炼铁厂出铁场除尘风机轴承故障诊断

吴宝兵 陶思源

摘 要：除尘风机是炼铁厂出铁场中一个重要结构，其运行情况会对炼铁厂出铁场的运行情况造成直接影响。炼铁厂出铁场在运行过程中，受到多方面因素影响，这将常会导致除尘风机在运行过程中出现问题，最为常见的就是除尘风机在运行过程中发生振动异常，而风机轴承故障是导致该现象发生的主要原因，因此，要做好相应的分析工作，对轴承进行检修，使其恢复正常，以免对设备的运行情况造成更为严重的影响。

关键词：炼铁厂；除尘风机；轴承故障

中图分类号：TF321 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）23-0253-01

除尘风机在炼铁厂出铁场中的重要性不言而喻，而除尘风机中轴承的性能会对除尘风机的运行情况造成直接影响。因此，要做好对除尘风机轴承故障的诊断，一旦发现问题要及时处理，避免故障进一步扩大。

1 分析除尘风机故障

通过对炼铁厂出铁场进行分析，可以发现其中采用的除尘风机为变频调速，因此可以依据测量频谱设备在具体运行过程中风机转速情况进行分析，具体转速为648r/min。

风机转频震动值及二倍频震动幅值都很小，因此，可以断定风机对中情况和转子平衡状态良好，并且也能够也可以排除，装置中脚螺栓紧固问题，避免轴承座动刚度下降情况的发生[1]。对风机在运行过程中的振动情况进行分析，可以发现其壳体的振动相对较小，并且转频前侧没有其他分数倍频出现，风机不存在因进风侧布袋透气性差引起旋转失速故障的发生。

通过对炼铁厂出铁场中的除尘风机具体运行情况进行分析，不难发现，在其运行期间，谐波及非整数倍频率占据了主导地位，如果除尘风机在运行期间，出现了非整数倍谐波，最有可能就是除尘风机中的滚动轴承出现了故障[2]。在对除尘风机的运行情况进行具体分析期间，未对是否为轴承故障进行准确判断，要对非整数倍频率间的相互关系进行确定，依据不同频率间的相互关系，对轴承故障部件的具体情况加以确定，最终明确故障的轻重情况，然后依据轻重情况，制定相应的维修方案，使除尘风机的运行能够恢复正常。

2 除尘风机轴承故障实例分析

某炼铁厂出铁场采用的除尘的风机的轴承型号为SKF22340，其在具体运行过程中的各个部件的故障频率如下：滚动体数目（15）、保持架（0.413fr）、滚动体（2.710fr）、轴承外圈（6.192fr）、轴承内圈（8.808fr）。

通过对炼铁厂出铁场中除尘风机的运行情况进行分析，频谱中存在6.701倍装频率（fr）的谐波，同时6.701倍装频率（fr）的谐波还就具有转频边带，在分析频谱中存在9.309倍装频率（fr），以及相应的转频边带。这些頻率与SKF22340故障频率没有相关性。依据轴承特定故障频率理论计算公式如下：

轴承内圈故障特征频率：fi=■fr（1+■cos？琢）Z（1）

轴承外圈故障特征频率：f0=■fr（1-■cos？琢）Z（2）

通过分析，可以断定出风机在运行过程中轴承出现的故障与滚动体和保持架都没有任何关系，因此，此处不对滚动体和保持架进行过多论述。

依据轴承内圈和轴承外圈故障频率特征公式，对除尘风机运行过程中轴承内圈、外圈的具体特征频率进行计算，最终可以得到：Zfr=fi+f0。

在分析过程中，频谱中的6.701fr+9.309fr=16.010fr，由此可以断定，风机轴承的滚动体个数很有可能为16个。因此，在掌握滚动个体数的情况下，风机轴承中节径D为未知，滚动体直径d与轴承间的接触角α未知的情况下，滚动轴承频率简易公式如下：

轴承外圈故障特征的频率如下：f0=≌0.4fr×Z=6.4fr；轴承内圈故障特征的频率如下：f1=≌0.6fr×Z=9.6fr。

由此可见，在具体分析过程中，6.701倍转频频率与滚动轴承频率简易公式计算获取轴承外圈特征的具体频率值相接近，依据该结果可以断定，6.701倍转频频率为轴承外圈故障频率，通过相同的方式，可以断定9.309倍转频频率是轴承内圈故障频率。

本次对除尘风机运行过程中轴承故障问题进行分析可以发现，轴承外圈故障频率幅值较大，并且谐波情况十分明显，因此可以断定，除尘风机轴承外圈有点蚀；同时，轴承外圈的故障频率在转频边带，因此可以判定，外圈点蚀和轴承盒间的过盈严重不足，和也会对除尘风机中的轴承在运行过程发生较为严重的不良影响[3]。轴承内圈故障频率存在谐波，同时在分析期间，还出现了转频边带，这一情况的存在，也说明了轴承内圈存在故障，可以确定轴承内圈也有点蚀，因此为了确保除尘分风机在运行过程中不会出现问题，应当停机，对除尘风机的具体情况进行详细检查。

3 除尘风机轴承检修情况

除尘风机停止运行，由专人对除尘风机轴承的具体情况进行详细检查，通过检查可以发现，风机两侧轴承的内圈和外圈的滚动都出现了明显的剖落现象，这一情况的存在将会对风机的运行造成不良影响，从而会对炼铁厂出铁场的具体运行造成不良影响。风机轴承单列滚动体个数遇判断判断结果一致（16个），而轴承中的保持架、滚动体都没未出现异常现象，因此不会导致轴承出现故障，也不会对除尘风机的运行造成不良影响[4]。针对除尘风机两侧轴承内圈和轴承外圈轨道发生剥落，应进行适当维修，使其性能得以恢复，能够满足除尘风机的运行需求，针对剥落情况较为严重，无法进行修补的情况，应当采用相同规格的轴承对出现问题的轴承进行更换，从而确保除尘风机的性能能够得以恢复，需要相关工作人员特别注意的是，一旦发现轴承出现问题，必须要及时进行处理，不得拖拉，以免问题加剧，造成更为严重的影响，引起不必要的经济损失。

4 结束语

针对除尘风机中轴承出现的问题进行详细发现，明确轴承出现的具体问题，然后依据采取针对性的措施对出现问题的轴承进行处理，从而使其性能得以恢复，确保除尘风机的稳定性运行。

参考文献

[1]杨 东，陈立京，王俭华.大型风机在线振动监测技术应用研究[J].冶金设备，2017（S2）：407～410+485.

[2]苑少刚.风机常见振动故障的特征及诊断方法[J].冶金设备，2017（S1）：33～35+38.

[3]朱红兵，倪 正，王 冠.高炉出铁场除尘系统性能优化技术综述[J].风机技术，2016，58（03）：84～88+98.

[4]邱 斌.攀钢炼铁厂电除尘器节能控制模型的研究及应用[J].烧结球团，2009，34（03）：37～40.

收稿日期：2018-7-12