風(fēng)機轉(zhuǎn)子-氣封碰摩故障研究.pdf

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1、維普資訊http://www.cqvip.com狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù)0涵髯唾番?“S”文章編號：1671—0711(2007)10—0062-03風(fēng)機轉(zhuǎn)子一氣封碰摩故障研究賈慶功，張小龍(西安建筑科技大學(xué)機電學(xué)院，陜西西安710055)摘要：轉(zhuǎn)子動靜碰摩是高速旋轉(zhuǎn)機械的典型故障之一。以處理一新安裝風(fēng)機碰摩故障為研究背景，建立數(shù)學(xué)模型，分別從理論和測試手段描述了動靜碰摩的發(fā)生原因及其發(fā)展機理，并對識別、判斷碰摩振動及采取相應(yīng)措施作了一些有益的探討。關(guān)鍵詞：碰摩；故障診斷；轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)；轉(zhuǎn)子動力學(xué)中圖分類號：TB122文獻標(biāo)識碼：

2、B為了提高高速旋轉(zhuǎn)機械的效率，往往把其密封和軸承擦力很大，轉(zhuǎn)子處于完全失穩(wěn)狀態(tài)。一間隙調(diào)得較小，以減少氣體和潤滑油泄漏。但小間隙除了、碰摩案例會引起流體動力激振之外，還會發(fā)生轉(zhuǎn)子與靜止部件的摩某新安裝的風(fēng)機，型號為SJK2500-410／94，進氣容積擦。例如，軸的撓曲、轉(zhuǎn)子不平衡、轉(zhuǎn)子與定子熱膨脹不流量為2250m3／min，排氣壓力410kPa，有四級葉輪，分為一致、氣體動力作用、密封力作用以及轉(zhuǎn)子對中不良等原兩段，段間安裝有中冷器，轉(zhuǎn)速為4394r／min。風(fēng)機啟動因引起的振動均可導(dǎo)致摩擦損傷，嚴(yán)重的可以造成損傷事后，

3、進風(fēng)閥全開進行無負(fù)荷試車，發(fā)現(xiàn)進氣端軸振動逐漸增故。大，雖無太大的波動，但是隨著時間的推移，振動上升到轉(zhuǎn)子與靜止件發(fā)生徑向摩擦存在兩種隋況，一是轉(zhuǎn)子1001~m，且高，整個過程中風(fēng)在渦動過程中與靜止件發(fā)生局部或周期性的碰摩。轉(zhuǎn)子與初蝸殼振動并不大，各振動傳感器均工作正常。鑒于振動已超靜止件發(fā)生瞬間接觸，轉(zhuǎn)子剛度增大；被靜止件反彈后脫標(biāo)且仍沒有趨于穩(wěn)定的跡象，隨即決定停車處理。首先檢查進離接觸，轉(zhuǎn)子剛度減小，并且發(fā)生橫向自由振動。因此，氣端軸承，核實間隙，巴氏合金瓦沒有異常，頂隙和側(cè)隙均轉(zhuǎn)子剛度在接觸與非接觸兩者之間變化，轉(zhuǎn)子

4、橫向自由振在允許范圍內(nèi)。動與強迫的旋轉(zhuǎn)運動、渦流運動疊加在一起，產(chǎn)生一些特風(fēng)機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的振動測點布置如圖1所示，采樣頻有的、復(fù)雜的振動響應(yīng)頻率。二是轉(zhuǎn)子與靜止件的摩擦接率2kHz，為探尋振動故障的具體原因，對采集到的低壓端觸弧度較大時，會發(fā)生連續(xù)的全周接觸摩擦。當(dāng)旋轉(zhuǎn)機械(圖2)、頻發(fā)生強烈振動時，軸頸與軸瓦發(fā)生大面積干摩擦，由于摩譜圖(圖3)、全息譜圖(圖4、圖5)和軸心軌跡圖(圖6)。機垂直振動速度有效值5．6mm／s。為此再次對風(fēng)機進行了檢并且葉輪因裝拆不當(dāng)存在一定程度的變形，已無法校正。測分析。最終決定將該轉(zhuǎn)子報

5、廢，重新購置新轉(zhuǎn)子，振動問題得到四、二次檢測和處理徹底解決。用CSI1910~]振儀對5風(fēng)機再次進行振動檢測和頻譜分參考文獻：析。從2、4測點水平方向速度頻譜圖中可看到風(fēng)機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)[1]盛兆順等．設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)及應(yīng)用【M】．化頻(40．68Hz、36．11Hz)~量非常突出，二倍頻成分已不明顯，學(xué)工、J出版社，2003．說明不對中已消除，但不平衡仍存在。將風(fēng)機再次解體，對該轉(zhuǎn)子及前次換下的轉(zhuǎn)子進行動平衡，發(fā)現(xiàn)均嚴(yán)重超標(biāo)，收稿日期：2007—06-2262中國設(shè)備工程2007年10月維普資訊http://www.cq

6、vip.com狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù)畚嘲洶醅耄兩l1黧i§群輯l囂蟠％辮瓣鵜鱒囂一圖1測點布置圖圖6提純軸心軌跡圖從圖2-6可以看出該振動具有明顯的碰摩特征。時域波形存在削頂現(xiàn)象，頻譜圖上除轉(zhuǎn)子工頻外，還有豐富的高次諧波成分，全息譜中出現(xiàn)多個頻率(1弼倍頻)的橢圓，軸心合成軌跡存在尖角，從歷史數(shù)據(jù)曲線還可發(fā)現(xiàn)軸振動隨I段出氣溫度的升高而增大，由以上特征可判斷振動故障是由碰摩引起的。開缸檢查后，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子和氣封發(fā)生全周碰摩，一級葉圖2垂直方向測點波形圖輪下氣封受熱出現(xiàn)嚴(yán)重收口，轉(zhuǎn)子上有明顯劃痕。后對該氣封進行刮研，重新調(diào)整了間隙，再

7、次啟車，并嚴(yán)格控制12O調(diào)整進風(fēng)閥的速度，放緩負(fù)荷增加幅度，各振動值穩(wěn)定在1oo8O合格范圍內(nèi)，風(fēng)機運轉(zhuǎn)正常。60二、碰摩模型40針對上述的碰摩情況，為從理論上進一步分析，建立2OO了Je位ott轉(zhuǎn)子一氣封碰摩的數(shù)學(xué)模型(見圖7)和運動微分方程。圖3垂直方向測點幅頻譜圖圖4二維全息譜1圖7Jefcot碑專子一氣封碰摩模型_Ieott事i汗與一氣封相碰摩。由此產(chǎn)生一作用在轉(zhuǎn)子上的徑向力腳切向力，可分別表示為Ⅳ=J}。(，一to)(1)(2)式中：J}—氣封剛度；ll-一摩擦系數(shù)；圖5二維全息譜廣—轉(zhuǎn)子振動位移；中國設(shè)備工程2O

8、O7年1O月63維普資訊http://www.cqvip.com節(jié)能與環(huán)保文章編號：1671—0711(2007)10—0064—02拉絲機的技術(shù)改造鄒韜(寧夏恒力鋼絲繩股份有限公司，寧夏石嘴山753202)摘要：分析拉絲機在拉拔過程中存在的主要問題，提出改進措施，改造后的拉絲機冷卻效果及