排粉風(fēng)機是煤粉鍋爐的煤粉輸送系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。某電廠2號爐排粉風(fēng)機檢修后運行過程中振動偏大,且不穩(wěn)定，影響正常運行。

該機為離心式通風(fēng)機,由一臺三相異步電機驅(qū)動。工作轉(zhuǎn)速1490r/min,排粉風(fēng)機由滾動軸承支撐。排粉風(fēng)機軸系結(jié)構(gòu)見圖1。

本機運行時，1號軸承、3號軸承振動較大，且不穩(wěn)定。通過對測試數(shù)據(jù)的分析，判斷異常振動是由風(fēng)機質(zhì)量不平衡、電動機故障和地腳螺栓松動所共同引起的，通過進行現(xiàn)場動平衡、消除電動機故障和調(diào)整地腳螺栓緊力，消除了異常振動故障。

1  振動測試數(shù)據(jù)

對排粉風(fēng)機工作轉(zhuǎn)速以及改變風(fēng)門開度的過程中的振動特性進行全面測試,表1和表2給出了測試數(shù)據(jù)。

表1  原始振動數(shù)據(jù) （1490r/min）/μm∠（°）

表2  原始振動數(shù)據(jù)（風(fēng)門開度40%）/ μm∠（°）

排粉風(fēng)機異常振動主要特征：

（1）葉輪側(cè)1號軸承振動和電動機側(cè)3、4號軸承振動較大；

（2）增大風(fēng)門開度的過程中，1、2號軸承振動幅值比較穩(wěn)定,振動幅值波動小于10μm；3、4號軸承數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，出現(xiàn)較大幅度的波動；

（3）電動機前端地腳螺栓處振動較大，幅值為40μm；

（4）停機過程中，振動逐步減小。轉(zhuǎn)速降到1430r/min的瞬間，3、4號軸承出現(xiàn)振動大幅減小的現(xiàn)象；

（5）停機后，測量聯(lián)軸器的圓跳動為30μm。

2  振動原因分析及處理方案

(1)1號軸承振動偏大但較穩(wěn)定，是由葉輪質(zhì)量不平衡引起的?？梢酝ㄟ^動平衡方法^[1]來消除。

（2）電動機前端地腳螺栓處振動是由地腳螺栓松動引起的。通過增加地腳螺栓緊力，可以取得良好效果。

（3）軸承振動特別是電動機兩端軸承振動不穩(wěn)定且受負荷影響較大，除了軸系質(zhì)量不平衡的影響外，受軸承箱內(nèi)軸承的運行狀態(tài)、電動機的電氣和機械故障的影響也較大。軸承在檢修中已進行更換，運行中也未出現(xiàn)摩擦等現(xiàn)象，可以排除軸承對軸系振動的影響。檢修中對電動機進行了單轉(zhuǎn)試驗，電機兩端軸承振動幅值小于10μm，同樣可以排除電動機的機械故障。因此，電動機電氣故障可能是主要影響因素。

根據(jù)以上分析并依據(jù)現(xiàn)場檢修的方便程度，采取如下處理方案^[2-3]：首先對葉輪進行高速動平衡；然后調(diào)整地腳螺栓緊力，觀察其對機組振動的影響；根據(jù)試驗后的實際情況，決定是否對電動機電氣方面缺陷進行檢查。

3  現(xiàn)場處理過程

首先，對排粉風(fēng)機葉輪進行動平衡。根據(jù)表1和表2的數(shù)據(jù)，對葉輪進行加重P=300g∠45°。

表3  葉輪加重后振動數(shù)據(jù)（1490r/min）/μm∠(°）

如表3所示，葉輪加重后，1、2號軸承振動明顯減小，表明葉輪質(zhì)量不平衡基本消除。同時3、4號軸承的振動有所改善。

增加電機軸承地腳螺栓緊力后，3、4號軸承振動幅值減小10μm左右，證實其對振動有影響。因此，決定對地腳螺栓進行現(xiàn)場改造，利用一楔形塊，改變插入深度來調(diào)節(jié)緊力。

在上述試驗基礎(chǔ)上，決定進一步檢查電動機電氣方面的故障^[4]。當(dāng)三相異步電動機定轉(zhuǎn)子氣隙不均勻時,造成旋轉(zhuǎn)磁通不平衡,進而產(chǎn)生不平衡的電磁力。在該電磁力的作用下,電動機的轉(zhuǎn)子就會發(fā)生振動,氣隙不均勻程度越嚴(yán)重振動越大。造成電動機氣隙不均勻的因素主要有定子鐵心的中心軸線與前后軸承室中心軸線不在一條線、端蓋偏心或軸承室跑套、軸頸變細、軸承間隙太大、定子鐵心位移等。據(jù)此決定檢修電動機，調(diào)整磁隙，消除電動機缺陷。

消缺工作結(jié)束后重新開機。風(fēng)門開度40%時，1、2號軸承振動優(yōu)良，3、4號軸承振動幅值為40μm左右。

至此，振動治理工作取得圓滿成功。

4  結(jié)論

本機組異常振動是由葉輪質(zhì)量不平衡、電動機電氣故障和地腳螺栓松動引起的。采用軸系動平衡、消除電動機氣隙不均勻以及調(diào)整地腳螺栓緊力的方法，消除了機組的振動故障。

（1）及時全面了解機組的振動數(shù)據(jù)和運行工況，分析振動產(chǎn)生的可能原因，制定合理的處理方案，對于治理工作具有指導(dǎo)作用。

（2）風(fēng)機葉輪容易磨損或積灰，產(chǎn)生質(zhì)量不平衡。通過現(xiàn)場高速動平衡進行治理，效果明顯。

（3）電動機地腳螺栓松動和氣隙不均勻是電動機振動大幅變化的主要原因。