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罗茨风机轴向振动的原因_罗茨鼓风机

时间:2021-11-20 17:17  来源:万豪原创

罗茨风机轴向振动的原因:煤气罗茨风机故障振动分析与修复

  山东锦工有限公司是一家专业生产罗茨鼓风机、罗茨真空泵、回转风机等机械设备公司,位于有“铁匠之乡”之称的山东省章丘市相公镇,近年来,锦工致力于新产品的研发,新产品双油箱罗茨风机、水冷罗茨风机、油驱罗茨风机、低噪音罗茨风机,赢得了市场好评和认可。

  宁夏煤化集团有限公司现有两台JGR450罗茨风机,其运行方式为一开一备,主要作用是输送煤气,保证焦炉产生的煤气能够及时抽走,为后续的煤气净化保证一定的压力。当罗茨鼓风机出现故障停机,一方面给企业正常生产带来损失,另一方面焦炉煤气无法及时供送,使得焦炉煤气对环境造成严重污染。

  1、罗茨风机在煤化工的重要性及工艺背景

  罗茨风机是煤化工煤气输送的关键设备,它不但在焦化生产中起至关重要作用,而且在整个流程中属不可或缺的关键设备。从焦炉来的荒煤气、氨水、焦油首先在气液分离器进行气液分离,分离出的粗煤气分别进入初冷器;在初冷器上段,用循环水间接冷却煤气冷却至45℃,再经下段制冷水间接冷却,使煤气进一步降温至22℃,冷却后的煤气进入电捕焦油器,最后进入煤气罗茨鼓风机,煤气罗茨鼓风机最主要的作用就是对煤气进行加压。它的运行正常与否,直接影响系统安全稳定。为此,努力保证煤气罗茨鼓风机完好是设备管理工作的重任(如图1)。

  该煤气罗茨鼓风机自投运以来一直运行良好,正常情况下,振动是一种随机振动,振动参数总是在某一平均值附近波动,随时间变化而变化的现象不明显。在2012年4月14日,突然出现机组振动加剧。由于机组仅安装了位移报警连锁,没有安装振动报警连锁,所以集控室显示设备正常,我们操作人员根据操作经验,采用了紧急停车。

  2、罗茨鼓风机产生振动原因分析

  JGR450罗茨鼓风机机组主要由电机、液力偶合器、增速器、罗茨风机本体、润滑系统、现场检测仪表以及进出口管道必备阀门等组成。其主机由定子、转子、轴承、轴承箱和底座等构成。针对现场振动,做如下原因分析:

  2.1 转子的不平衡量(偏心质量和偏心力矩)

  机组在投入运行的一段时间后,随着压力负荷的增加,其振幅会发生变化,一般是由小到大的趋势。引起振动原因主要有以下几点:

  (1)转子叶轮叶片和轮盘的腐蚀;(2)局部的气流冲刷,不均匀腐蚀和穿孔;(3)转子叶轮流道的堵塞。

  2.2 气流喘振因素

  罗茨风机喘振就是风机小流量下的一种不正常情况。喘振现象包括两方面的因素:罗茨风机的气流在一定的条件下出现“旋转脱离”是产生喘振的内在因素;与罗茨风机联合工作的管网系统的特征是其外界条件,只有外界条件适合于内在因素时罗茨风机才发生喘振现象。罗茨鼓风机产生喘振时的特征表现主要有下列几种:

  (1)气流参数产生大幅度脉动。(2)声音异常,一般会发生周期性的脉动噪音、周期性的低频吼叫声或喘气声。(3)机组振动加剧,一般多为低频振动,振动频率与管网容量的平方成正比,喘振现象产生的原因除上述机理外,还有外界客观因素,如化工工艺控制;系统压力突然升高到高于排气压力;进气温度升高,罗茨鼓风机排气压力下降,低于系统压力,进气吸力下降造成罗茨鼓风机排气压力成比例降低,罗茨鼓风机出口有异物等均能使机组发生喘振。

  2.3 转子安装不当造成的叶轮和定子轴向位置发生干涉引起的振动

  主要表现在动静部分发生摩擦,机组温度过高,密封套部件变形磨损起不到密封作用。导致密封间隙过大,气流经过风机时,轴向力过大,转子在定子中的轴向位置发生窜动,引起振动。

