動(dòng)降低至3.39mm/s，振動(dòng)繼續(xù)減小，但加重質(zhì)量仍然不夠，利用影響系數(shù)法計(jì)算繼續(xù)加重的質(zhì)量和相位。

通過(guò)計(jì)算，繼續(xù)在葉輪上焊接318g平衡塊，加重后啟機(jī)，達(dá)到工作轉(zhuǎn)速1500r/min時(shí)，1號(hào)軸承水平振動(dòng)降低至12.4mm/s，2號(hào)軸承垂直振動(dòng)降低至3.13mm/s。

通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，1號(hào)軸承水平振動(dòng)隨時(shí)間呈逐漸降低趨勢(shì)，1min后突然減小到3.65mm/s，后通過(guò)打開(kāi)、關(guān)閉動(dòng)葉轉(zhuǎn)角，發(fā)現(xiàn)打開(kāi)動(dòng)葉轉(zhuǎn)角振動(dòng)明顯增大，關(guān)閉動(dòng)葉轉(zhuǎn)角振動(dòng)明顯減小，如圖2所示。

圖2 振動(dòng)趨勢(shì)圖

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，某一動(dòng)葉與其他動(dòng)葉開(kāi)度不一致，運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生一定的不平衡量，由于工期要求暫時(shí)無(wú)法對(duì)葉片進(jìn)行進(jìn)一步檢修，只能先通過(guò)繼續(xù)加重消除這部分不平衡量。

通過(guò)計(jì)算，拆除之前焊接的318g平衡塊，再另一角度加重323g平衡塊，加重后啟機(jī)，達(dá)到工作轉(zhuǎn)速1500r/min時(shí)，1號(hào)軸承水平振動(dòng)降低至1.66mm/s，2號(hào)軸承垂直振動(dòng)降低至1.16mm/s。

通過(guò)打開(kāi)、關(guān)閉動(dòng)葉轉(zhuǎn)角，振動(dòng)無(wú)明顯變化，穩(wěn)定運(yùn)行30min，振動(dòng)均維持在2mm/s以內(nèi)，且較為穩(wěn)定，不再增長(zhǎng)，達(dá)到運(yùn)行要求。

5 結(jié)語(yǔ)

（1）轉(zhuǎn)子初始振動(dòng)較大，1號(hào)軸承水平振動(dòng)達(dá)到7.8mm/s，2號(hào)軸承垂直振動(dòng)達(dá)到17.2mm/s，均超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求，經(jīng)中心找正后，1號(hào)軸承水平振動(dòng)19.9mm/s，2號(hào)軸承垂直振動(dòng)8.2mm/s，2號(hào)軸承垂直振動(dòng)有所降低，中心找正起到一定效果，但1號(hào)軸承水平振動(dòng)反而增大，說(shuō)明轉(zhuǎn)子仍可能存在不對(duì)中的問(wèn)題。

（2）根據(jù)頻譜分析，轉(zhuǎn)子振動(dòng)以工頻為主，轉(zhuǎn)子可能存在質(zhì)量不平衡、轉(zhuǎn)子不對(duì)中等問(wèn)題，分別在三處加重180g、170g、323g平衡塊，使得1號(hào)軸承水平振動(dòng)將至1.66mm/s，2號(hào)軸承垂直振動(dòng)將至1.16mm/s，滿足運(yùn)行要求。

（3）運(yùn)行中動(dòng)葉轉(zhuǎn)角開(kāi)關(guān)時(shí)，存在某一動(dòng)葉與其他動(dòng)葉開(kāi)度不一致，產(chǎn)生了一定的不平衡量，使振動(dòng)增大，此次動(dòng)平衡消除了這部分不平衡量，使振動(dòng)暫時(shí)滿足運(yùn)行要求，但長(zhǎng)期運(yùn)行仍存在安全隱患，建議電廠利用檢修機(jī)會(huì)解體檢查并處理。