亞泰光電現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡儀在某鋼廠應(yīng)用實(shí)例

轉(zhuǎn)子不平衡是旋轉(zhuǎn)機(jī)械的常見故障類型之一，同時(shí)也是造成軸承等轉(zhuǎn)子部件過早損壞的原因之一。在大量使用旋轉(zhuǎn)設(shè)備如風(fēng)機(jī)、電機(jī)、泵的企業(yè)里由于磨損、結(jié)垢等原因而產(chǎn)生轉(zhuǎn)子不平衡的幾率很高。動(dòng)平衡校正是機(jī)械加工業(yè)和設(shè)備維護(hù)中常用的解決旋轉(zhuǎn)部件動(dòng)不平衡的一種方法，人們常常是在動(dòng)平衡機(jī)上進(jìn)行轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡校正，如風(fēng)機(jī)廠對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子、電機(jī)廠對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子等。

某鋼廠防爆交流異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)壓縮風(fēng)機(jī)為鋼廠提供煤氣，工作轉(zhuǎn)速在分2300-2600轉(zhuǎn)/分，用變頻調(diào)速系統(tǒng)控制。長(zhǎng)時(shí)間以來，該電機(jī)拖帶風(fēng)機(jī)自啟動(dòng)到2280轉(zhuǎn)/分前，振動(dòng)都很小。一旦轉(zhuǎn)速升到2400轉(zhuǎn)/分，其振動(dòng)成倍增長(zhǎng)，根本不敢再增速以提高產(chǎn)能和風(fēng)量，前后調(diào)整多次，均無功而返。所以于2011年12月13日邀請(qǐng)深圳亞泰光電技術(shù)公司前來救急。

深圳亞泰光電專家到現(xiàn)場(chǎng)后，了解了電機(jī)工作參數(shù)：三相交流，防爆隔擋結(jié)構(gòu)，電動(dòng)機(jī)功率800Kw。電機(jī)轉(zhuǎn)子軸承為滑動(dòng)軸承，兩軸承間距離約1.7米，軸承直徑Ф100，一端帶有連接風(fēng)機(jī)用靠背輪，另一端外懸冷卻風(fēng)扇葉輪，并有風(fēng)扇罩將葉輪全部密封住，令風(fēng)從電機(jī)定子上的管道流向另一頭帶走熱量，電機(jī)轉(zhuǎn)子鼠籠和定子上線包全部密封，嚴(yán)格防爆設(shè)計(jì)，給動(dòng)平衡配重帶來困難。

在了解了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與工作環(huán)境后，專家給出了測(cè)點(diǎn)布置方案，如下圖示：

圖1 某鋼廠電機(jī)測(cè)點(diǎn)分布圖

測(cè)點(diǎn)布置與說明：

l      光電轉(zhuǎn)速傳感器安裝在A側(cè)軸承座c處，轉(zhuǎn)速光電標(biāo)志做在連接法蘭盤的軸頸外表面，非接觸測(cè)量。

l      兩只振動(dòng)傳感器水平安裝在電動(dòng)機(jī)外殼靠近軸承處，拾取軸承座處的水平徑向絕對(duì)振動(dòng)。

12月13日上午，設(shè)備停機(jī)前，在38Hz轉(zhuǎn)速下用普通測(cè)振法對(duì)電機(jī)兩側(cè)測(cè)點(diǎn)做總振測(cè)量與分析：

 表1 停機(jī)前38Hz下總振動(dòng)值

水平振動(dòng)遠(yuǎn)大于其它兩個(gè)方后振動(dòng)；水平振動(dòng)信號(hào)經(jīng)FFT分析，主要是1×F＝38Hz的，有一點(diǎn)點(diǎn)2×F、3×F和4×F（B點(diǎn)）的分量，不是主要成分。專家診斷為該設(shè)備存在一定程度的不平衡，于是利用YBD-2現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡儀進(jìn)行動(dòng)平衡校正。

停機(jī)，斷開靠背輪連接，只測(cè)電機(jī)振動(dòng)并計(jì)劃先將電機(jī)振動(dòng)處理達(dá)標(biāo)后，再連成實(shí)際工作系統(tǒng)再測(cè)量處理。安裝好光電鑒相/轉(zhuǎn)速傳感器并在轉(zhuǎn)軸上作好鍵相/轉(zhuǎn)速標(biāo)記，由于兩端水平振動(dòng)最大，所以選擇兩振動(dòng)傳感器水平安放以獲取較大信號(hào)，儀器置成矢量濾波和邊測(cè)邊做動(dòng)平衡方式進(jìn)行測(cè)量和處理。測(cè)量數(shù)據(jù)如下：

表2 單電機(jī)振動(dòng)幅值與相位

顯然，電機(jī)振動(dòng)表現(xiàn)出振幅增加，相位變化不很明顯的特點(diǎn)，表明呈現(xiàn)出剛性轉(zhuǎn)子。為減少啟停機(jī)次數(shù)，選擇快速消振，即同時(shí)在左側(cè)靠背輪軸套外面加60g∠324和右側(cè)風(fēng)扇葉輪上加31g∠0（其試重半徑約是左側(cè)1倍）的試驗(yàn)質(zhì)量，一次重啟重測(cè)振動(dòng)，數(shù)據(jù)如下：

表3 單電機(jī)加試重后振動(dòng)幅值與相位

    根據(jù)文中試重質(zhì)量矢量與試重前后所獲得的同頻振動(dòng)矢量組， YBD-2計(jì)算后給出永久配重：

           M1＝240g∠319

           M2＝220g∠346

拆下原來試重，按照上述計(jì)算值準(zhǔn)備永久配重并左右一次加上，第三次啟機(jī)重測(cè)振動(dòng)：

表4 單電機(jī)加永久配重后振動(dòng)幅值與相位