风机转子-气封碰摩故障研究.pdf

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1、维普资讯http://www.cqvip.com状态监测与诊断技术0涵髯唾番⋯“S”文章编号：1671—0711(2007)10—0062-03风机转子一气封碰摩故障研究贾庆功，张小龙(西安建筑科技大学机电学院，陕西西安710055)摘要：转子动静碰摩是高速旋转机械的典型故障之一。以处理一新安装风机碰摩故障为研究背景，建立数学模型，分别从理论和测试手段描述了动静碰摩的发生原因及其发展机理，并对识别、判断碰摩振动及采取相应措施作了一些有益的探讨。关键词：碰摩；故障诊断；转子轴承系统；转子动力学中图分类号：TB122文献标识码：

2、B为了提高高速旋转机械的效率，往往把其密封和轴承擦力很大，转子处于完全失稳状态。一间隙调得较小，以减少气体和润滑油泄漏。但小间隙除了、碰摩案例会引起流体动力激振之外，还会发生转子与静止部件的摩某新安装的风机，型号为SJK2500-410／94，进气容积擦。例如，轴的挠曲、转子不平衡、转子与定子热膨胀不流量为2250m3／min，排气压力410kPa，有四级叶轮，分为一致、气体动力作用、密封力作用以及转子对中不良等原两段，段间安装有中冷器，转速为4394r／min。风机启动因引起的振动均可导致摩擦损伤，严重的可以造成损伤事后，

3、进风阀全开进行无负荷试车，发现进气端轴振动逐渐增故。大，虽无太大的波动，但是随着时间的推移，振动上升到转子与静止件发生径向摩擦存在两种隋况，一是转子1001~m，且高，整个过程中风在涡动过程中与静止件发生局部或周期性的碰摩。转子与初蜗壳振动并不大，各振动传感器均工作正常。鉴于振动已超静止件发生瞬间接触，转子刚度增大；被静止件反弹后脱标且仍没有趋于稳定的迹象，随即决定停车处理。首先检查进离接触，转子刚度减小，并且发生横向自由振动。因此，气端轴承，核实间隙，巴氏合金瓦没有异常，顶隙和侧隙均转子刚度在接触与非接触两者之间变化，转子

4、横向自由振在允许范围内。动与强迫的旋转运动、涡流运动叠加在一起，产生一些特风机状态监测系统的振动测点布置如图1所示，采样频有的、复杂的振动响应频率。二是转子与静止件的摩擦接率2kHz，为探寻振动故障的具体原因，对采集到的低压端触弧度较大时，会发生连续的全周接触摩擦。当旋转机械(图2)、频发生强烈振动时，轴颈与轴瓦发生大面积干摩擦，由于摩谱图(图3)、全息谱图(图4、图5)和轴心轨迹图(图6)。机垂直振动速度有效值5．6mm／s。为此再次对风机进行了检并且叶轮因装拆不当存在一定程度的变形，已无法校正。测分析。最终决定将该转子报

5、废，重新购置新转子，振动问题得到四、二次检测和处理彻底解决。用CSI1910~]振仪对5风机再次进行振动检测和频谱分参考文献：析。从2、4测点水平方向速度频谱图中可看到风机转子转[1]盛兆顺等．设备状态监测与故障诊断技术及应用【M】．化频(40．68Hz、36．11Hz)~量非常突出，二倍频成分已不明显，学工、J出版社，2003．说明不对中已消除，但不平衡仍存在。将风机再次解体，对该转子及前次换下的转子进行动平衡，发现均严重超标，收稿日期：2007—06-2262中国设备工程2007年10月维普资讯http://www.cq

6、vip.com状态监测与诊断技术畚嘲汹醅耄两l1黧i§群辑l嚣蟠％辫瓣鹈鳟嚣一图1测点布置图图6提纯轴心轨迹图从图2-6可以看出该振动具有明显的碰摩特征。时域波形存在削顶现象，频谱图上除转子工频外，还有丰富的高次谐波成分，全息谱中出现多个频率(1弼倍频)的椭圆，轴心合成轨迹存在尖角，从历史数据曲线还可发现轴振动随I段出气温度的升高而增大，由以上特征可判断振动故障是由碰摩引起的。开缸检查后，发现转子和气封发生全周碰摩，一级叶图2垂直方向测点波形图轮下气封受热出现严重收口，转子上有明显划痕。后对该气封进行刮研，重新调整了间隙，再

7、次启车，并严格控制12O调整进风阀的速度，放缓负荷增加幅度，各振动值稳定在1oo8O合格范围内，风机运转正常。60二、碰摩模型40针对上述的碰摩情况，为从理论上进一步分析，建立2OO了Je位ott转子一气封碰摩的数学模型(见图7)和运动微分方程。图3垂直方向测点幅频谱图图4二维全息谱1图7Jefcot碑专子一气封碰摩模型_Ieott事i汗与一气封相碰摩。由此产生一作用在转子上的径向力脚切向力，可分别表示为Ⅳ=J}。(，一to)(1)(2)式中：J}—气封刚度；ll-一摩擦系数；图5二维全息谱广—转子振动位移；中国设备工程2O

8、O7年1O月63维普资讯http://www.cqvip.com节能与环保文章编号：1671—0711(2007)10—0064—02拉丝机的技术改造邹韬(宁夏恒力钢丝绳股份有限公司，宁夏石嘴山753202)摘要：分析拉丝机在拉拔过程中存在的主要问题，提出改进措施，改造后的拉丝机冷却效果及