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罗茨风机振动故障分析_罗茨鼓风机

时间:2021-10-13 16:17  来源:万豪原创

罗茨风机振动故障分析:罗茨风机振动、发热、异响故障原因分析及处理方法

  罗茨风机为容积式风机,普遍应用于石油化工、电力冶金、矿山建材、化肥造纸、污水处理以及轻纺加工等行业。在罗茨风机的运行过程中经常出现振动、发热、异音问题,本文分享讨论这些问题出现的原因及处理方法。

  罗茨风机的结构和原理

  罗茨风机主要由机壳、墙板、叶轮、进出口消声器等4大部分组成。

  机壳:主要用来支撑墙板、叶轮、消声器和固定的作用。

  墙板:主要用来连接机壳与叶轮,并支撑叶轮的旋转,以及起到端面密封的效果。

  叶轮:是罗茨风机的旋转部分,分两叶和三叶,现在由于三叶的比两叶的出气脉动小、噪声小,运转平稳等很多优点,已逐渐代替两叶罗茨风机。

  消声器:用减小罗茨风机的进、出由于气流脉动产生的噪音。

  罗茨风机是通过叶轮轴主动齿带动从动齿同步相向旋转,从而使两叶轮之间和叶轮与墙板,叶轮与机壳之间皆具有适当的工作间隙,形成吸气和排气腔体。通过风机转子旋转,形成无内压缩地将机体内气体由进气到排气腔后排出机体,以达到鼓风目的。

  为了保证罗茨风机的正常运转,必须使两叶轮之间、叶轮与墙板之间、叶轮与机壳之间均保持一定的间隙。

  若间隙过大,会出现被压缩出去的气体通过间隙部分倒流回来,造成风机作功损耗,通常会显现出来的问题是不便于调节。

  若间隙过小,则由于转子、机壳受热膨胀,可能导致两叶轮之间、叶轮与墙板之间、叶轮与机壳之间出现相互摩擦现象,造成机壳与转子的磨损电机负载增大。

  罗茨风机振动、发热、异响原因分析

  罗茨风机主要由双列角接触球轴承、齿轮副、八字叶轮、墙板、机壳等部件组成,其产生振动、发热、异音的主要原因是其主要部件在装配中因加工误差或装配不到位所产生的。

  1)齿轮副

  罗茨风机的运行是依靠主动齿带动从动齿同步相向旋转,带动叶轮旋转从而实现鼓风作用。因此,齿轮副中心距、齿轮箱轴孔中心距加工产生的形位误差是造成罗茨风机振动、发热、异音的主要原因。

  2)轴承轴向游隙调整不到位、轴承座磨损造成风机振动

  当发现风机振动突然增大时,首先用听音棒听轴承转动是否有异音,轴承室是否发热,轴承轴向间隙是否调整合理。这几点问题均会影响风机振动。

  3)叶轮

  罗茨风机的两叶轮相互之间、叶轮与墙板之间以及叶轮与机壳之间均应保持一定的间隙,以保证罗茨风机的正常运转。通常在维修过程中用塞尺进行间隙测量会发现间隙过小,主要是检修人员没有对从动齿轮齿轮圈与齿轮毂之间的定位销进行调整,出现定位作用失效,从而导致风机的振动、发热等异常情况的出现。

  振动、发热、异响的处理方法

  1)解决罗茨风机齿轮副中心距偏差与齿轮箱轴孔中心距偏差的方法

  虽然通过测量和理论性的推算验证了这种误差的存在,但是由于设备制造中已经确定了罗茨风机齿轮中心距之间的配合偏差、齿轮轴线平行度误差、齿轮箱轴孔中心距偏差以及齿轮箱轴孔轴线平行度误差,因此在维修中无法调整误差。解决这些误差只有成对更换风机齿轮、叶轮轴,降低或消除齿轮齿侧间隙,消除此类故障。

  2)轴承轴向游隙调整不到位、轴承座磨损造成风机振动的解决方法

  首先要检查轴承滚动体、弹道的磨损情况,再对滚动轴承游隙进行测量,看是否存在轴承轴向定位不佳,通常对轴承端盖加减垫子压铅的方法来调整轴向间隙。若均在标准值范围内,取下轴承检查轴承是否存在跑外圈情况,若发现轴承室有磨损痕迹,可使用环氧树脂、配一定量的邻苯二甲酸、乙二胺进行粘接固定,可以消除此类故障。