  其他有关振动产生的常见原因有:

  (1)转子主轴发生弯曲,机械跳动超差。

  (2)转子与定子发生碰撞摩擦。

  (3)电气元件安装不当。如铂热电阻、测振探头、温度计等仪表元件。

  2.4 机组轴系找正原因

  电机、偶合器、风机之间的轴系找正。按照机组找正曲线进行找正,检修后进行机组整个轴系的重新检查。

  2.5 轴承故障引起的振动。

  主要原因有:

  (1)油膜引起振动。轴承间隙过大和过小都无法形成起润滑保护的油膜。瓦块再起不到润滑作用时就会发生瓦块磨损甚至烧坏瓦块巴氏合金,轴承起不到支撑和止推作用,从而使得机组发生振动。

  (2)轴承压盖部件松动。轴承箱内轴承压盖螺丝松动或机体底座螺丝松动,机组运行时无预紧力也会发生振动。

  (3)油品、油质问题。国家标准油品化验要达到NAS7级。润滑系统的油质回油温度过高或润滑油含杂质,油品长期润滑变质。

  (4)润滑油进、出油管路堵塞。

  罗茨风机产生振动的原因是复杂的的,经综合分析,此次风机振动主要为:

  (1)轴承箱内轴承压盖螺丝松动;

  (2)密封磨损严重,密封间隙过大;

  (3)轴系问题,风机与变速器不同轴。

  3、修复方法

  3.1 定子部分

  拆解机壳中分面螺栓、地脚螺栓,拆卸机壳大盖;拆卸轴承箱盖,轴承;吊出转子;拆卸上、下机壳密封套;机壳、隔板喷砂处理;机壳中分面抛光轮清理;按照图纸重新照配密封套。

  3.2 转子修复

  (1)转子喷砂除锈,保护好轴径、推力盘、联轴器等部位;

  (2)手工清理喷砂不干净的地方;

  (3)转子叶轮着色探伤检查,发现叶轮完好无裂纹;

  (4)转子按合格证明书打表检查机械跳动。打表检测,发现转子轴变形弯曲0.28mm,参照设备运行技术要求,确定主轴报废不能使用,对此我们及时跟厂家取得联系,更换一台新转子。

  (5)热拆原转子联轴器,标记位置;

  (6)把旧联轴器热装于新转子上;

  (7)打表检查转子各项跳动并检查电气不圆度,操作规范参照锦工典型工艺手册。

  (8)转子低速动平衡。

  转子重量1038kg,平衡精度G1.6,允许不平衡量3954.3g·mm,工作转速4340r/min,磨削去重,磨削深度不大于0.4mm,粗超度Ra6.3,光滑过渡。

  3.3 机组现场组装

  按照典型装配工艺进行。

  (1)方向同轴度≤0.03mm,垂直方向转子中心低0.08~0.12mm;

  (2)检查隔板同轴度,隔板与机壳同轴度≤0.025mm;

  (3)转子轴向对中定位;

  (4)按罗茨鼓风机出厂合格证照配更换罗茨鼓风机全套密封、油封;

  (5)根据要求配钻支推轴承上轴瓦测温孔及止动销孔;

  (6)根据要求配钻支撑轴承上轴瓦测温孔及止动销孔;

  (7)按照合格证调整支推轴承、支撑轴承间隙及过盈;

  (8)扣合上机壳,检查自由间隙;

  (9)调整风机与变速器的同轴度,使之符合煤气罗茨鼓风机机组安装要求;

  (10)安装联轴器及护罩,检查各螺栓是否松动。

  4、效果评价

  机组检修结束,经启动试车,风机转速逐步提高至3800r/min后,使用手动测振仪检测风机的振动在0.08um范围,同时使用测温仪测轴承温度小于48℃,电流稳定在34A,在运行48小时后停车备用。

