大型鍋爐泵振動(dòng)起因
發(fā)布時(shí)間:2015年10月16日 09:20 閱讀:4753
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澤德
大型鍋爐泵振動(dòng)起因
泵于2003年終隨爐革新進(jìn)行大修,崩潰后發(fā)明第二、四兩級葉輪葉柄(輪轂)與導(dǎo)葉套間隙超標(biāo)(規(guī)范間隙0.49mm/0.41mm),即改換該兩級導(dǎo)葉套,改換后的導(dǎo)葉套在機(jī)床上修整,轉(zhuǎn)子做動(dòng)均衡。泵大修后投運(yùn)發(fā)明,泵吐出側(cè)軸承振動(dòng)大,振幅0.03mm左右,且振動(dòng)隨轉(zhuǎn)速回升而回升,在5600r/min時(shí)高達(dá)0.06mm,事先為確保發(fā)電,該泵勉強(qiáng)運(yùn)行。在一次主機(jī)因故跳閘后,該泵隨又啟動(dòng)運(yùn)行,發(fā)明泵吐出側(cè)軸承在5600r/min時(shí),振動(dòng)高達(dá)0。22mm,同時(shí)測得振動(dòng)頻率2倍、3倍等高次諧波,周期性較突出,超次諧波絕對較少,停泵進(jìn)行崩潰檢討。
崩潰檢討狀況
崩潰發(fā)明此次碰摩之處仍是二、四級葉輪葉柄與導(dǎo)葉套碰摩,其中第四級較重大,其他部位未發(fā)明顯著碰摩痕跡。根據(jù)上述兩次碰摩部位的狀況,對該兩級葉輪的中段在機(jī)床上檢討同軸度及止口配合尺寸,后果發(fā)明2#、4#中段配合止口緊動(dòng),有0.20mm左右。
起因剖析
兩次崩潰檢討發(fā)明問題發(fā)作的關(guān)鍵基本是一致的,不同的是碰摩水平帶來的后果有些差別。
因?yàn)榈谝淮伟l(fā)明2#、4#導(dǎo)葉套磨損間隙超標(biāo)后,深刻剖析不夠,所以才發(fā)作第二次。鍋爐泵運(yùn)動(dòng)部分與轉(zhuǎn)子之間在拆卸與運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所需維持的同軸度請求很高,它重要依賴以下四方面來保障最終的同軸度:各配合部件在加工歷程中的工藝、工裝及配合尺寸公差請求;拆卸時(shí)對轉(zhuǎn)子地位的正確調(diào)劑;給水泵在冷態(tài)或備用態(tài)的暖泵后果與轉(zhuǎn)子兩側(cè)密封水的水溫、流量的掌握;管道對泵的銜接附加應(yīng)力。
以上四個(gè)方面只要有一個(gè)不行,就會形成泵靜態(tài)件間碰摩的后果,所以必需逐個(gè)剖析。暖泵:因?yàn)榕貌煌桩?dāng),低溫水在泵內(nèi)形成高低分層,形成泵體變形,使葉輪密封環(huán)間隙變小或等于0。只管各國對暖泵方法、泵體構(gòu)造做了很多改良,但因?yàn)楸脙?nèi)流道構(gòu)造較龐雜,仍無法做到完整清除暖泵帶來的影響。給水泵雖稱無需暖泵,但它的構(gòu)造情勢抉擇了即便不暖泵,也有影響,仍無法徹底清除啟動(dòng)前泵內(nèi)水溫分層、泵體變形的困擾。
軸封密封水:因?yàn)樵摫脙蓚?cè)軸封采取了不接觸的問隙密封,所以在泵備用與運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)必需注入肯定壓力與流量的密封水。筆者抉擇了最頑劣的工況(泵在備用狀況)進(jìn)行剖析。泵在備用狀況或啟動(dòng)前因?yàn)楸脙?nèi)已注滿有肯定壓力的低溫水,其自身就有水溫分層的影響,為避免低溫水外泄(假如外泄,軸承室即進(jìn)水,同時(shí)軸頸溫度降低),就必需在密封中部的孔注入比泵內(nèi)壓力高的凝水(個(gè)別為凝泵出口來的水)。這些水通過密封下部的孔返回凝水搜集箱,然而總有肯定量的水沿著間隙進(jìn)入均衡腔室及吸入到泵內(nèi),極易使泵內(nèi)水溫進(jìn)一步分層,狀況好轉(zhuǎn),進(jìn)一步使泵體變形。同時(shí),即便對密封水壓進(jìn)行掌握,走漏進(jìn)入泵內(nèi)的量不大,但間隙密封的長度遠(yuǎn)大于接觸式機(jī)械密封,所以即便水壓不高,較低的水溫也足以使泵軸兩側(cè)密封段軸頸變形。
轉(zhuǎn)子地位的調(diào)劑方面:作為拆卸中的一個(gè)極重要的環(huán)節(jié)就是轉(zhuǎn)子地位的最終調(diào)劑與肯定。這里須強(qiáng)調(diào)指出,主軸跳動(dòng)、轉(zhuǎn)子跳動(dòng)、泵體、密封環(huán)、導(dǎo)葉套的同軸度及軸上各配合零件與主軸的配合狀況肯定要及格。間隙配合個(gè)別掌握在H7、過盈配合為S6較適宜(葉輪配合過盈較小,它在向心力的作用下有發(fā)作松動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn))。只要上述任務(wù)及格,對轉(zhuǎn)子地位進(jìn)行正確的調(diào)劑才顯得有意義。
