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現(xiàn)場動(dòng)平衡技術(shù)提高企業(yè)設(shè)備維修效率

更新時(shí)間:2013-12-20點(diǎn)擊次數(shù):1246

現(xiàn)場動(dòng)平衡技術(shù)提高企業(yè)設(shè)備維修效率

摘要:介紹了現(xiàn)場動(dòng)平衡技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢,通過具體事例分析了應(yīng)用現(xiàn)場動(dòng)平衡技術(shù)為企業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞:現(xiàn)場動(dòng)平衡、故障、不平衡、配重。轉(zhuǎn)子不平衡是旋轉(zhuǎn)機(jī)械的常見故障類型之一,同時(shí)也是造成軸承等轉(zhuǎn)子部件過早損壞的原因之一。在大量使用旋轉(zhuǎn)設(shè)備如風(fēng)機(jī)、電機(jī)、泵的企業(yè)里由于磨損、結(jié)垢等原因而產(chǎn)生轉(zhuǎn)子不平衡的幾率很高。動(dòng)平衡校正是機(jī)械加工業(yè)和設(shè)備維護(hù)中常用的解決旋轉(zhuǎn)部件動(dòng)不平衡的一種方法,人們常常是在動(dòng)平衡機(jī)上進(jìn)行轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡校正,如風(fēng)機(jī)廠對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子、電機(jī)廠對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子等。近來,在排除不平衡故障時(shí)人們?cè)絹碓阶⒁獾健艾F(xiàn)場動(dòng)平衡"這種技術(shù),其原因就在于現(xiàn)場動(dòng)平衡具有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):1,避免大量拆裝——節(jié)約了拆裝工時(shí)、運(yùn)輸工時(shí)、保存了原有的安裝精度;2,能有效地提高整個(gè)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的平衡精度。

2001年6月23日,巢湖水泥廠一臺(tái)物料風(fēng)機(jī)振動(dòng)過大而無法運(yùn)行。其情況為:德國制造,直徑3m,額定轉(zhuǎn)速993r/min,空載轉(zhuǎn)速997r/min,由功率1KW的電機(jī)驅(qū)動(dòng),結(jié)構(gòu)圖如(圖1)所示;振動(dòng)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)為Vrms≤1.9mm/s,振動(dòng)允許上限(連鎖停機(jī)門坎值)為5.0mm/s。2000年11月制造廠派員安裝振動(dòng)恰好為1.9mm/s,過3個(gè)月后振動(dòng)超過5.0mm/s,后隨不斷加大連鎖停機(jī)振動(dòng)門坎值直至10mm/s(系統(tǒng)設(shè)置的zui大量程)。6月23日振動(dòng)達(dá)到10mm/s無法繼續(xù)帶負(fù)載運(yùn)行而停車。6月24日,我們對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行了監(jiān)測:靜態(tài)盤車發(fā)現(xiàn)對(duì)中良好;空載條件下,隨轉(zhuǎn)速的升高,法蘭間距明顯增大從0.5mm增至4mm左右,表現(xiàn)為電機(jī)主軸往后退約4mm,由于風(fēng)機(jī)狀態(tài)良好時(shí)電機(jī)不存在這種現(xiàn)象,所以我們排除了由于電機(jī)磁場中心不重合而造成主軸后退這種可能。另一方面,從頻譜分析看表現(xiàn)為較明顯的對(duì)中不良故障,結(jié)合靜態(tài)對(duì)中良好的情況,我們初步認(rèn)為,風(fēng)機(jī)可能存在較嚴(yán)重的不平衡故障。動(dòng)態(tài)條件下風(fēng)機(jī)軸出現(xiàn)彎曲從而產(chǎn)生對(duì)中不良的現(xiàn)象,電機(jī)主軸后退則很可能是由于不良的對(duì)中狀態(tài)下聯(lián)軸器柱銷與柱銷孔產(chǎn)生軸向推力所致。解決的方案是首先解決不平衡問題,很可能對(duì)中不良、電機(jī)主軸后退等問題會(huì)隨著不平衡問題的解決而自然解決。