  山东锦工有限公司

  山东省章丘市经济开发区

  24小时销售服务

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罗茨风机轴向振动的原因:罗茨风机如何减少振动及噪音

  原标题:罗茨风机如何减少振动及噪音

  罗茨鼓风机属容积式风机,机体内腔无须润滑油,高效节能,低噪音,使用寿命长,结构紧凑,体积小,重量轻,操作方便,广泛应用于各行业,例如石化、建材、电力、冶炼、化肥、矿山、港口、轻纺、食品、造纸、水产养殖和污水处理、环保产业等。

  图1 罗茨鼓风机

  罗茨风机在运行中会难免出现一些振动大及噪音大的问题,结合某化工罗茨风机目前存在管系振动较大,导致所连接换热设备本体材料破损,以及罗茨风机厂房存在巨大噪音危害人体健康等问题,通过对振动及噪音产生原因进行分析几种可行的解决办法,主要分为以下三点:罗茨风机的振动分析及具体特征、罗茨风机所接管道的振动分析及解决方案、罗茨风机噪音过大的解决方案。

  1.罗茨风机的振动分析及具体特征:

  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。

  2 罗茨风机所接管道的振动原因及解决方案:

  罗茨风机的工作特点是叶轮端面和风机前后端盖之间及风机叶轮之间者始终保持微小的间隙,在同步齿轮的带动下风从风机进风口沿壳体内壁输送到排出的一侧,引起吸气排气呈间歇性和周期性变化,管内气体呈脉动状态。管内气体参数如压力、速度、密度等不断随位置变化,而且随时间做周期性变化,这种现象称为气流脉动。脉动气体遇到弯头、异径管、控制阀等元件后将产生随时间变化的激振力,受此激振力的作用,管道产生振动。管道产生振动的振源主要是管内气体的压力脉动,由于压力脉动始终存在,因此罗茨风机在允许范围内存在某种程度的振动是正常现象,但应该避免发生剧烈振动,否则可能导致管道破坏。

  2.1引起管道发生剧烈振动的主要原因有两个:

  (1)气体的压力脉动过大,导致激振力过大;(2)管道发生结构(机械) 共振。管道发生结构(机械)共振的原因是管道结构固有频率与机器激振力频率过于接近,使管道振动急剧增大。要减 少管道的振动,必须避免管道发生结构共振。为防止结构共振必须进行管系固有频率分析,工程上把0.8-1.2倍的固有频率范围称为共振区,设计要求激振力频率不能落在共振区之内。由于机器的激振频率是不可更改的,所以要求通过调整管系的固有频率以避开共振。固有频率与系统的刚度有直接的关系,刚度越大固有频率越高,管系固有频率的调整主要通过调整系统的刚度来完成。影响管系刚度的因素主要有管道走向、管径、壁厚和管道支承状况。

  2.2振动的建议排除措施

  管系振动会引起管系和管架的疲劳损坏、建筑物诱发振动以及噪声等,大的振动还将使隔热材料损坏,仪表指示错误、管道和设备的疲劳失效等问题,针对某化工公司罗茨风机管道振动的问题目前建议采用的方法是:

  首先,业主联系罗茨风机厂家对风机本身可能存在的振动因素进行逐一排除,保证不因为设备本身的问题产生剧烈振动。

  采取避免发生管道结构(机械)共振的措施进行管系动态分析,避免共振现象。增加管道的刚度达到对管系固有频率的调整避开机器振动的频率。

  修改支架的型式增加对管路振动进行有效的抑制,而不能只采用承重设计,还须采用防振管卡,保证管道与管卡充分接触。

  增加管道与换热器的柔性减振连接措施,避免将管道的振动传递给换热设备导致设备金属材料的疲劳损坏。图2和图3分别反映了修改前后的管道走向及支架设计,在管道自身柔性满足相关要求的前提下,尽量采用增加管道的刚度的措施以避免管道结构固有频率与机器激振力频率过于接近,使管道振动急剧增大。

  图2 某化工厂罗茨风机出口现有配管

  图3 采取防振消音措施后的配管走向

  3 罗茨风机噪音过大的解决方案

  3.1罗茨风机噪声的形成

  罗茨风机噪声主要来源于机械噪音、电磁噪音以及气流噪音等三方面。机械噪音是机械内部的齿轮、轴承的运转以及机身的震动加上摩擦与冲击产生的。气流噪音则是由于风机里风叶的旋转对空气产生挤压并且带动气流形成涡轮状所产生。在这几个因素当中,以气流噪音的强度最高,对人体的危害最大。