同時(shí),有一個(gè)問題愿望引起注重,即因?yàn)槿~輪與軸是過盈配合,葉輪內(nèi)孔因?yàn)殚_制了鍵槽后,它對軸外表的壓應(yīng)力在周向是不等的,輕易形成葉輪與軸線的垂直度發(fā)作變更。實(shí)際標(biāo)明,過盈量越大,問題越突出。因?yàn)樗挠绊?,也占去了有效密封間隙中的一部分。個(gè)別可在葉輪密封環(huán)部位測得徑向跳動(dòng)0。04~0。07mm,也曾測得0。25~0。30ram,但進(jìn)行火焰部分加熱是能夠得到改正的。問題關(guān)鍵是在組裝時(shí)是無法檢測的,所以要對葉輪內(nèi)孔的圓柱度、軸與葉輪配合部位的外表進(jìn)行過細(xì)的檢討,不許可有凸點(diǎn)存在,只管是渺小的凸點(diǎn)也應(yīng)修改。這也是透平式芯包得以推廣的起因之一。
綜上所述,不難得出一個(gè)論斷:僅僅依賴目前抬軸數(shù)據(jù)加上轉(zhuǎn)子在抬軸調(diào)劑后盤動(dòng)的靈巧性作為質(zhì)量掌握規(guī)范是不夠的。應(yīng)片面綜合剖析,特殊是抬軸這項(xiàng)任務(wù)實(shí)屬于經(jīng)歷型,出入較大?! ?/div>
假如上述環(huán)節(jié)中有一處存在問題,在有限的狀況下(靜態(tài)部分間只要有0.01mm的間隙),它是不會影響盤動(dòng)轉(zhuǎn)子靈巧性的,然而一旦泵投入備用,問題即會浮現(xiàn)。
在檢修實(shí)際中,有時(shí)往往對中段處的配合狀況不作測量,根據(jù)是:從制作廠進(jìn)去的不會有問題,雖有些松動(dòng)但運(yùn)用中確鑿未發(fā)作過因?yàn)榕浜纤蓜?dòng)而形成后果,因此注重不夠。
實(shí)際上在拆卸方法上是采取立裝,各中段配合的同軸度的隨機(jī)性很大,有時(shí)就發(fā)作極其狀況,而不易被覺察。
尤其在2#、4#中段地位,此處離軸承端較遠(yuǎn),如想應(yīng)用最后的抬軸來發(fā)明問題的能夠性較小,所以最終是葉輪與密封環(huán)同軸度偏向;再加上暖泵的影響,那么碰摩的發(fā)作就不難說明了。但從事先軸承的振幅來看,碰摩只是輕度的。第二次泵緊迫聯(lián)動(dòng)投入運(yùn)行后振動(dòng)大幅回升,起因初步剖析是:在備用狀況時(shí),因?yàn)榕?、密封水的起因招致泵轉(zhuǎn)子在啟動(dòng)初期,在原有的基本上再次發(fā)作碰摩。應(yīng)當(dāng)說,碰摩點(diǎn)上的正壓力是大于前次的,同時(shí)因材質(zhì)的關(guān)系,碰摩部位的間隙在短時(shí)光內(nèi)不是增大,而是更小了。這種碰摩景象是靜態(tài)部分接觸彈開的歷程,同時(shí)它將轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)子的靜態(tài)剛度,反過去再進(jìn)一步加劇碰摩,其量的大小取決于靜態(tài)接觸時(shí)正壓力的大小。所以內(nèi)部景象體現(xiàn)為振動(dòng)是加劇的。
只管給水泵轉(zhuǎn)子有足夠高的阻尼系數(shù),但仍屬于高速輕載型轉(zhuǎn)子。一旦有部分碰摩發(fā)作,碰摩點(diǎn)的摩擦力作用在轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)的反方向上,從而迫使轉(zhuǎn)子振擺旋轉(zhuǎn),屬于自激振動(dòng)類型。振擺的大小與接觸點(diǎn)的壓應(yīng)力成反比,振動(dòng)頻率個(gè)別為工頻,它不與負(fù)荷的大小有關(guān),僅與轉(zhuǎn)速有關(guān)。同時(shí),轉(zhuǎn)子在高速回轉(zhuǎn)時(shí)總會發(fā)作肯定的動(dòng)撓度,其大小與轉(zhuǎn)速成反比,特殊是碰摩發(fā)作的切向摩擦力會使轉(zhuǎn)子陷入渦動(dòng),摩擦使動(dòng)撓度增大,此時(shí)碰摩點(diǎn)的壓應(yīng)力就再增大,由此互相循環(huán),一直加劇轉(zhuǎn)子的渦動(dòng)。就本次狀況看,碰摩發(fā)作在2#、4#級葉輪處,且4#葉輪處較重大,反應(yīng)出在吐出側(cè)振動(dòng)偏大。從崩潰狀況看,磨損弧度較大,所以修前測得2、3成分非線性的增強(qiáng)而有所增添;正是碰摩前期較大弧度的接觸使接觸部分起了一個(gè)支承作用的起因。由此隨轉(zhuǎn)速變更的景象也就不難了解。
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