  3)通过调整从动齿定位销位置来实现叶轮、墙板、机壳之间的间隙调整的方法

  从动齿轮是由齿轮圈和齿轮毂组成,从动齿上的定位销就是为了调节间隙而设计的。检修罗茨风机时,在安装齿轮副前不要固定从动齿轮的齿轮圈与齿轮毂之间的定位销,先把从动齿轮装入风机中。

  此时主动齿轮与从动齿轮配合通过联轴器手动盘车,调整齿轮副间隙以及之间叶轮的间隙,待间隙调整好后,将从动齿轮的齿轮圈与齿轮毂锁紧螺栓紧固,整体从设备中拆除,重新选择定位孔位置配钻,此时得到的定位孔才是风机目前的精确定位尺寸。

  安装后可将两叶轮倾斜45°将从动齿轮对准主动齿轮压入轴上,依次装入齿轮挡圈、齿轮垫圈和锁紧螺母。进行盘车,若不能转动,叶轮回转再调整齿轮的位置,直到转动灵活没有刮蹭或死点。

  此时紧固锁紧螺母,并在两叶轮之间用塞尺进行测量其间隙控制在30至60丝之间,再将从动齿轮的齿轮圈和齿轮毂用锁紧螺母紧固后拆下,在车床上配钻。这样就能准确地确定齿轮副齿侧间隙和叶轮之间的间隙,保证了叶轮与机壳、墙板之间的间隙符合设计标准。

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罗茨风机振动故障分析:罗茨风机振动故障分析及处理

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罗茨风机振动故障分析:罗茨风机振动故障分析及处理_1

  1.概述易门铜业有限公司ZO-6500型VPSA制氧系统一台罗茨鼓风机,型号为ARG500,转速742r/min,排气压力49kPa。该风机最高振动值从2009年4月15日起开始逐渐变大,由表1可看出,水平振动速度有效值超出了15mm/s的允许范围,垂直振动速度有效值也有所上升。造成系统多次联锁停机,严重影响了风机安全运行。由于该制氧系统使用的风机出口压力每隔24s都要完成一个从3141kPa加压过程,风机的出口压力波动频繁,振动值随压力也相应发生变化,给分析和查找振动原因带来了一定困难。为此,对风机振动进行了全面的测试和分析,找出了故障原因,并进行了处理,保证了风机的安全运行。表1风机振动趋势mm/s2.罗茨鼓风机振动原因分析及特征引起风机振动大的因素较多,主要原因有以下几种。(1)地脚螺栓松动,主要表现在垂直方向振动较大。(2)联轴器找正不合格,表现在:轴向振动较大,与联轴器靠近的轴承振动较大,振动程度与负荷关系较大。(3)风机基础刚度差,故障特征为:振动频率为工频,振动时域波形为正弦波;垂直方向振动速度异常。(4)与风机连接的管道配置不合理,主要是与风机连接的防振接头老化,管道与风机形成共振。(5)同步齿轮啮合间隙大,齿面接触精度不够,也可导致水平振动超标。(6)转子不平衡,振动表现为:水平方向振动较大,且振动频率与转速同频;振动大小与机组负荷无关。(7)轴承损坏及轴系零件松动,主要表现在:轴承温度高并有异响;水平、轴向、垂直振动都有异常。3.故障查找根据以上分析,分别对风机地脚螺栓、联轴器、风机基础及与风机连接的管道进行了检查,未发现异常。并且在2007日期方向4月10日4月15日4月20日4月28日5月2日水平10.912.611.313.211.813.512.815.113.217.2垂直7.58.87.79.47.99.88.511.59.212.5年因振动大对风机基础进行过重新加固浇灌,因此也可以排除风机基础刚度差的原因。轴承温度无变化以及未发现异常声音。为查清原因,5月3日用振通908简易测振仪对风机水平、垂直、轴向振动进行测量,风机出口压力在3141kPa运行时测量结果见表2,由表2可看出,后轴承比前轴承振动值大3mm/s左右,说明振动是从后轴承引起。为检查是否存在转子动不平衡,对风机出口压力下降到2134kPa和升到3545kPa分别进行了测量,振动值无明显变化。因此可以肯定,风机转子不存在动不平衡,振动源出在风机后端,可能是轴承及轴系零件松动造成。表2修理前后振动值mm/s风机后端装配有同步齿轮、轴承、调整垫及轴承定位衬套,为排除故障,决定对风机后端拆开检查,发现同步齿轮啮合良好,齿面处于磨合状态,无明显磨损现象,初步排除了齿面接触精度不够原因。拆除同步齿轮后,发现两个转子的轴承锁紧螺母非常松,轴承明显跑内圈,拆下轴承后测量轴已磨损0.5mm。并且轴承定位衬套的定位销掉了,衬套处轴也磨损严重。产生振动的原因可以确定:由于轴承锁紧螺母松动,造成轴承跑内圈,轴承定位衬套出现相对运动,导致转子径向间隙及同步齿轮啮合间隙大,振动值增大。4.故障处理该风机叶轮与轴采用热装,无法更换轴,而购买一套转子费用较高,时间较长,是生产经营所不允许的。经分析研究决定对轴进行修复,为防止转子产生弯曲变形,使表面粗糙度达到要求,采用激光熔覆新技术和表面喷镀方法。激光熔覆技术可以解决手工电弧焊、氩弧焊、喷涂、镀层等传统修复方法无法解决的材料选用局限性、工艺过程热应力、热变形、材料晶粒粗大、基体材料结合强度难以保证等问题。激光熔覆层与基体为冶金结合,

