1 误区一
风机轴承外圈装配间隙太大,出现“跑圈”现象。
在热风机检修过程中,四平鼓风机经常发现轴承外环外圈与轴承座有相对滑动摩擦的痕迹,情况严重的甚至出现轴承座上盖内磨出明显的台阶、轴承外圈出现轻微烧灼现象,即通常说的“轴承跑圈”。2005年,我矿在检修2#回热风机时,就因为工人误认为轴承跑圈,通过压铅法测量间隙后,在上盖与轴承之间垫薄铜板将轴承压紧。开车后,当工作温度升到270℃,运转不到6h,该轴承连同风机轴全部烧坏,致使风机转子报废。
实际上,在高温风机的运行中,这种“轴承跑圈”现象是经常出现的。因为风机的主轴在运行中存在热膨胀,轴承的安装方式为“一端固定、一端游动”,因此轴承外圈与轴承座孔之间为间隙配合。在运行过程中,就出现了非定位端轴承随着主轴的膨胀而轴向游动,轴承外圈在滚珠的带动下和轴承座内环出现一定程度的相对滑动是允许的。当出现这种情况时,不能简单的认为是“轴承跑圈”将轴承压紧从而造成事故。
2 误区二
风机振动大——转子“失衡”。
如前所述,风机振动大的原因很多,转子失衡只是其中之一。而很多故障在频谱分析中表现出来的特征与失衡基本吻合,但如不仔细检查,仅仅通过现场动平衡来消除,虽然可以降低振动值,但并没有解决根本问题,有时甚至会带来恶性循环,比如叶片积灰和夹层焊缝开裂等;另外,还有一些故障虽然频谱特征与失衡很为相似,却并非失衡,无法通过动平衡来消除振动,比如转子弯曲、叶轮中盘连接松动等。
2005年底,因工艺系统改造移位后,风机振动严重超标,无法正常开车。通过现场测量后发现,风机负荷端振动比非负荷端大了近1倍,第一次测量的负荷端轴承座波形、频谱如图1所示。
四平鼓风机从波形和频谱图得出结论:(1)波形以正弦波为主,频谱图中基频是主要成分,总体呈现失衡的特征;(2)频谱图中2倍频至6倍频谐波均出现较大峰值,且伴有高次谐波,由此判断存在不对中和松动现象。然而将风机地脚螺栓紧固一遍,同时对系统重新找正,再次开车测量时,发现振动值和频谱图几乎没有变化。通过对轴承座与基础底座铅垂方向振动的多次测量,确定负荷端地脚螺栓基础出现松动。将轴承座的二次基础打开后发现垫铁明显松动,且有一根地脚螺栓已经断裂。为防止因振动大而导致地脚螺栓的浇灌基础也出现松动,将负荷端二次基础打掉后,重新放线找正,现场打眼,用环氧砂浆法重新浇注地脚螺栓。之后开车测量,振动值降了一半,且两端轴承座振动很接近。
从频谱图分析得出:2倍频及谐波基本消除,但基频仍然有很高的峰值,初始判断为失衡。然而通过测量相位,发现振动相位很不稳定,且变化幅度较大,无法实施现场动平衡。综合以上信息再次判断风机转子叶轮中盘的连接螺栓松动。被迫再次停机检查,发现6根中盘螺栓有4根出现少许松动,有1根严重松动(如图3所示)。处理完螺栓的松动,再对风机进行现场动平衡,终将风机振动值降至4.3mm/s,完成了整个故障的处理工作。
四平鼓风机通过实例充分证明了有些故障与转子失衡的特征相似,却不一定是简单的失衡,也决不是通过简单的现场平衡就能解决的。