  3.2罗茨风机降噪的治理原则和方法

  通过对罗茨风机的使用,了解噪声所在的源头部位,使风机噪声的调查与测量更具目的性,科学性,针对罗茨机房的现有情况,可以以下的方法控制罗茨风机的噪声污染:

  3.2.1设置围护结构

  在机组的周围设置围护机构,可以有效的阻拦风机的噪声传到室外,使噪声限制在一定的范围内。这种方法不管是在新建厂房还是在治理噪声的时候都是简单易行的。机组的围护结构通常使用厚重的材料,比如240厚的砖墙,200厚的加气混凝土砌块等,尽量避免设置直接的通风口或者其他传声口,以提升围护结构的封闭性与隔声能力。当然,也可以采用全封闭的风机隔声间,并在隔声间的内壁加装60毫米厚的微孔泡沫塑料;墙壁间隙和风道位置填充毛毡,以吸收噪声。

  3.2.2设置消声器

  在风机进气管道和排气管道上安装消声器是风机噪声治理中一个有效的措施,它可以有效的降低气流噪音。我们可以采用隔音棉内衬的消音器型式,不锈钢丝网也可以代替隔音棉。

  罗茨风机在使用中普遍存在振动大、噪音高等问题,严重影响到使用安全及人员的健康,我们可以通过上述的方案解决罗茨风机生产运营中实际存在的问题。

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罗茨风机轴向振动的原因:罗茨风机振动原因分析

  原标题:罗茨风机振动原因分析

  山东锦工有限公司是一家专业生产罗茨鼓风机、罗茨真空泵、回转风机等机械设备公司,位于有“铁匠之乡”之称的山东省章丘市相公镇,近年来,锦工致力于新产品的研发,新产品双油箱罗茨风机、水冷罗茨风机、油驱罗茨风机、低噪音罗茨风机,赢得了市场好评和认可。下面锦工小编带大家一起从可能引起振动值超标部位来分析一下罗茨风机振动的原因。

  1罗茨风机同步齿

  (1)传动齿轮分为主动齿轮和从动齿轮,两齿轮的齿数和模数均相同,所不同的是从动齿轮的轮毂上有四个半圆形孔和两个销钉孔,用于调整转子的径向间隙。传动齿轮在安装时,保证两个齿轮同步旋转,以避免引起侧隙,装配后要有较小的侧隙,因随着运行时间的增加磨损加大,引起侧隙增加,当齿轮侧隙接近叶轮最小间隙时,两叶轮会发生撞击现象,从而引起振动。

  (2)在检查同步齿轮时,要检查齿圈是否有毛刺、裂纹。齿表面的接触情况,接触是否均匀,接触面是否在齿牙中间。检查齿轮和轴颈的配合情况,键与键槽的配合情况,键与键槽的两侧应无间隙,键的上方应有0.3―0.5mm的间隙。同步齿轮用键固定后径向位移不超过0.02mm,齿表面接触沿齿高不小于50%,沿齿宽不小于70%,齿顶间隙取0.2―0.3m(m为模数)。

  2罗茨风机轴承

  (1)检查轴承的内外圈和滚珠有无生锈、裂纹、碰伤、变形。转动轴承是否松懈,有无突然卡住现象。检查轴承原始间隙是否符合要求,有无磨损。检查轴承外圈与轴承座配合间隙是否符合要求。

  (2)轴承在安装过程中,其定位轴承要保证转子的轴向窜量,轴向窜量通常定位0.2―0.4mm,根据:

  a=aLΔt?0.15

  a-轴承外圈和轴承盖之间的轴向间隙mm;

  a-轴的线胀系数,取12×10-6℃-1;

  L-两轴承间中心距mm;

  Δt-轴与机壳的温差,一般取 10-15℃;

  3罗茨风机联轴器

  (1)联轴器安装时轴向间隙符合下表:

