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【摘要】牡丹江第二电厂#5机#1给水泵振动处理经过,处理过程从简单入手,逐步推进,经过各项检查和试验,找出了振动故障原因是电动机基础台板不平、电动机定子刚性差以及轴承紧固套公差偏移不在中心所致,并依次进行了处理,消除了#5机#1给水泵电动机的振动问题。
【关键词】给水泵;电动机;振动;处理
0.前言
#5机#1给水泵系前苏联生产的半容量高压锅炉给水泵,型号为:дз380-200-3型给水泵。生产日期:1989年7月。该泵自1989年投产以来,运行过程中出现过#1、#2轴承水平振动(电动机侧)较大的问题,在运行中对地脚螺栓进行了紧固处理,#1、#2轴承水平振动值有所下降,当时认为造成振动的原因是由于电动机地脚螺栓松动造成,也就未对#1、#2轴承水平振动原因作进一步的检查和处理。
2002年1月#5机#1给水泵电动机#2轴承水平振动值增大至0.063mm,对其解体检查发现前轴承固定支架松动,针对此情况,更换电机前、后轴承,电机空载试转前后轴承振动值在0.018-0.023mm之间,投入运行后基本正常。2002年2月21日发现#5机#1给水泵电机振动突然增大,电机前轴承侧有异音,后对其全面检查发现前轴承跑外圆,由于#5机#1给水泵为主力泵,不能长期停运,故暂时用乐泰专用圆柱固持胶粘固。坚持运行至3月7日,电机振动达到0.063mm,后停运解体检查,并对前轴承座进行了刷镀处理,电机试运振动值在0.025-0.031mm之间,投入运行不到一天,电机振动值超过0.063mm,同时电机有异音。对其全面检查,从外观检查定子线圈、转子表面,都未发现异常,然后对转子相继做了两次动静平衡试验,发现转子两侧动静不平衡,未发现主轴弯曲。组装后电机投入运行,振动值在0.028-0.035mm之间,投入运行后振动值在0.045-0.05mm丝之间。运行20天后#2轴承水平振动值超过0.06mm,电机整体振动,电流表有轻微摆动。无法投入运行,只能作紧急备用,为彻底查清振动原因,对#5机#1给水泵进行了诊断性检修。
#5机#1给水泵电动机与水泵联轴器解开后单独进行电动机空载试转,发现电动机在地脚螺栓全部紧固的情况下,#1、#2轴承水平振动均在0.028-0.035mm之间,将电动机地脚螺栓单侧松开,#1、#2轴承水平振动下降,在0.015-0.025mm之间,地脚螺栓全部松开,水平振动随之下降到0.015-0.02mm。发现这个问题后,将电动机吊开,在电动机地脚与基础台板之间涂抹红丹粉,将电动机就位,不紧地脚螺栓,然后吊开,发现电动机地脚与台板之间接触面积不到40%,其中有一处地脚与台板根本没有接触。为查清楚未接触地脚与台板的实际间隙,在地脚与台板放上?5mm的保险丝,将电动机就位,不紧地脚螺栓,靠电动机自身重量压住保险丝,测得的实际间隙最大为2mm,最小处为0.70mm。同时对电动机#1、#2轴承及轴承支持座孔进行检查测量,发现#2轴承支持座孔内圆和外圆已严重磨偏,同轴度规定最大不超过0.02mm,实际测量最大为0.06mm,已严重超标,外观检查定子线圈、转子导条、气隙、风扇不平衡或变形、转子表面,配重块都未发现异常现象。综上所述,分析原因如下:
(1)由于电动机地脚与台板接触不好,甚至有一处地脚与台板根本未接触而悬空,在地脚螺栓全部紧固的情况下,由于电动机定子(外壳)机械强度和刚度较差,且又被强行挤压,定子发生几何变形,造成#1、#2轴承支持座孔中心线产生偏移,使#1、#2轴承中心不在一条轴线上,最终影响#1、#2轴承支持座孔中心线重合,旋转过程中轴承承受附加载荷。
(2)由于轴承支持座孔是一个薄壁弹性元件,其材质为灰口铸铁,由于铸铁的机械强度、塑性和韧性较低,在检修过程中由于检修安装工艺不当,很容易造成轴承支持座孔内外圆的磨损,从而引起支持座孔同轴度误差增大,支持座孔中心线偏移,使轴承内外滚道产生相应的倾斜,引起旋转轴线的径向圆跳动和轴向窜动,使主轴的旋转精度降低。
1.处理方法