于是我們利用LC-810現(xiàn)場動(dòng)平衡儀進(jìn)行動(dòng)平衡校正。分3個(gè)步驟。1,       在軸上貼反光條,測初始振動(dòng),得通頻振幅Vrms0=10.58mm/s,工頻振幅V0=13.50mm/s,相角φ067o。=2,      測加試重后振動(dòng),加試重322g,測得通頻振幅Vrms1=9.52mm/s,工頻振幅V1=11.85mm/s,相角φ187o。自動(dòng)求得動(dòng)平衡解算結(jié)果:在60o加927g=3,      測剩余振動(dòng),以加試重部位的角度為0o,順著旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)過60o并加配重,測得通頻振幅Vrms2=1.08mm/s,工頻振幅V2=0.83mm/s,相角φ2117o。=  以上動(dòng)平衡過程報(bào)表如下:

  步驟 試重、配重 轉(zhuǎn)速(r/min) 基頻振動(dòng)(1X) 解算配重 質(zhì)量 (g) 角度 幅值(mm/s) 相位 質(zhì)量 (g) 角度 初始振動(dòng) ------- -------- 997 13.50 67o ------- ------- 加試重 322 0o 997 11.85 87o 927 60o 剩余振動(dòng) 930 60o 996 0.85 117o    

 

顯然通頻振幅Vrms2=1.08mm/s已經(jīng)滿足驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)Vrms≤1.9mm/s,同時(shí)不對(duì)中現(xiàn)象和電機(jī)軸后竄現(xiàn)象都不再明顯,所以此次故障分析基本正確并且現(xiàn)場動(dòng)平衡校正也是非常成功的。從始至終用了一個(gè)半小時(shí),就可以恢復(fù)正常生產(chǎn)。據(jù)設(shè)備部門介紹這樣一臺(tái)風(fēng)機(jī)如果拆下來送出去修理需要一周左右的時(shí)間,直接費(fèi)用包括拆卸、安裝、調(diào)試、運(yùn)輸?shù)燃s4~5千元,但故障停機(jī)導(dǎo)致生產(chǎn)損失為每天14萬元??梢娎矛F(xiàn)場動(dòng)平衡技術(shù)可以方便而快捷地解決不平衡問題,據(jù)筆者了解該廠現(xiàn)場人員已熟練地使用LC-810現(xiàn)場動(dòng)平衡儀做了多次現(xiàn)場動(dòng)平衡,效果都非常好。另一方面,在實(shí)際工作中我們利用動(dòng)平衡機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡校正時(shí),往往由于轉(zhuǎn)速不夠而造成平衡精度不夠。比如我們?cè)谀称髽I(yè)看到,凡送來修理的轉(zhuǎn)子不管額定轉(zhuǎn)速是600r/min還是3000 r/min都一律用600 r/min的轉(zhuǎn)速做動(dòng)平衡。大家知道,不平衡質(zhì)量與其造成的動(dòng)反力之間存在如下關(guān)系:F= m×r×ω2。從這個(gè)式子我們可以看出,在相同的測量精度條件下平衡精度與轉(zhuǎn)速的平方成反比例關(guān)系(指剛性轉(zhuǎn)子),所以動(dòng)平衡機(jī)的轉(zhuǎn)速不夠的話將大大影響動(dòng)平衡的效果?,F(xiàn)場動(dòng)平衡由于利用了原有的傳動(dòng)系統(tǒng),動(dòng)平衡校正時(shí)的轉(zhuǎn)速一般都可以達(dá)到或略超過額定轉(zhuǎn)速,所以轉(zhuǎn)速這一問題可以不考慮;同時(shí)由于往往是以系統(tǒng)整體的方式來進(jìn)行的,所以得到的系統(tǒng)總體平衡精度將更高。總之,現(xiàn)場動(dòng)平衡技術(shù)是一種成熟、實(shí)用的維修技術(shù);現(xiàn)場動(dòng)平衡儀是一種投入產(chǎn)出比很高的測試儀器。

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