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摘要：介紹了振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀表的使用和報(bào)警回路的設(shè)計(jì)方案，以及利用VT動(dòng)平衡儀作現(xiàn)場(chǎng)高速動(dòng)平衡的實(shí)際操作過程，解決了引風(fēng)機(jī)振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)和引風(fēng)機(jī)作現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡的問題。
關(guān)鍵詞：在線振動(dòng)監(jiān)測(cè)；現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡；引風(fēng)機(jī)
引風(fēng)機(jī)軸承大幅振動(dòng)會(huì)引起安裝基礎(chǔ)破壞、風(fēng)機(jī)損壞事故。五陽熱電廠曾發(fā)生過一起引風(fēng)機(jī)振動(dòng)大造成風(fēng)機(jī)損壞報(bào)廢事故，造成鍋爐停運(yùn)。該廠采用先進(jìn)的VT動(dòng)平衡儀快速、有效地對(duì)引風(fēng)機(jī)作高速動(dòng)平衡，取得了成功，并在實(shí)際應(yīng)用中不斷完善、創(chuàng)新。
引風(fēng)機(jī)在線振動(dòng)監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案為：在引風(fēng)機(jī)軸承座上安裝CD—21—S（水平）與CD—21—C（垂直）振動(dòng)探頭，探頭輸出的振動(dòng)信號(hào)接入LC-810現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡儀中，使運(yùn)行人員能在線連續(xù)監(jiān)視引風(fēng)機(jī)振動(dòng)狀況，再將監(jiān)視儀報(bào)警輸出觸點(diǎn)信號(hào)分別接入XXS—2A—32G微機(jī)閃光報(bào)警儀與電鈴回路中，實(shí)現(xiàn)了光字牌與電鈴發(fā)聲報(bào)警功能，將該系統(tǒng)安裝并調(diào)試好后投入使用。應(yīng)用該系統(tǒng)后減少了運(yùn)行人員工作量，提高了引風(fēng)機(jī)監(jiān)視質(zhì)量。當(dāng)引風(fēng)機(jī)振動(dòng)超限后，報(bào)警功能可提醒運(yùn)行人員作出正確判斷，及時(shí)處理故障，保證了引風(fēng)機(jī)與鍋爐的正常安全運(yùn)行。
當(dāng)引風(fēng)機(jī)振動(dòng)超限停運(yùn)后，用VT動(dòng)平衡儀對(duì)引風(fēng)機(jī)作動(dòng)平衡試驗(yàn)，找出其不平衡點(diǎn)，經(jīng)過計(jì)算后進(jìn)行配重，可降低引風(fēng)機(jī)振動(dòng)值到正常范圍內(nèi)，快速有效地解決了引風(fēng)機(jī)振動(dòng)超限問題，消除了安全隱患，延長(zhǎng)了引風(fēng)機(jī)運(yùn)行周期。此項(xiàng)試驗(yàn)成功后，將其推廣至鍋爐一、二次風(fēng)機(jī)，也獲得了成功。
1 引風(fēng)機(jī)振動(dòng)在線連續(xù)監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用
用LC-810現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡儀在水平（X 方向）與垂直（Y 方向）兩個(gè)方向上監(jiān)視軸承的徑向振動(dòng)。經(jīng)驗(yàn)表明，引風(fēng)機(jī)軸承座振動(dòng)幅度zui大，在風(fēng)機(jī)葉輪側(cè)軸承座的水平方向與電機(jī)側(cè)軸承座的垂直方向上安裝CD—21速度傳感器，速度傳感器輸出電壓正比于振動(dòng)速度值（峰—峰值），輸出電壓進(jìn)入85100XY振動(dòng)監(jiān)視儀，經(jīng)放大后驅(qū)動(dòng)表頭，顯示振動(dòng)速度值，供運(yùn)行人員監(jiān)視。
