环锤式碎煤机异常振动分析与治理

  环锤式碎煤机异常振动分析与治理

郑兴华

华电重工股份有限公司天津分公司  天津市 300010

摘要：为提升环锤式碎煤机运行质量，本文分析了环锤式碎煤机异常振动问题，并列举治理措施。概述了设备的主要特点，分析了异常振动的特点，包括现场振动测点布置、振动列表、振动特征等内容；列举故障处理方案及步骤，旨在帮助生产技术人员更好地实现对环锤式碎煤机异常振动问题的分析与治理，为类似故障的处理提供参考依据。

关键词：环锤式；碎煤机；振动分析；治理

引言：

本文介绍的一台环锤式碎煤机，是某大型燃煤电厂的重要机械设备，该设备存在隔振器调整不当的问题，转子残余不平衡量日益劣化，异常振动问题频发。本文以这一碎煤机案例，对环锤式碎煤机异常振动故障的特征给予分析，并使用隔振器等器具做好调整工作，使设备实现动平衡，降低设备故障发生几率，旨在为类似故障的处理提供参考标准。

一、设备概述

本文介绍的碎煤机，由沈阳电力机械厂制造。安装阶段，技术人员使用螺栓将碎煤机与驱动设备连接于底座，并在钢结构底座与设备基础之间装设型号为GPVM-14-B1280的阻尼器。

二、异常振动的特征

（一）现场振动测点布置：为分析碎煤机异常振动问题的发生情况，技术人员将精度为50k/S的监测分析仪装设在机械设备上，借助分析仪分析时基图、轴心轨迹图、频谱图等材料。

（二）振动特征

碎煤机的驱动端与非驱动端的振动水平并不一致，一般明显偏大于垂直方向，后者振动幅值通常大于前者[1]；驱动端与非驱动端多以1X分量进行驱动，技术稳定性高，故障碎煤机支撑系统在垂直、水平方向的刚度有着明显的差异，后者一般更强，前者一般更弱。

三、故障处理方案及步骤

对上文给出的振动数据展开分析，致使碎煤机出现振动的因素是十分复杂的：首先，碎煤机转子不平衡量高；其次，碎煤机在水平方向上有着一定的支撑刚度，与垂直方向完全不同。本文中，将混凝土基础梁设置在碎煤机平台上，鉴于现场空间较为狭窄，技术人员通过搭建工作平台，检查碎煤机支撑系统的稳定性，经检查隔振器有着极为突出的支撑强度。

翻看隔振器说明书可知，隔振器的调平技术有着一定的要求，要求技术人员将其控制在0.1mm/mm左右。依据现场测量，1号、5号隔振器间有着10m水平距离，使用相关公式进行换算，控制隔振器的高度差在1mm以内，技术人员针对隔振器做好调平工作，表1、表2列举的是最终获得的测量值：

表1 某电厂碎煤机隔振器调平后测量数据

表2 电厂碎煤机隔振器调平后振动数据

由上表可以看出，调平弹簧后，碎煤机振动频率相较于过去明显提升，支撑刚度之间的偏差已经消除。为控制碎煤机振动频率，技术人员针对转子给予调平，该转子具有转速低、跨距短的特点，可将其视作具有刚性的转子，依照平衡理论，实施平衡处理。如下列举本次调整中用到的平衡步骤：

（一）将表2中列出的数据信息设为原始振动数据，记为、。

（二）对碎煤机实施停机处理，将试加重量安装在碎煤机转子上（设置光标为零点，逆向进行计算）碎煤机启动后，将重量施加在轴承座上，并对振动数据给予测量，将测量时间控制在10min以内。

（三）确定最终加重重量以及相位角大小。使用如下公式计算影响系数：，，经计算，最终得到的加重量为2500g，角度为3100.

（四）去除试加重量后，通过上述步骤再次得到结果，将配重质量2500g施加在转子上，设光标为零点，从逆时针角度出发做好计算，得出最终角度为310o。将平衡重量固定在转子组件或本体上。

（五）使用碎煤机，测量两个轴承座的振动数据，包括、两点，一般将测量时间调整在5~10min即可，若振动指标达到预期，则结束操作，未达到预期则重复上述步骤，直至达到预期。

（六）通过加重后，碎煤机现场平衡相较于过去明显提升，振动指标均符合优良水平，表3展示的是实施平衡后得到的振动数据：

表3 电厂碎煤机现场平衡后振动数据

结语

碎煤机是大型燃煤电厂中的重要设备，对电厂的经营效益有着直接的影响力，其运行质量，直接关乎机组运行的稳定性与安全性，关乎燃煤电厂的经济效益、社会效益。现阶段看来，电厂碎煤机的运行工况普遍恶劣，技术人员一般会在碎煤机基础上装设隔震阻尼器，通过这种方式优化碎煤机的运行效果，使碎煤机不易在运行过程中出现各种故障。电厂中，装设有隔震阻尼器的平台，对大块煤为转子造成的冲击有着一定的缓冲作用，这能够对转子的运行形成良好的保护作用，降低故障发生几率。但值得说明的是，任何事物都有其优点与缺点，装设阻尼器的平台具有柔性特点，借助此种平台安装、调试阻尼器，技术要求高，需要技术人员重点关注，避免因调整不当，导致转子出现不平衡量劣化问题，最终导致异常振动问题的频发。

本文通过研究环锤式碎煤机异常振动问题，得出如下结论：首先，碎煤机转子属于刚性转子范畴，但在运行过程中仍然具有不平衡故障，需要进行改进；其次，在治理含有柔性支撑系统的设备故障时，相关工作者有必要高度关注刚度偏差的存在，一般来讲此种偏差会导致非线性响应问题；最后，将转动机械设备装设在支撑系统上，通常会导致异化差别问题，在计算过程中，技术人员不应忽略这一问题，以免影响计算的精确性。

参考文献

[1]涂瑞兴.电厂破碎机楼与PCXK破碎机共振分析及处理[J].能源与环境,2022(02):42-43+63.