罗茨风机振动故障分析:罗茨鼓风机振动(震动)问题大剖析(真的长知识!)

  首先来说一下更新此篇文章的缘由,今天早上有位网友添加我好友,咨询关于振动的问题,该朋友用的是德国锦工的罗茨风机,但是罗茨风机的振动很大,没有找到原因,也没有找到合理的解决办法,我告诉他联系厂家进行修复,该网友说到这是刚修复过的,因甲方不同意该振动幅度,所以该网友也很焦虑,锦工风机小编还是建议其继续联系原厂家进行修复处理,因为德国锦工属于比较知名的罗茨风机企业,一台锦工罗茨风机在国内出售的价格较为昂贵,技术也不会差,如果是机器本身的问题,联系原厂进行维修会更好一些。罗茨鼓风机厂家

  锦工风机小编了解到这样的情况之后,也查了很多资料,发现有很多网友也遇到过很多这样的问题,下面锦工风机小编将这些资料整理一下,然后分享出来,让大家涨涨姿势,也许以后会用得着。

  引起罗茨鼓风机振动大的因素较多,主要原因有以下几种:

  1、地脚螺栓松动,主要表现在垂直方向振动较大。

  2、联轴器找正不合格,表现有三点:一是轴向振动较大,二是与联轴器靠近的轴承振动较大,三是振动程度与负荷关系较大。

  3、风机基础刚度差,故障特征为:一是振动频率为工频,振动时域波形为正弦波,二是垂直方向振动速度异常。

  4、与风机连接的管道配置不合理,主要是与风机连接的防振接头老化,管道与风机形成共振。

  5、同步齿轮啮合间隙大,齿面接触精度不够,也可导致水平振动超标。

  6、转子不平衡,振动表现为:一是水平方向振动较大,且振动频率与转速同频,二是振动大小与机组负荷无关。

  7、轴承损坏及轴系零件松动,主要表现在:一是轴承温度高并有异响,二是水平、轴向、垂直振动都有异常。

  以上是罗茨鼓风机振动的一些原因,但是不是全部原因,引起罗茨鼓风机振动的原因有很多,不单单是几条能够完成的。锦工风机小编还和大家整理一些网友的讨论知识,也把这些给汇总了一下,看能否帮助到大家:

  提问者说:型号:两叶的罗茨风机,型号RRE250,额定风压68kpa,电机直联传动,联轴器是弹性柱销套式。

  问题:振动大不止一次了,上次因振动大,壳体、转子出现裂纹,直接返厂维修的,组装后厂家试车,出口压力到60kpa,振动速度为7.1mm/s。

  现场情况:而回到现场后,把出口管路脱开直接排空,振动速度只有3.1mm/s。可出口加压到30kpa左右时,振动就到了临界值11.2mm/s(水平方向振动高),加压到50kpa时,水平方向振动速度就到了15mm/s。

  附注:联轴器对中数据是符合标准的,基础也重新做过,比起厂家刚出厂时的基础要强多了。

  请各位给分析分析原因,有没有碰到过类似的情况呢?

