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[摘要]：针对唐钢炼铁厂南区受卸除尘离心风机的振动故障进行了诊断分析，找出使风机产生振动的原因是风机叶片磨损，并介绍了用现场动平衡法消除叶轮失衡的处理方案。
[关键词]：风机故障 风机转子 振动 现场动平衡
中图分类号：O32 文献标识码：O 文章编号：1009-914X（2012）32- 0023 -01
风机已有悠久的历史。中国在公元前许多年就已制造出簡单的木制砻谷风车，它的作用原理与现代离心风机基本相同。1862年，英国的圭贝尔发明离心风机，其叶轮、机壳为同心圆型，机壳用砖制，木制叶轮采用后向直叶片，效率仅为40%左右，主要用于矿山通风。1880年，人们设计出用于矿井排送风的蜗形机壳，和后向弯曲叶片的离心风机，结构已比较完善了。1935年，德国首先采用轴流等压风机为锅炉通风和引风；1948年，丹麦制成运行中动叶可调的轴流风机；旋轴流风机、子午加速轴流风机、斜流风机和横流风机；2002年，中国的防爆离心风机，在化工，石油，机械等领域广泛被采用，长林东防爆离心风机也得到了发展。离心风机是石材加工企业常用的辅助生产设备，主要用于通风与除尘装置中，如石材切割和打磨工序中旋风除尘器及布袋除尘器等均需要利用离心风机对生产场地进行除尘处理，确保生产环境洁净，保护生产者身心健康。风机是一种高耗能的设备，消耗的电力资源在石材加工中的比例较大，随着当前我国能源的日益短缺及高产、高效工作面的推广应用，节能降耗已成为石材生产企业普遍关注的问题，许多石材生产企业把降低风机的电耗作为当前的重要工作。降低风机的电耗除了提高风机本身的效率外，合理地选用风机的调节方式是最重要的，因为石材生产的负荷随工艺的需求而时刻变化，大多数风机都需要根据主机负荷而经常调节流量。当前，石材加工企业风机的节能调节方法比较陈旧，一般采用节流调节。当采用节流调节时，风机的流量主要采用调节阀门或节流挡板来进行调节，风机的节流量大，低负荷时甚至节流50%以上，由于存在节流损失及偏离高效区运行，能量浪费非常严重。而如果调节风机的转速，既口以取消节流损失，又可以保证风机始终运行在高效区，因此可以大幅度节约电能。可以说调节风机的转速来运行风机是一种有效的节能方式，体现了当前建材工业生产的新趋势。
1.前言
风机是炼铁厂的关键设备之一，其运行可靠性直接关系着整个生产的顺行。而对风机的运行状态进行监测，及时准确的发现、诊断和排除故障，其意义是非常重大的。在实际生产中，非正常振动是风机隐患的最显著表现，也是事故发生的先兆。针对唐钢炼铁厂南区进料区受卸除尘风机振动值突然升高的情况，采用现场检测风机波形及频谱的方法，对风机进行了状态检测和故障诊断，在排除了机械松动及转子积灰因素后，认为故障原因是转子不平衡，通过定修停机时间进入内部检查，发现转子叶片受冲刷磨损严重，就此确认异常振动是由风机转子不平衡所致。此故障常规的处理方法是将风机转子拆卸后返厂维修并做动平衡处理，唐钢炼铁厂通过状态检测和故障诊断，进行了补焊耐磨层和现场动平衡技术处理，有效缩短了检修时间，降低了维修费用，消除了设备故障。
风机概况：机组采用高压电机、调速液力偶合器带弹性联轴器拖动，风机转速960r/min，流量63000m3/h，双吸，介质密度1.2kg/m3，介质温度20℃，全压6000Pa，功率1600kw，风机转子支承由驱动端、被动端滚动轴承支撑，如图1
2.风机故障诊断
2.1故障情况