  联轴器最大外圆直径 106―170 190―260 290―350

  轴向间隙 2―4 2―4 2―6

  联轴器与轴的配合,包括内孔与轴的配合(H7/K6)。键与键槽的配合,键与键槽两侧应无间隙,键的上方应有(0.3―0.5)mm的间隙。检查联轴器螺栓的弯曲、磨损情况,如有则更换。 联轴器模片是否破损、变形。

  (2)联轴器的对中,径向圆跳动误差为0.06mm,端面圆跳动误差为0.05mm。

  4罗茨风机叶轮 工作间隙

  叶轮与叶轮之间,叶轮两端面与墙板之间的轴向间隙的变化也是引起风机振动的主要原因之一。从鼓风机的驱动端看,根据转子的旋转方向如图,主动轴转向从动轴时二者之间的间隙称为正向间隙δo-o,而把主动轴转离从动轴时的间隙称为反向间隙δc-c,显然对于1台罗茨鼓风机来说,δo-o和δc-c各有两处,且它们之间的相位各自相差90°,于是两叶轮之间的总间隙δ即为δo-o+δc-c。

  因为罗茨鼓风机是以一个方向操作使用的。考虑到实际运行中,由于齿轮轮齿的磨损其轮齿侧隙必然逐渐增大,从而引起叶轮之间的正向间隙δo-o逐渐减少而反向间隙δc-c逐渐增大。因此,在调整间隙时,有意识地将正向间隙调整为总间隙的2/3,即δo-o=2/3δ,而将反向间隙调整为总间隙的1/3,即δc-c=1/3δ。调整间隙前,可先固定其中一个转子的齿轮。MJL250b型风机首先要固定主动轴齿轮,主要是由于调整间隙的刚性轮毂在从动中上,然后通过调整轮毂与齿轮的相对位置来确定叶轮之间的间隙。

  5罗茨风机 转子平衡度

  在转子两个校正面上同时进行校正平衡,校正后的剩余不平衡量,以保证转子在动态时是在许用不平衡量的规定范围内,经动平衡检测发现旋转轴的质量中心和旋转中心不重合,质量相差60克,经过修复复正常。

  6总结

  (1)动不平衡和轴承均敏感于转速的变化。动不平衡引发的振动,只要未发生二次损伤和持续上升,趋势较为平稳,只要远离临界转速区,一般不会有新的发展。轴承不良引发的振动,具有间歇性、跳动性和突发性,其发展趋势难以准确预测。不对中引发的振动,发展趋势比较平缓,轴承支座不均匀膨胀处理得当还可消除。

  (2)导致不平衡的原因有很多种,如不正确的安装,材料的组合、转子的下垂、腐蚀、磨损等。经分析聚乙烯罗茨风机振动值超标主要原因是:安装存在问题,经长时间高负荷运转,间隙不断发生改变,叶轮与墙板摩擦,导致转子不平衡,造成振动值超标。

  (3)要避免此类故障的再次发生,就要在每次检修安装调试时,特别注意安装步骤的先后,各部位间隙的调节,轴向窜量的检查。

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罗茨风机轴向振动的原因:罗茨鼓风机振动大的原因是什么?

  原标题:罗茨鼓风机振动大的原因是什么?

  罗茨鼓风机振动大的原因有很多,很小的故障都会让罗茨风机的振动出现偏差,虽然误差只有几毫米,要求苛刻的甲方会让我们不断的进行维修,以便达到自己的要求,今天锦工风机为大家整理下罗茨鼓风机振动的原因有哪些,以便大家在维修时进行参考。

  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。

  8、轴承出现了跑内圈、跑外圈的情况,导致振动幅度过大。

  9、检查风机轴承配合间隙,查看是否存在间隙,影响到罗茨鼓风机的正常工作。

  10、橡胶波纹管的原因,将排气管直接接到法兰试一下。

  11、同步齿轮的啮合间隙、齿轮与轴连接处键槽的准确度。

  12、轴承定位不好,需要进行拆卸检查。

  罗茨鼓风机的振动问题,很多朋友都和锦工风机反应过此类情况,老设备出现这些振动过大的情况情理之中,但是新设备出现振动过大的情况,多是因设计或者装配造成的。

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