YL型烟气轮机转子低速动平衡方法.pdf

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1、第40卷第l期化工机械135YL型烟气轮机转子低速动平衡方法苟中元+马小成(兰州石油化工机械厂)摘要从刚性转子的动平衡原理入手，着重介绍了YL型烟气轮机转子的动平衡特点、方法和在生产中的实际应用情况。关键词烟气轮机转子动平衡中图分类号Tl(263．6+l文献标识码B文章编号0254．印94(2013)01m135J吆烟气轮机是应用于石油加工企业催化裂化装置的关键节能设备，以生产过程中产生的高温废烟气为介质，膨胀输出轴功，驱动主风机或带动发电机发电，具有显著的节能和环保效益。随着烟气轮机大型化和高速化的应用和发展，要求转子的平衡精度提高，但烟气轮机转子组零件在制造过程中不可避免会因材料不均

2、匀、形状不对称和加工装配误差而导致重心偏离旋转中心，使烟机产生振动和振动力，引起烟机噪声、轴承发热等，造成烟机运行不平稳。YL型烟气轮机转子的平衡精度直接影响整机运行的平稳性，因此转子在出厂前必须进行平衡，采取有效的措施调整转子的质量分布，使得转子轴颈的振动和轴承的动反力限制在许可范围之内，以提高设备运行的安全性和使用寿命。D，．1Ⅱ-／。∥iK一，，‘!一，，．，’一。夯一’-。

3、

4、一。／／。由于YL型烟气轮机转子转动时产生的变形很小，同时满足工作转速n<(O．6一O．75)n。(n。表示转子的第一临界转速)，故可利用刚性转子的平衡方法来处理。将转子视作绝对刚体，且假定工作时，不平衡离

5、心力作用下的转子不会发生显著变形。为此，刚性转子的许多复杂不平衡状态，可简化为力系不平衡来处理，即可在任意选定的两个平面上增加或减去两个等效的动平衡力使其平衡。刚性转子动平衡一般为低速动平衡，通常选用第一临界转速的l／3以下。1刚性转子的动平衡原理由图1所示的不平衡转子受力情况可知，当一个不平衡转子绕D—D轴回转时，该转子上由于各部分不平衡质量所产生的离心惯性力总可以转化为两个力FI。和Fn，这两个力作用于任意选择IⅡ(h。ImlI且m2Il)F．：!Ⅱ图l不平衡转子受力情况·苟中元，男，1963年7月生，工程师。甘肃省兰州市，730060。Ⅱ0136化工机械2013年的垂直于回转轴的两

6、个平行平面I．I和Ⅱ一Ⅱ内。该转子的不平衡质量所产生的离心惯性力，就相当于在I．I和Ⅱ一Ⅱ两个平面上出现了距轴线分别为^和r：的两个不平衡质量m，和m：所产生的不平衡力的作用。因此，动平衡的任务就在于如何选择两个平衡质量m。平和m：平分别加于I-I和Ⅱ一Ⅱ平面内，与轴线距离分别为尺，和R：，使其产生的惯性力分别与，。。和％大小相等而方向相反，即：“l旱∞2RI=一ml∞2_m2单m2R2=一“2∞272此时该转子达到平衡。刚性转子的不平衡都可以认为是两个选定平面(称为校正平面)内有两个不平衡的质量所致，这就是烟气轮机转子进行动平衡的理论基础。2YL型烟气轮机转子动平衡方法YL型烟气轮机转

7、子由主轴、轮盘、拉杆螺栓、动叶片以及联轴器等零部件组装而成。烟气轮机技术条件规定转子平衡程度等级为G。级，根据转子质量偏心距与工作转速间的关系：C=e∞式中e——相对不平衡(不平衡除以转子质量得到的值，它等于离心力对于轴中心的位移)，mm；∞——实际使用的最高角速度，md／s。如果用转速n来代替∞，则：G=e×2霄r∥60e=30G／仃n=9．55G／n允许残留相对不平衡值U(平衡处理后留下来的不平衡)为：U=eJIf×103=9．55CM×103／n式中肘——转子的质量，kg。将YL型烟气轮机转子视作刚性转子，采用低速动平衡的方法，根据转子结构和轴承布置的距离选择两个合适的校正面，把允

8、许残留不平衡值u分配给I、Ⅱ两个校正面的允许残留不平衡值为Ⅳl和ⅣⅡ。转子装在平衡机上，应尽可能支承在工作轴颈处，校正平面应选在最靠近轴承处两端，以增加校正效应，同时也便于取重。在对烟气轮机转子进行动平衡时，将转子支承在前后轴颈处，通过联轴器轴头止口与平衡机主轴连接，或通过皮带直接带动转子转动，对于双级烟气轮机而言，首先以一、二级动叶几何中心面(由于动叶片通过手工抛磨而成，质量分布极不均匀，转子的不平衡量主要集中在该处)为两校正面进行动平衡，速度一般选为烟机额定转速的10％～20％，根据动平衡机采集的数据，采取调换动叶片位置次序的方法消除不平衡质量，经过多次动平衡后，将此两校正面的允许残

9、留不平衡值消除到最小的程度。然后以一级动叶几何中心面和主轴测速孔截面为两校正面，分别通过磨叶顶和钻取测速孔的方法取重，直至满足u。和UⅡ计算值的要求。当然对于单级烟气轮机而言，直接以动叶几何中心面和主轴测速孔截面为两校正面进行动平衡即可。在实际生产中，对于30Mw级以上的烟机转子动平衡值UI+UⅡ≤1509·cm；18～30MW级的烟机转子动平衡值Ul+UⅡ≤1009·cm；10—18Mw级的烟机转子动平衡值UI+UⅡ≤809·cm