LC-810現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡儀具有報(bào)警（報(bào)警1）與危險(xiǎn)（報(bào)警2）輸出功能，當(dāng)引風(fēng)機(jī)振動(dòng)幅值超過所設(shè)定的報(bào)警或危險(xiǎn)值時(shí)，通過報(bào)警比較器（或危險(xiǎn)比較器）驅(qū)動(dòng)報(bào)警（或危險(xiǎn)）繼電器工作，將報(bào)警繼電器的一組常開觸點(diǎn)接入XXS—2A—32G微機(jī)閃光報(bào)警儀光字牌報(bào)警回路，危險(xiǎn)繼電器的一組常開觸點(diǎn)接入電鈴報(bào)警回路，實(shí)現(xiàn)了引風(fēng)機(jī)振動(dòng)超限的聲光報(bào)警，提醒運(yùn)行人員在引風(fēng)機(jī)振動(dòng)超限時(shí)迅速作出正確判斷與操作。
這套系統(tǒng)投入運(yùn)行后，有效地實(shí)現(xiàn)了引風(fēng)機(jī)軸承振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)與報(bào)警，減輕了工人的巡檢工作量，提高了引風(fēng)機(jī)運(yùn)行的安全系數(shù)。
2 應(yīng)用VT動(dòng)平衡儀作現(xiàn)場(chǎng)高速動(dòng)平衡，處理引風(fēng)機(jī)振動(dòng)超限問題
質(zhì)量不平衡是引發(fā)高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸承振動(dòng)大zui常見的原因，轉(zhuǎn)子各斷面慣性主軸與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線重合是理論上的理想平衡狀態(tài)，但在實(shí)際中不可能做到。為減小質(zhì)量不平衡造成的振動(dòng)，現(xiàn)場(chǎng)高速動(dòng)平衡是有效的常規(guī)手段。
現(xiàn)場(chǎng)高速動(dòng)平衡方法已十分成熟，但在實(shí)際操作過程中，一臺(tái)具體機(jī)械動(dòng)平衡加重過程和結(jié)果受人為因素影響很大。如果工作人員不能正確掌握做動(dòng)平衡的方法和技巧，可能加重多次后，殘余振動(dòng)仍偏大。
動(dòng)平衡加重過程通常包括以下步驟
2.1 基本振動(dòng)數(shù)據(jù)的獲取與分析
基本振動(dòng)數(shù)據(jù)是指平衡前機(jī)械振動(dòng)的測(cè)試記錄，包括軸振的振幅／相位，測(cè)振動(dòng)的方式有人工測(cè)量記錄，計(jì)算機(jī)自動(dòng)記錄或測(cè)振儀表本身的功能。VT動(dòng)平衡儀集振動(dòng)測(cè)量與數(shù)據(jù)分析于一身，它可測(cè)出機(jī)組振動(dòng)的zui大振幅和相位，即確定了轉(zhuǎn)子的不平衡程度及不平衡部位。當(dāng)這種振動(dòng)發(fā)生在工作轉(zhuǎn)速，且振動(dòng)的振幅和相位基本穩(wěn)定，即可決定做高速動(dòng)平衡。
VT動(dòng)平衡儀有一個(gè)光電傳感器，它采用低功耗、高亮度發(fā)光二極管作為光源，接通電源后發(fā)出可見紅光，配合反光標(biāo)志可在1~40mm的距離內(nèi)接收60~3000r／min的轉(zhuǎn)速信號(hào)，用來測(cè)量風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。VT動(dòng)平衡儀還有一個(gè)磁電式速度傳感器，用來測(cè)量設(shè)備的絕 對(duì)振動(dòng)，使用時(shí)采用磁性吸盤固定在待測(cè)量點(diǎn)上，可測(cè)量水平與垂直振動(dòng)，測(cè)量值為雙向振動(dòng)值（峰—峰值）。
利用VT動(dòng)平衡儀測(cè)量振動(dòng)需注意以下幾點(diǎn)。
（1） 測(cè)量位置：測(cè)量位置應(yīng)選在zui能反映轉(zhuǎn)子振動(dòng)的點(diǎn)上，一般選在軸承面上或zui接近軸承位置的機(jī)器的殼體上。
（2） 測(cè)量方向：應(yīng)在軸承內(nèi)水平和垂直的兩個(gè)方向上進(jìn)行測(cè)量，但至少要在能夠有zui大振動(dòng)幅度的方向上進(jìn)行測(cè)量。一般情況下，經(jīng)常是在水平方向上測(cè)量，在測(cè)量結(jié)果有疑問時(shí)，再在兩個(gè)方向上測(cè)量。
（3） 參考標(biāo)記：為提供角度和頻率基準(zhǔn)，參考標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)標(biāo)在轉(zhuǎn)子上容易看到且角度容易測(cè)量的地方。
