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          礦用通風機振動故障中的聯軸器因素

          發布時間:2019-12-14
          隨著技術的發展,膜片聯軸器各種性能優點都凸顯出來,正在逐漸代替鼓形齒式聯軸器在各類..

          風機屬于高轉速的大型旋轉機械,它的核心部件是轉子組件。由于整個系統常在高速旋轉狀態中,這就要求工廠制造,設備安裝、調試到后期使用及維護標準甚高。因為不管是中間哪個部件出現問題,都會引發整個風機機組的強烈振動,而在所有風機機械振動故障中,有著相同特征一一故障頻率等于轉子工頻(轉頻)或是工頻的倍頻及分頻。所以對轉子組件進行在線監測是風機機械故障診斷的必要內容。
            一、通風機的分類
            按用途一般將通風機分為三類:主扇通風機,用于整個礦井或是礦井的某一翼處的通風;用于礦井通風支路上風量調節的是輔扇;局扇,是給礦井內沒有貫穿風或未打通巷道的局部地方通風。按進入葉輪后的氣流流動方向又可將風機分為軸流式風機、離心式風機和斜流(混流)式風機三類。
            現在煤礦井下通風設備多采用是對旋軸流式通風機。它采用導葉式造型,主要部件包含機殼、葉片、導葉環、電機轉子、軸承系統、中間軸、聯軸器、罩殼、擴散器等。軸流風機有如下特點:結構比較緊湊,體積較小,重量相對較輕(約同機組離心風機的60%-70%),可直接高轉速拖動,傳動方式較簡單。
            二、風機的振動故障
            風機是工礦應用上的關鍵設備,它的好壞與否直接影響到煤礦的正常作業,而風機故障多從振動狀態上體現出來,尤其是大中型風機,振動不僅強烈并且復雜,處理起來相當復雜費時。一般在所有振動故障因素中,又以質量不平衡、轉子碰磨、不對中、軸承損壞、軸裂紋、軸承松動、聯軸器損壞、間隙這8種故障最常見。
            三、不對中的故障機理
            1、不對中定義
            機組各轉子間由聯軸器連接以傳遞運動和力矩,當機組運行時各轉子的軸線不平行或不重合,導致一個或幾個軸承組裝傾斜或偏心等對中變化誤差,都稱為不對中。它分為兩類:聯軸器(軸系)不對中和軸承不對中。通常不對中多指聯軸器(軸系)不對中。聯軸器不對中又分為平行不對中、角度不對中和綜合不對中三類。
            2、不對中產生的原因
            (1)安裝機器時產生的誤差或是調整不夠;
            (2)因為扭矩引發的柔性支撐的扭曲變形;
            (3)穩定變化造成機器的形變;
            (4)地基的剛性不夠或者是基礎的沉降不太均勻等。
            3、不對中振動機理
            大型旋轉機械常采用齒式聯軸器,它是由具有外齒環和內齒環的中間齒套構成的。對中良好時,內外齒套間只產生傳遞轉矩的周向力;出現不對中時,內外齒面的接觸點有變,導致中間齒套產生相對傾斜,在傳遞運動和力矩時,引發附加徑向力和軸向力,振動產生。隨著技術的發展,膜片聯軸器各種性能優點都凸顯出來,正在逐漸代替鼓形齒式聯軸器在各類大型機器中的應用。
            4、不對中故障特征
            振動頻率特征:角度不對中的振動頻率為主頻振動,f=2πΩ,軸向振動大于徑向振動。平行不對中以產生2X軸向頻的徑向振動為主,頻譜中2X常超過倍頻。當平行和角度不對中嚴重時,會出現很多的高次諧波振動。
            振動相位特征:出現角度不對中時,徑向振動同相,而軸向振動有180°的相位差;平行不對中的相位特點為:聯軸器兩側的相差180°,徑向振動較大,不對中越厲害,相位差越接近180°。
            轉速跟蹤動態特征:隨著轉速、負荷、油溫的變化振動也變化,但壓力、流量變化對振動影響不明顯。
            軸心軌跡:不對中不明顯時,軸心軌跡呈橢圓形;當不對中達到中等程度時,軸心呈香蕉形;嚴重時,呈外“8”字形。
            四、聯軸器損壞故障機理
            1、聯軸器定義
            聯軸器是一種最常用的連接機械元件,它連接著不同機械部件中的主動軸和從動軸,使它們能以相同的轉速轉動,傳遞扭轉力矩。
            2、聯軸器損壞故障機理
            當聯軸器所聯接的主動軸和從動軸出現不對中或軸度誤差較大,己超出聯軸器補償范圍,就會使軸的內外齒局部接觸,出現附加力矩,緊接著是軸向分力,它與偏差成正比,嚴重時會引起聯軸器內圈產生軸向位移。如果得不到很好得控制,聯軸器齒輪嚴重磨損,甚至斷齒,停止傳動。
            3、聯軸器損壞故障特征
            一般會出現轉速頻率,有時也會產生轉速頻率的諧波,尤其是彈性柱銷聯軸器還會出現柱銷個數的頻率。

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