(1)针对#5机#1给水泵电动机地脚与台板接触不好的现象,首先采用着色法(红丹粉着色)检查地脚与台板的接触情况,找出最高点和最低点进行研磨处理,保证地脚与台板接触面均匀,接触面达到80%以上,确保电动机地脚螺栓在全部紧固的情况下,电动机定子不发生发生几何变形,#1、#2轴承支持座孔中心线不产生偏移现象。
(2)对轴承支持座孔出现磨损的问题,采用热喷涂工艺,对磨损部位进行修补,然后上车床进行精车,恢复公差尺寸,确保轴承支持座孔同轴度最大不超过0.02mm,安装就位后轴承支持座孔中心线重合,防止轴承内外滚道产生相应的倾斜使轴承承受额外附加载荷。
(3)对电动机进行全面检查,气隙是否均匀、风扇有无不平衡或变形、转子导条是否开焊,通过以上检查,排除了以上问题存在的可能性。
(4)将电动机转子送到八钢进行动平衡试验,保证转子轴系平衡最大剩余不平衡量不大于10g,确保转子轴系平衡。
(5)对#3、4轴承间隙、紧力进行检查、测量、调整,间隙调整在0.12-0.14mm,紧力调整在0.03mm,并对乌金接触面进行了研磨修刮和清理,从而保证了良好的接触,避免因轴瓦间隙、紧力调整不当引起运行中水泵的振动。
(6)电动机与水泵联轴器中心不正或端面平行度不好,是关系给水泵能否正常运行的最后保证,若中心值偏差较大,会使给水泵与电动机的结合状态不好而产生强制振动,本次检修仔细地调整了联轴器中心,调整后的中心值,端面误差小于0.03mm,圆周误差小于0.05mm,为#4给水泵长周期安全运行提供了质量上的保证。
经过上述检修,#5机#1给水泵一次启动成功,经测试#1、2轴承的振动达到要求
由表1可见,本次检修后,振动值最小为0.01mm,最大值为0.028mm,该运行振动值对于高速旋转的给水泵来说是比较理想的,从而彻底消除了#4给水泵因振动而不能投运的重大缺陷。
2.结束语
振动是转动机械运行中最常见的主要故障之一,严重时会形成振动事故,造成设备严重损坏,为此,在检查处理过程中应认真查找分析故障原因、故障特征、故障范围,综合性地分析,获取正确、可靠和具有实际价值的振动测试结果,将振动测量和振动试验紧密结合起来,可避免走弯路,缩短消振时间,保证设备长周期安全运行。 [科]
【参考文献】
[1]300MW汽轮机检修规程.
[2]汽轮机水泵性能试验规程.
[3]热力试验报告.
[4]DL/T838-2003发电企业设备检修导则.
[5]DL 5011-92电力建设施工及验收技术规范(汽轮机水泵篇).
【关键词】给水泵;电动机;振动;处理
0.前言
#5机#1给水泵系前苏联生产的半容量高压锅炉给水泵,型号为:дз380-200-3型给水泵。生产日期:1989年7月。该泵自1989年投产以来,运行过程中出现过#1、#2轴承水平振动(电动机侧)较大的问题,在运行中对地脚螺栓进行了紧固处理,#1、#2轴承水平振动值有所下降,当时认为造成振动的原因是由于电动机地脚螺栓松动造成,也就未对#1、#2轴承水平振动原因作进一步的检查和处理。
2002年1月#5机#1给水泵电动机#2轴承水平振动值增大至0.063mm,对其解体检查发现前轴承固定支架松动,针对此情况,更换电机前、后轴承,电机空载试转前后轴承振动值在0.018-0.023mm之间,投入运行后基本正常。2002年2月21日发现#5机#1给水泵电机振动突然增大,电机前轴承侧有异音,后对其全面检查发现前轴承跑外圆,由于#5机#1给水泵为主力泵,不能长期停运,故暂时用乐泰专用圆柱固持胶粘固。坚持运行至3月7日,电机振动达到0.063mm,后停运解体检查,并对前轴承座进行了刷镀处理,电机试运振动值在0.025-0.031mm之间,投入运行不到一天,电机振动值超过0.063mm,同时电机有异音。对其全面检查,从外观检查定子线圈、转子表面,都未发现异常,然后对转子相继做了两次动静平衡试验,发现转子两侧动静不平衡,未发现主轴弯曲。组装后电机投入运行,振动值在0.028-0.035mm之间,投入运行后振动值在0.045-0.05mm丝之间。运行20天后#2轴承水平振动值超过0.06mm,电机整体振动,电流表有轻微摆动。无法投入运行,只能作紧急备用,为彻底查清振动原因,对#5机#1给水泵进行了诊断性检修。
