高压风机主轴与轴承烧毁的原因

烧结主抽风机是烧结生产的主要设备，担负着烧结过程燃烧的送风。若主抽风机故障停机，将引起暂停炼铁甚至停炉的特大事故。
    一、高压风机状况及故障现象
    韶钢3号烧结机主抽风机D2500一11的主要参数为：风量2 500m³/min，风压89.21Pa，废气温度120℃，负压11 768Pa，电机功率l.6kw，转速1 500r／min。
    3号烧结机2005年9月底开机后，主抽风机的自由端振动严重超标，特别是轴向振动很大，位移峰一峰值达到105μm，而风机负荷端的各向振动位移峰一峰值都较小，在20μm以下。
    烧结主抽风机振动测点布置如图1所示。

    检修前采集的3点和4点的振动通频幅值数据如表1所示，相应的水平径向及轴向振动频谱如图2所示。

表1 检修前振动位移峰一峰值幅值  μm
       

        二、振动原因分析
    1．轴向振动原因
    主抽风机振动故障的主要特征之一，是自由端轴向振动特别大，原因有以下几种：（l）安装角向不对中；（2）轴弯曲；（3）轴承不对中。不平衡和不对中是旋转机械zui普遍和常见的振动原因，但要认真分辨各自的特征频谱。因为故障振动可能是单一原因造成，也可能是几种故障的叠加。
    滑动轴承间隙过大可使轴改变在轴承内的位置，导致不对中，常产生二倍频振动，使轴与轴承或密封等零部件摩擦，进而产生使轴进入不稳定激烈运动所需的扰动力。这时，滑动轴承不是故障振动的根源，而不平衡、不对中或轴弯曲才是故障源。
    2．振动分析的初步结论
    频谱分析表明，烧结风机的主要振动特征为，自由端轴向振动超标；各方向主要频率成分为轴旋转频率，同时存在明显的二、三倍频等高次谐波及1/2倍频等谐波。
    振动分析的初步结论为：（1）由于变形、磨损等原因，使转子产生不平衡；（2）风机自由端轴瓦磨损，间隙过大；（3）轴系不对中。
    三、故障处理
    10月8日进行*次现场冷态动平衡，其后风机各点振动值明显下降，但自由端轴向振动仍zui大，位移峰一峰值达77.2μm。
    解体检查发现，风机自由端上、下支承瓦磨损较严重；轴密封铜板与转子轴表面发生摩擦，有明显摩擦痕迹。更换轴瓦后，风机各点振动值在正常范围内，但自由端轴向振动相对其它点仍偏大，一倍频占主要成分，且轴向zui大。可以确定风机转子存在的不平衡，主要由热变形引起，运行时间越长不平衡越明显。
    10月20日进行第二次现场冷态动平衡。动平衡前风机自由端水平位移峰一峰值为36.45μm，轴向位移峰一峰值为48.8μm；动平衡后分别降至3μm和30μm。风机自由端水平方向一倍频占主要成分，同时存在二倍频等成分。主抽风机运行约4天后，各向振动值缓慢变大，可见转子仍然存在不平衡。10月24日进行了一次热态动平衡，即主抽风机在zui接近实际运行工况的热态情况下的动平衡。动平衡前风机自由端水平位移峰一峰值为27.87μm，轴向位移峰一峰值为58μm；动平衡后分别为8.3μm和18.6μm。开机后运转平稳，经过4个月的运转和检测，证明主抽风机的振动故障已经解决。