2.2 試加重獲取影響系數(shù)
試加重時(shí)要確定2個(gè)量值，即試加重的角度和質(zhì)量。經(jīng)驗(yàn)表明，角度對(duì)加重后振動(dòng)是否增大起主要作用，必須確保試加重的方位大體正確。試加重不與不平衡位置接近，并盡量加在同一平面與之相反的位置上（即相差180≠）。而試重塊的質(zhì)量應(yīng)大小適合，太大可能會(huì)造成振動(dòng)增加太多，對(duì)設(shè)備造成危險(xiǎn)，太小則會(huì)使試加重后振動(dòng)量變化很小，使得計(jì)算出的影響系數(shù)準(zhǔn)確度很低?？捎孟旅娴墓阶鳛閰⒖迹?/p>
Mt=Mr/[Rt*（n/100）]
式中：Mt———試重塊質(zhì)量，g；Mr———轉(zhuǎn)子質(zhì)量，g；Rt———試加重半徑，cm；n ———轉(zhuǎn)速，r／min。
影響引風(fēng)機(jī)動(dòng)平衡的zui主要部位是引風(fēng)機(jī)葉輪質(zhì)量的配置不平衡，因此試重應(yīng)加在葉輪上。
實(shí)踐表明：加試重是引風(fēng)機(jī)動(dòng)平衡zui關(guān)鍵的一個(gè)步驟，若試重加的適當(dāng)，引風(fēng)機(jī)振動(dòng)量有明顯的變化，所獲得的影響系數(shù)準(zhǔn)確，則可減少加重次數(shù)，提高動(dòng)平衡成功率。
2.3 正式加重做動(dòng)平衡
獲得影響系數(shù)后，通過計(jì)算或用VT動(dòng)平衡儀計(jì)算出第一次加重的質(zhì)量和相位，然后在相應(yīng)部位加重，若加重后振動(dòng)結(jié)果還不滿意，可進(jìn)行第二次加重，直到滿意為止。如果影響系數(shù)準(zhǔn)確，那么這種加重過程只需2~3次可完成，甚至一次即可成功。
上述加重過程是在引風(fēng)機(jī)高速（工作轉(zhuǎn)速）下的動(dòng)平衡。VT動(dòng)平衡儀的信號(hào)分析功能可記錄引風(fēng)機(jī)在低速下的振動(dòng)狀況，若轉(zhuǎn)子（軸）低頻時(shí)有大幅振動(dòng)。則可能是其它原因（如安裝基礎(chǔ)不牢固，安裝螺絲松動(dòng)或軸承間配合間隙過大）引起，此時(shí)可采取相應(yīng)措施消除，然后再做高速動(dòng)平衡。
2.4 應(yīng)用實(shí)例
五陽熱電廠1#引風(fēng)機(jī)于2004年9月18日作動(dòng)平衡試驗(yàn)，將光電傳感器安裝在距引風(fēng)機(jī)軸承1~40mm的位置上，再將光電傳感器、磁電式速度傳感器與VT動(dòng)平衡儀連接起來，接通VT動(dòng)平衡儀電源，開引風(fēng)機(jī)，用磁電式速度傳感器在引風(fēng)機(jī)軸承座上測(cè)出引風(fēng)機(jī)水平方向振動(dòng)的zui大值及相位（以反光標(biāo)志處為相位的零位）。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)引風(fēng)機(jī)加試重，第二次開引風(fēng)機(jī)，可測(cè)出振動(dòng)的zui大值及相位，按照影響系數(shù)計(jì)算出需要配重的重量及相位點(diǎn)，然后在引風(fēng)機(jī)葉輪對(duì)應(yīng)位置上焊上相應(yīng)重量的配重塊，再開引風(fēng)機(jī)測(cè)量其振動(dòng)值與相位，一般情況下引風(fēng)機(jī)振動(dòng)值可降至正常值（50μm以下），若振動(dòng)值仍偏大，可繼續(xù)配重直至正常為止。
3 結(jié)語
自從引風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)與現(xiàn)場(chǎng)高速動(dòng)平衡技術(shù)在五陽熱電廠應(yīng)用以來，一直運(yùn)行良好，監(jiān)測(cè)到引風(fēng)機(jī)超限運(yùn)行10次，并及時(shí)做到了振動(dòng)超限引風(fēng)機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)高速動(dòng)平衡，避免了引風(fēng)機(jī)事故的再次發(fā)生。通過此次改造，為引風(fēng)機(jī)振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)和振動(dòng)超限處理問題找到了一個(gè)好的途徑。