该风机设计额定转速为960r/min，投入使用以来也一直维持在920r/min左右运行，前后轴承座的水平振动都在2.0mm/s以下。2012年初点检发现风机轴承座水平振动速度逐渐升高，到2012年3月，转速920r/min时水平振动速度已达到5.0mm/s，接近报警值5.5mm/s。随后转速降至860r/min使用，但振动速度仍达到3.5mm/s。
2.2原因分析
2012年4月，在920r/min的转速工况下，用便携式测振仪对机组进行布点检测，并进行频谱特征分析，01为风机驱动端轴承检测点，02为风机被动端轴承检测点，分垂直、水平、轴向三个方向检测，具体检测布点如图2
根据对检测布点的振动频谱图分析，可判断风机振动的主要原因为转子动平衡失稳，通过现场做动平衡，消除了振动。
离心风机实质是一种变流量恒压装置.当转速一定时，离心风机的压力-流量理论曲线应是一条直线.由于内部损失，实际特性曲线是弯曲的.离心风机中所产生的压力受到进气温度或密度变化的较大影响.对一个给定的进气量，最高进气温度（空气密度最低）时产生的压力最低.对于一条给定的压力与流量特性曲线，就有一条功率与流量特性曲线.当鼓风机以恒速运行时，对于一个给定的流量，所需的功率随进气温度的降低而升高.离心风机传动部位磨损是常出现的设备问题，其中包括抽风机轴承位、轴承室磨损，鼓风机轴轴承位磨损等。针对离心风机上述故障，传统维修方法有堆焊、热喷涂、电刷渡等，但均存在一定弊端：补焊高温产生的热应力无法完全消除，易造成材质损伤，导致部件出现弯曲或断裂；而电刷镀受涂层厚度限制，容易剥落，且以上两种方法都是用金属修复金属，无法改变“硬对硬”的配合关系，在各力综合作用下，仍会造成包胶滚筒的再次磨损。当代西方国家针对以上问题多采用高分子复合材料的修复方法，而应用较多的是美国福世蓝技术体系，其具有超强的粘着力，优异的抗压强度等综合性能，可免拆卸免机加工。既无补焊热应力影响，修复厚度也不受限制，同时产品所具有的金属材料不具备的退让性，可吸收设备的冲击震动，避免再次磨损的可能，在国内针对离心风机故障修复的应用中也逐步取代传统方法。
[关键词]：风机故障 风机转子 振动 现场动平衡
中图分类号：O32 文献标识码：O 文章编号：1009-914X（2012）32- 0023 -01
风机已有悠久的历史。中国在公元前许多年就已制造出簡单的木制砻谷风车，它的作用原理与现代离心风机基本相同。1862年，英国的圭贝尔发明离心风机，其叶轮、机壳为同心圆型，机壳用砖制，木制叶轮采用后向直叶片，效率仅为40%左右，主要用于矿山通风。1880年，人们设计出用于矿井排送风的蜗形机壳，和后向弯曲叶片的离心风机，结构已比较完善了。1935年，德国首先采用轴流等压风机为锅炉通风和引风；1948年，丹麦制成运行中动叶可调的轴流风机；旋轴流风机、子午加速轴流风机、斜流风机和横流风机；2002年，中国的防爆离心风机，在化工，石油，机械等领域广泛被采用，长林东防爆离心风机也得到了发展。离心风机是石材加工企业常用的辅助生产设备，主要用于通风与除尘装置中，如石材切割和打磨工序中旋风除尘器及布袋除尘器等均需要利用离心风机对生产场地进行除尘处理，确保生产环境洁净，保护生产者身心健康。风机是一种高耗能的设备，消耗的电力资源在石材加工中的比例较大，随着当前我国能源的日益短缺及高产、高效工作面的推广应用，节能降耗已成为石材生产企业普遍关注的问题，许多石材生产企业把降低风机的电耗作为当前的重要工作。降低风机的电耗除了提高风机本身的效率外，合理地选用风机的调节方式是最重要的，因为石材生产的负荷随工艺的需求而时刻变化，大多数风机都需要根据主机负荷而经常调节流量。当前，石材加工企业风机的节能调节方法比较陈旧，一般采用节流调节。当采用节流调节时，风机的流量主要采用调节阀门或节流挡板来进行调节，风机的节流量大，低负荷时甚至节流50%以上，由于存在节流损失及偏离高效区运行，能量浪费非常严重。而如果调节风机的转速，既口以取消节流损失，又可以保证风机始终运行在高效区，因此可以大幅度节约电能。可以说调节风机的转速来运行风机是一种有效的节能方式，体现了当前建材工业生产的新趋势。