#5机#1给水泵电动机与水泵联轴器解开后单独进行电动机空载试转,发现电动机在地脚螺栓全部紧固的情况下,#1、#2轴承水平振动均在0.028-0.035mm之间,将电动机地脚螺栓单侧松开,#1、#2轴承水平振动下降,在0.015-0.025mm之间,地脚螺栓全部松开,水平振动随之下降到0.015-0.02mm。发现这个问题后,将电动机吊开,在电动机地脚与基础台板之间涂抹红丹粉,将电动机就位,不紧地脚螺栓,然后吊开,发现电动机地脚与台板之间接触面积不到40%,其中有一处地脚与台板根本没有接触。为查清楚未接触地脚与台板的实际间隙,在地脚与台板放上?5mm的保险丝,将电动机就位,不紧地脚螺栓,靠电动机自身重量压住保险丝,测得的实际间隙最大为2mm,最小处为0.70mm。同时对电动机#1、#2轴承及轴承支持座孔进行检查测量,发现#2轴承支持座孔内圆和外圆已严重磨偏,同轴度规定最大不超过0.02mm,实际测量最大为0.06mm,已严重超标,外观检查定子线圈、转子导条、气隙、风扇不平衡或变形、转子表面,配重块都未发现异常现象。综上所述,分析原因如下:
(1)由于电动机地脚与台板接触不好,甚至有一处地脚与台板根本未接触而悬空,在地脚螺栓全部紧固的情况下,由于电动机定子(外壳)机械强度和刚度较差,且又被强行挤压,定子发生几何变形,造成#1、#2轴承支持座孔中心线产生偏移,使#1、#2轴承中心不在一条轴线上,最终影响#1、#2轴承支持座孔中心线重合,旋转过程中轴承承受附加载荷。
(2)由于轴承支持座孔是一个薄壁弹性元件,其材质为灰口铸铁,由于铸铁的机械强度、塑性和韧性较低,在检修过程中由于检修安装工艺不当,很容易造成轴承支持座孔内外圆的磨损,从而引起支持座孔同轴度误差增大,支持座孔中心线偏移,使轴承内外滚道产生相应的倾斜,引起旋转轴线的径向圆跳动和轴向窜动,使主轴的旋转精度降低。
1.处理方法
(1)针对#5机#1给水泵电动机地脚与台板接触不好的现象,首先采用着色法(红丹粉着色)检查地脚与台板的接触情况,找出最高点和最低点进行研磨处理,保证地脚与台板接触面均匀,接触面达到80%以上,确保电动机地脚螺栓在全部紧固的情况下,电动机定子不发生发生几何变形,#1、#2轴承支持座孔中心线不产生偏移现象。
(2)对轴承支持座孔出现磨损的问题,采用热喷涂工艺,对磨损部位进行修补,然后上车床进行精车,恢复公差尺寸,确保轴承支持座孔同轴度最大不超过0.02mm,安装就位后轴承支持座孔中心线重合,防止轴承内外滚道产生相应的倾斜使轴承承受额外附加载荷。
(3)对电动机进行全面检查,气隙是否均匀、风扇有无不平衡或变形、转子导条是否开焊,通过以上检查,排除了以上问题存在的可能性。
(4)将电动机转子送到八钢进行动平衡试验,保证转子轴系平衡最大剩余不平衡量不大于10g,确保转子轴系平衡。
(5)对#3、4轴承间隙、紧力进行检查、测量、调整,间隙调整在0.12-0.14mm,紧力调整在0.03mm,并对乌金接触面进行了研磨修刮和清理,从而保证了良好的接触,避免因轴瓦间隙、紧力调整不当引起运行中水泵的振动。
(6)电动机与水泵联轴器中心不正或端面平行度不好,是关系给水泵能否正常运行的最后保证,若中心值偏差较大,会使给水泵与电动机的结合状态不好而产生强制振动,本次检修仔细地调整了联轴器中心,调整后的中心值,端面误差小于0.03mm,圆周误差小于0.05mm,为#4给水泵长周期安全运行提供了质量上的保证。
经过上述检修,#5机#1给水泵一次启动成功,经测试#1、2轴承的振动达到要求
由表1可见,本次检修后,振动值最小为0.01mm,最大值为0.028mm,该运行振动值对于高速旋转的给水泵来说是比较理想的,从而彻底消除了#4给水泵因振动而不能投运的重大缺陷。
2.结束语
振动是转动机械运行中最常见的主要故障之一,严重时会形成振动事故,造成设备严重损坏,为此,在检查处理过程中应认真查找分析故障原因、故障特征、故障范围,综合性地分析,获取正确、可靠和具有实际价值的振动测试结果,将振动测量和振动试验紧密结合起来,可避免走弯路,缩短消振时间,保证设备长周期安全运行。 [科]
【参考文献】
[1]300MW汽轮机检修规程.
[2]汽轮机水泵性能试验规程.
[3]热力试验报告.
[4]DL/T838-2003发电企业设备检修导则.
[5]DL 5011-92电力建设施工及验收技术规范(汽轮机水泵篇).