轉子不平衡是旋轉機械的常見故障類型之一,同時也是造成軸承等轉子部件過早損壞的原因之一。在大量使用旋轉設備如風機、電機、泵的企業里由于磨損、結垢等原因而產生轉子不平衡的幾率很高。動平衡校正是機械加工業和設備維護中常用的解決旋轉部件動不平衡的一種方法,人們常常是在動平衡機上進行轉子動平衡校正,如風機廠對風機轉子、電機廠對電機轉子等。
某鋼廠防爆交流異步電動機拖動壓縮風機為鋼廠提供煤氣,工作轉速在分2300-2600轉/分,用變頻調速系統控制。長時間以來,該電機拖帶風機自啟動到2280轉/分前,振動都很小。一旦轉速升到2400轉/分,其振動成倍增長,根本不敢再增速以提高產能和風量,前后調整多次,均無功而返。所以于
深圳亞泰光電專家到現場后,了解了電機工作參數:三相交流,防爆隔擋結構,電動機功率800Kw。電機轉子軸承為滑動軸承,兩軸承間距離約
在了解了現場設備與工作環境后,專家給出了測點布置方案,如下圖示:
圖1 某鋼廠電機測點分布圖
測點布置與說明:
l 光電轉速傳感器安裝在A側軸承座c處,轉速光電標志做在連接法蘭盤的軸頸外表面,非接觸測量。
l 兩只振動傳感器水平安裝在電動機外殼靠近軸承處,拾取軸承座處的水平徑向絕對振動。
表1 停機前38Hz下總振動值
測點 |
水平 |
垂直 |
軸向 |
A |
46-60μm |
5.1μm |
15μm |
B |
54-68μm |
8.3μm |
16μm |
水平振動遠大于其它兩個方后振動;水平振動信號經FFT分析,主要是1×F=38Hz的,有一點點2×F、3×F和4×F(B點)的分量,不是主要成分。專家診斷為該設備存在一定程度的不平衡,于是利用YBD-2現場動平衡儀進行動平衡校正。
停機,斷開靠背輪連接,只測電機振動并計劃先將電機振動處理達標后,再連成實際工作系統再測量處理。安裝好光電鑒相/轉速傳感器并在轉軸上作好鍵相/轉速標記,由于兩端水平振動最大,所以選擇兩振動傳感器水平安放以獲取較大信號,儀器置成矢量濾波和邊測邊做動平衡方式進行測量和處理。測量數據如下:
表2 單電機振動幅值與相位
測試轉速(rpm) |
A面測點振動(μm) |
B面測點振動(μm) |
2080 |
∑A=5.6,A=4.92∠240 |
∑B=5.4,B=4.3∠242 |
2280 |
∑A=21.8,A=20.2∠246 |
∑B=16.4,B=15.8∠247 |
2400 |
∑A=41.3,A=39.5∠258 |
∑B=37.4,B=36.5∠259 |
2531 |
∑A=93.9,A=92.5∠280 |
∑B=88.5,B=87∠281 |
顯然,電機振動表現出振幅增加,相位變化不很明顯的特點,表明呈現出剛性轉子。為減少啟停機次數,選擇快速消振,即同時在左側靠背輪軸套外面加
表3 單電機加試重后振動幅值與相位
測試轉速(rpm) |
A面測點振動(μm) |
B面測點振動(μm) |
2080 |
∑A=7.8,A=5.9∠236 |
∑B=5.4,B=5.2∠242 |
2280 |
∑A=13.3,A=10.3∠241 |
∑B=12.5,B=9.4∠246 |
2400 |
∑A=27.7,A=26.9∠255 |
∑B=25.4,B=24.5∠258 |
2531 |
∑A=75.1,A=74.0∠278 |
∑B=71.4,B=70.4∠280 |
根據文中試重質量矢量與試重前后所獲得的同頻振動矢量組, YBD-2計算后給出永久配重:
M1=
M2=
拆下原來試重,按照上述計算值準備永久配重并左右一次加上,第三次啟機重測振動:
表4 單電機加永久配重后振動幅值與相位
測試轉速(rpm) |
A面測點振動(μm) |
B面測點振動(μm) |
2080 |
∑A=10,A=9.3∠79 |
∑B=5.3,B=4.5∠66 |
2280 |
∑A=13.4,A=12.3∠95 |
∑B=6.0,B=4.5∠88 |
2400 |
∑A=13.2,A=10.3∠116 |
∑B=5.2,B=4.3∠127 |
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