  路人甲说:空载时,风机振动很小。随着负荷增大,振动也增大。这种现象,有可能是松动引起的,我讲的松动,不是地脚螺栓松动(这,可明显发现),而是配合松动,松动引起风机两个轴平行不对中,引发振动,即随负荷增大,振动增加。查一查与风机的轴承配合的轴,与轴承配合的孔的间隙。最主要的是:测一测振动频谱和振动相位,大家用频谱和相位为你分析风机产生振动故障真正原因。

  提问者回答:修理过程都作过检查,包括配合间隙、轴承磨损情况和同步齿轮配合情况,也都符合标准啊。也看不到轴承跑外圈或跑内圈的情况。还有,在厂家试车时,排压上去之后也没有振动。到了现场反而不行了.接了像厂家试车时一样的试车管路也一样振动偏大。在风机振动是14mm/s时,基础水平振动大约在8mm/s,但垂直振速不是很高,又不像是基础刚性不足。现在是联系厂家,希望能给些指导了。

  底座的地脚螺栓已经灌浆与基础一体了,而且底座是重新制作加固过的,比出厂所配底座要好多了。所以试到现在,也没有重点怀疑底座。今天按厂家的意见把橡胶波纹管拆掉,排气短管直接连风机排气法兰,然后试车到排压50kpa,风机振动速度降到了8mm/s!看来是橡胶波纹管有问题,现在准备把橡胶波纹管换到排气的消音器后面安装,再试试看。

  路人乙说道:1、钢架比较单薄,按经验把钢架肚子里灌满。这个好像是自己焊接制造的吧。同时我注意到机器的宽度造成它的脚不在钢架的支架上,而在非常单薄的钢板上(下面空的)

  2、作为风机,可以用橡胶管,但是管道必须固定死。我们不提倡用橡胶软管连接。罗茨风机出口压力还是有波动的哟。而且你照片中的管道根本没有固定,只有支撑、TAP块调节高度。

  3、罗茨风机容易疏忽的是同步齿的啮合间隙、齿轮与轴连接处键槽的准确度决定了主副转子的相对90度角的准确。

  注意到:根据你的震动数据,有共振的嫌疑。所以建议:1、灌满浆;2、管道硬连接;3、管道支撑尤其靠近风机的管道一定要固定死。

  提问者回复道:硬连接时是合格的,指示罗茨风机允许硬连接么,不是都要加弹性接头缓冲么,不然管道热胀冷缩是不是对风机有影响。

  根据这一系列的试车情况,我也感觉应该是基础有问题,后来没有对基础做修改,而是一直研究管道问题,先是做了大小头,降低出口的空气流速,试车振动超标;后来增加了4个立方的缓冲罐,接在风机后,打地脚螺栓固定,试车振动依然超标。现在准备再重新买台进口的,选到了锦工的三叶风机,人家的风机就宣称不需要地脚螺栓,整个机组直接放在混凝土水泥地面上就可以了。

  除了基础可能有问题外,还感觉国产的双叶罗茨风机在刚性设计上还是有问题,我们的风机是厂家RRE250系列里风量和风压最大的,可能刚度不好。

  路人丙说道:检查一下轴向窜量,我刚解决过一个一个类似的问题,如前面的路人说的一样,如果你不参与检修,发现原因可能很困难。我解决的一个问题就是我自己亲自测绘并计算,彻底解决了10年的一个老问题。

  根据叙述,我猜测的原因,你的轴向窜量可能有问题,你的轴承定位不好,在运转时,随着压力的增大,你的振动烈度必然随着出口压力的增大而增大。你从轴承座开始一步一步的测绘,将两轴承的定位余量留出0.1mm左右,当然根据你的现场物料的温度确定,查查看看,应该可以解决问题。

  认认真真读完这篇文章,我能够从中发现很多有用的知识,如果您有罗茨鼓风机维修的问题,或者有采购风机的问题,可以联系我们的官方客服热线

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