1.前言
风机是炼铁厂的关键设备之一，其运行可靠性直接关系着整个生产的顺行。而对风机的运行状态进行监测，及时准确的发现、诊断和排除故障，其意义是非常重大的。在实际生产中，非正常振动是风机隐患的最显著表现，也是事故发生的先兆。针对唐钢炼铁厂南区进料区受卸除尘风机振动值突然升高的情况，采用现场检测风机波形及频谱的方法，对风机进行了状态检测和故障诊断，在排除了机械松动及转子积灰因素后，认为故障原因是转子不平衡，通过定修停机时间进入内部检查，发现转子叶片受冲刷磨损严重，就此确认异常振动是由风机转子不平衡所致。此故障常规的处理方法是将风机转子拆卸后返厂维修并做动平衡处理，唐钢炼铁厂通过状态检测和故障诊断，进行了补焊耐磨层和现场动平衡技术处理，有效缩短了检修时间，降低了维修费用，消除了设备故障。
风机概况：机组采用高压电机、调速液力偶合器带弹性联轴器拖动，风机转速960r/min，流量63000m3/h，双吸，介质密度1.2kg/m3，介质温度20℃，全压6000Pa，功率1600kw，风机转子支承由驱动端、被动端滚动轴承支撑，如图1
2.风机故障诊断
2.1故障情况
该风机设计额定转速为960r/min，投入使用以来也一直维持在920r/min左右运行，前后轴承座的水平振动都在2.0mm/s以下。2012年初点检发现风机轴承座水平振动速度逐渐升高，到2012年3月，转速920r/min时水平振动速度已达到5.0mm/s，接近报警值5.5mm/s。随后转速降至860r/min使用，但振动速度仍达到3.5mm/s。
2.2原因分析
2012年4月，在920r/min的转速工况下，用便携式测振仪对机组进行布点检测，并进行频谱特征分析，01为风机驱动端轴承检测点，02为风机被动端轴承检测点，分垂直、水平、轴向三个方向检测，具体检测布点如图2
根据对检测布点的振动频谱图分析，可判断风机振动的主要原因为转子动平衡失稳，通过现场做动平衡，消除了振动。
离心风机实质是一种变流量恒压装置.当转速一定时，离心风机的压力-流量理论曲线应是一条直线.由于内部损失，实际特性曲线是弯曲的.离心风机中所产生的压力受到进气温度或密度变化的较大影响.对一个给定的进气量，最高进气温度（空气密度最低）时产生的压力最低.对于一条给定的压力与流量特性曲线，就有一条功率与流量特性曲线.当鼓风机以恒速运行时，对于一个给定的流量，所需的功率随进气温度的降低而升高.离心风机传动部位磨损是常出现的设备问题，其中包括抽风机轴承位、轴承室磨损，鼓风机轴轴承位磨损等。针对离心风机上述故障，传统维修方法有堆焊、热喷涂、电刷渡等，但均存在一定弊端：补焊高温产生的热应力无法完全消除，易造成材质损伤，导致部件出现弯曲或断裂；而电刷镀受涂层厚度限制，容易剥落，且以上两种方法都是用金属修复金属，无法改变“硬对硬”的配合关系，在各力综合作用下，仍会造成包胶滚筒的再次磨损。当代西方国家针对以上问题多采用高分子复合材料的修复方法，而应用较多的是美国福世蓝技术体系，其具有超强的粘着力，优异的抗压强度等综合性能，可免拆卸免机加工。既无补焊热应力影响，修复厚度也不受限制，同时产品所具有的金属材料不具备的退让性，可吸收设备的冲击震动，避免再次磨损的可能，在国内针对离心风机故障修复的应用中也逐步取代传统方法。