礦用通風機振動故障中的聯軸器因素

發(fā)布時間：2019-12-14

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(tǒng)常在高速旋轉狀態(tài)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(fā)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(jiān)測是風機機械故障診斷的內容。
　　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(jié)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(huán)、電機轉子、軸承系統(tǒng)、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(yè)，而風機故障多從振動狀態(tài)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。
　　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(fā)的柔性支撐的扭曲變形；
　　(3)穩(wěn)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(huán)和內齒環(huán)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(fā)附加徑向力和軸向力，振動產生。隨著技術的發(fā)展，膜片聯軸器各種性能優(yōu)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(tài)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。