引风机轴承箱异音评估分析

周瑞兴 朱 建

江苏阚山发电有限公司 江苏 徐州 221011

1 概述

引风机是一种把机械能转变为流体的势能和动能的动力设备。在运行中,风机担任着连续不间断的把燃煤燃烧产生的废气与灰尘从炉膛内引出,经过电除尘后,通过烟囱排除。

该厂采用的引风机为AN31e6(V19＋4°)型引风机,通风方式为平衡通风。风机主轴承采用滚动轴承,滚动轴承采用进口德国FAG产品,其正常工作温度不大于70℃,最高温度不超过90℃.每个轴承处设置测温装置三点。

1.1 工作原理 AN系列轴流通风机由进气箱、大小集流器、可调前导叶装配、机壳装配(叶轮外壳和后导叶组件)、转动组(传扭中间轴、联轴器、叶轮、主轴承装配)、扩压器、冷风管路和润滑管路等组成。

AN风机工作时,气流由风道进入风机进气箱,经过收敛和预旋后,叶轮对气流作功,后导叶又将气流的螺旋运动转化为轴向运动,并在扩压器内将气体的大部分动能转化成系统所需的静压能,从而完成风机的工作过程。

轴流通风机的运行范围受失速线的限制。如果超过此极限,首先就必然使叶片处的气流出现局部分离。当风机内存在一定量涡流时,就会产生失速,进一步恶化发生“喘振”。

2 存在缺陷

1号机组启动后,1B引风机轴承箱区域发出较大声响,声音较尖锐,类似零件松动撞击声。

2.1 原因分析 对1B引风机轴承座进行现场测振。测量结果如下：

振动速度 水平X 垂直Y 轴向Z 频率mm/s 1.6 2.0 10.0 40 HZ

水平和垂直振动正常,但是轴向振动值已严重超标,设计跳机值仅为7.1mm/s。该振动特征并非典型的质量不平衡特征。

测振的同时录制信号,经频谱转换后,得到三个方向的振动频谱主要数据见下表,幅值仅表示信号大小,无实际单位。由于没有转速表,无法直接得到振动基频,记录测振期间1B引风机的变频频率为40HZ,已知引风机工频转速为1000r/min,简单计算可知40HZ频率下电机实际转动频率为1000/50*40/60＝13.33HZ,与测量得到的基频频率一致。

X向振动及频谱图

Z向振动及频谱图

水平X 频率HZ 幅值 1.6mm/s基频 13.37 0.024二倍频 26.74 0.009水平Y 频率HZ 幅值 2.0mm/s半频 7.42 0.008基频 13.3 0.016轴向Z 频率HZ 幅值 10.0mm/s基频 13.31 0.015二倍频 26.63 0.006 13倍频 169 0.045 14倍频 183 0.055

比较上述数据,可以明显发现轴向振动在高频处有极大的分量,较基频高出一个数量级,是振动的主要来源。而通常产生高频振动的原因是轴承滚动体缺陷。

引风机轴承箱共三盘轴承,滚子轴承为NU252,共22个圆柱滚子,推力轴承型号为FAG7252,其滚子数量为14个。如果滚子表面存在缺陷,其发出的故障频率大致是基频乘以滚子数量的倍数,因此初步判断是轴承箱推力轴承存在缺陷,造成轴承箱整体振动增大。

2.2 缺陷处理 对1B引风机进行解体检修,复测风机联轴器中心数据,风机侧左开口0.01mm,上开口0.2mm,电机侧右开口0.01mm,下开口0.2mm。偏离了设计风机侧下开口0.25mm的要求,是导致风机振动测量中存在二倍频的原因。

风机轴承箱回装后找正合格,进行风机试转。测量1B引风机轴承箱振动数据如下；

振动速度 水平X 垂直Y 轴向Z 变频频率修前 1.6 2.0 10.0 40HZ修后 0.2 0.1 1.3 30HZ

各个方向振动较修前有大幅度下降,轴向振动已达到优秀标准。频率－幅值图上已经没有十分突出的振动频率。现场检查听不到异音。

3 结论

通过检测评估分析有效避免了引风机出现异常事故引起的跳闸现象。通过对引风机检修分析总结如下：

3.1 严格执行重要转动辅机的现场测振工作,发现异常及时反馈并组织分析。

3.2 风机日常巡视中增加现场测量轴向振动的记录要求,弥补风机振动测点仅有水平和垂直振动测点的不足。

3.3 开展班组振动分析与诊断的培训工作,提高班组成员转动设备故障分析诊断的能力。