鼓風機配套高壓電機的維修實踐
2019-11-07趙濤濤 常海峰 胡鳳杰
(河南豫光金鉛股份有限公司)
摘 要:通過鼓風機配套高壓電機的維修,總結出高壓電機振動、竄軸、溫升異常等的原因,加強維修過程中高壓電機磁力中心的檢測和運行狀態監控,為后續的設備維修提供參考依據,保障設備的正常運轉。(河南豫光金鉛股份有限公司)
關鍵詞:磁力中心線;振動;溫升異常;竄軸
2004年初河南豫光金鉛股份有限公司富氧底吹-鼓風爐還原工藝配套的7m2煙化爐投產,該系統的離心鼓風機為煙化爐吹煉提供風源和調節二次風輸送粉煤,因場地所限采用單機配置,鼓風機電機采用滑動軸承,試產之初發現電機輸出軸端有輕微的竄軸、后期軸端出現滲油現象,煙化爐多次因高壓電機問題被迫停機進行維修。
1 鼓風機的性能參數
鼓風機的工作原理圖見圖1。

鼓風機型號D300-53、出口流量300m3/min、進口壓力-0.098MPa、出口壓力0.196MPa、原動機功率630kW、主軸轉速2895r/min、進氣溫度20℃;
耦合器型號:YOTGC450D,額定轉速3000r/min、功率范圍430-900kw;
電機型號YKK450-2,630kW,10kV,44.2A,2985r/min,采用DQY9-100B(J)端蓋式球面滑動軸承;
電機-耦合器、耦合器-鼓風機之間采用膜片聯軸器。
1.2膜片聯軸器參數
膜片聯軸器參數詳見表1。

鼓風機經歷多次維修,維修問題主要集中在高壓電機上,鼓風機主要維修情況見表2。 2.1鼓風機的主要維修問題
該鼓風機自2004年初投產以來,問題主要出現在電機的軸瓦更換、耦合器軸承的更換,主要維修問題匯總如下:
a.電機軸瓦合金層崩裂,自行更換處理占70%
b.電機定子溫度偏高,電機維修廠處理占20%
c.耦合器換軸承、密封處理占10%
2.2高壓電機的典型維修情況
在高壓電機的維修經歷中,重點介紹Z近的兩次設備維修情況:
2.2.1高壓電機振幅銳減、軸溫正常
2014年初,電機軸瓦兩端滲油變為滴漏,電機軸竄動量加大,電機周期性發出異常響聲,電機軸瓦兩端溫度、振動量不斷加大,至2014年7月29日軸振超值、軸溫異常,被迫停機進行處理。當夜更換軸瓦進行多次刮研試車,軸端振幅、軸溫超正常值無法正常投用。7月30日根據高壓電機繞組測定值正常、轉子主軸軸瓦部位未受損的情況分析,初步判斷為轉子不平衡所致,考慮到專業電機廠異地維修周期較長等因素,拆卸高壓電機由附近機械廠維修。維修過程中采取對轉子校平衡、定子人工清油泥、更換軸瓦空氣平衡管、調整軸瓦間隙等重點檢修項目進行跟蹤。
7月30日電機就位后,電機單機試車,出現軸端振幅偏高、軸瓦溫升過快的現象,判斷電機不能正常使用,簡單維修基本宣告失敗。
為對比維修前后聯機運行的數據,將電機-耦合器間膜片聯軸器安裝后試車,卻發現軸端振幅、軸瓦溫度正常,電機維修前后的數據如表3: 2014年7月31日鼓風機投入運行,高壓電機軸端振幅、軸瓦溫度參數正常,但電機輸出端竄軸現象仍未消除。
2.2.2竄軸現象消失
2015年7月初鼓風機風量出現較大的起伏波動(9000-16000m3/min),造成煙化爐部分風眼灌渣,嚴重影響到煙化爐的正常運行,根據耦合器潤滑油壓偏低(正常值≥0.178MPa,運行值0.12-0.14MPa)的原因分析,初步判斷為耦合器機械擺線泵磨損所致,更換擺線泵排除擺線泵故障后,試車時發現鼓風機風量與耦合器轉速變化不成比例,進一步檢查發現耦合器勺管進出口O型圈有破損,更換后鼓風機風量趨于穩定,聯機后發現電機的竄軸現象消除了。
3 高壓電機的維修經驗總結
3.1高壓電機轉子竄軸振動的削弱
⑴2014年7月高壓電機外協維修時排除的疑點:
a.軸瓦的空氣平衡管折彎后堵塞導致軸承的潤滑油霧進入電機內部,由此造成的軸承滲油;
b.轉子不平衡導致的振動;
c.轉子自帶冷卻風葉從轉子兩端鼓風進入定子,定子繞組間粘滿粉塵、油泥,通風不暢造成轉子軸向竄動,并導致電機溫升異常;
d.軸瓦異常磨損,軸瓦間隙過大導致的振動。
⑵維修過程中重點對以下部位進行處理,詳見表4:

耦合器兩端為滾動軸承,軸向竄動量相對為零,聯機后耦合器作為固定端將電機轉子輸出端竄動幅頂向非輸出端,電機轉子輸出端軸向竄動副縮小,因竄軸導致的振幅銳減,軸溫下降,電機運行趨于穩定。
3.2高壓電機轉子竄軸振動的消除
2015年7月耦合器維修后,電機輸出端竄軸現象消除的原因:事后維修人員反映耦合器端(與電機連接側)聯軸器預熱時間較短,安裝時一次裝配沒有到軸肩處,測量聯軸器中間段長度為151mm在允許尺寸147-153mm之間,為加快維修進度沒有進行二次拆卸,相當于將電機轉子推向非輸出端。裝配后磁力中心線被修正到允許的范圍內(磁力中心線的軸向位置為軸肩與軸承外蓋斷面相距601mm處),電機的竄軸現象基本消除。
3.3聯軸器膜片損壞導致的竄軸
膜片聯軸器的膜片出現崩裂、專用螺栓墊圈磨損時,電機的竄軸量較為明顯,可通過更換新聯軸器膜片、專用螺栓的辦法,增加聯軸器中間段間尺寸,將轉子磁力中心線向非輸出端調整,減少定轉子磁力中心線的偏差,消除軸向竄動、振動、溫升現象。
3.4日常維修的竄軸預防措施
在竄軸現象消除的狀況下,若遇檢修時,需測繪電機-耦合器兩半聯軸器間的尺寸,并測量兩半聯軸器與各自配裝工作機軸頭端面的尺寸偏差,作為下次安裝的對比數據,避免盲目的安裝造成的電機定轉子磁力中心線的偏差,由此引起的竄軸、振動、溫升等異常現象。
4 結論
通過檢修過程的跟蹤實施,發現電機存在輸出軸端的軸向竄動,通過單機、聯動試車的試驗對比,得出磁力中心線被固定端頂回消除了振動、溫升現象,無意間調整聯軸器中間段的長度,將電機轉子向非輸出端調整,使定轉子磁力中心線重合,消除了軸向過量竄動。看似偶然的背后,卻隱藏著電機軸向竄動解決的方法。
消除電機軸向過量竄動,的辦法就是時定子和轉子的磁力中心線重合,要么移動轉子,要么移動定子,可根據現場實際情況和難以程度而定。
5 總結
該公司鼓風機配套高壓電機的維修實踐,為該公司其它高壓電機的維修提供了經驗,同時也可對新裝大型設備配套的高壓電機的安裝、調試過程中的注意事項進行指導,也可作為行業內設備維修經驗的交流。
來源:《有色設備》2016年第3期


