轴承瓦背过盈不足引起的振动及分析诊断

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轴承瓦背过硬不足引起的振动过盈、振动

1设备名称及参数

机组为安徽某煤化工厂空压机。机组型号为 MCO1104 + 3BCL407(增压缸)。振动故障为增压缸。

轴承瓦背过盈不足引起的振动及分析诊断

轴承瓦背过盈不足引起的振动及分析诊断

2振动过程

该机组机械运转情况见表2和表3。 2011年11 月 12 日利用原轴承进行试车,轴承间隙为0.18mm。在最终出口压力达到 4.9MPaA 时即发生较强振动,最高振幅升至 60μm。 2011 年 12月24日利用备件轴承进行试车。并将轴承间隙调整至 0.16mm。在汽轮机转速从 4 669r/min 升至 6 670r/min 时即发生较强振动,最大振幅达45.8μm。期间变速箱、汽轮机、空压机低压缸最大振动不足22μm。

轴承瓦背过盈不足引起的振动及分析诊断

轴承瓦背过盈不足引起的振动及分析诊断

3振动测试分析

对该空压机增压缸进行振动测试。测试条件气动参数与振动数据见表4和表5。所测该空压机增压缸振动时域波形—轴心轨迹图和FFT图见图2和图3

轴承瓦背过盈不足引起的振动及分析诊断

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轴承瓦背过盈不足引起的振动及分析诊断

通过以上对历史数据的回顾和振动的测试,发现存在如下特征:

1)振动以工频为主,略存在低频,但低频能量期间几乎无变化。

2)更换轴瓦前后的机械运转过程中振动幅值的重复性差,区别在使用备件轴承时,转速从4 669r/min 升 6 670r/min 时振动明显上升。使用原轴承,振动上升发生在提升负荷时。

3)前后轴承轴瓦温度始终相差较大,相差最大约30℃。可利用排除法对工频振动可能的振动原因加以辨析和排除,见表6。通过以上分析,可以给出诊断意见,即,轴承瓦背与轴承座极可能存在过盈配合不良的情况,导致在提升转速或负荷时振动大幅升高。应检查轴承瓦背与轴承座配合接触情况,接触率至少应不小于60%,如有需要进行必要的调整。

轴承瓦背过盈不足引起的振动及分析诊断

4验证

解体该空压机增压缸的轴承区,对瓦背过盈进行了如下检查:

1)轴瓦里侧(叶轮侧)过盈0.01mm,外侧(联轴器侧)间隙 0.01mm,设计要求过盈 0 到0.02mm。

2)对下瓦瓦背与轴承座的接触情况检查,抹红丹粉研磨,下瓦里侧(叶轮侧)接触,外侧(联轴器侧)未接触,检查轴承座无高点。

3)对轴承间隙进行检查,间隙为0.17mm,符合设计要求0.154~0.180mm。

4)对联轴器检查,联轴器内孔锥面接触较好,85%以上,安装后推进尺寸为4.6mm,轴头端面为3.17mm。设计为推进尺寸不小于4.5mm,轴头端面为不小于3mm。为了保证尽快投产,调整轴承压盖。对轴承压盖磨去0.04mm。处理后重新对轴承过盈进行了检查,结果为:轴瓦里侧(叶轮侧)过盈0.03mm,外侧(联轴器侧)过盈0.01mm。而后,再次开车运行,进油温度39℃,出口压力6.3MPa(A),进口流量63 629Nm3/h(流量计显示有误,仅供参考),最大振动通道为28μm,稳定运行。

4小结

鉴于以上结果,可以得出如下结论:

实践表明,除转子不平衡、轴瓦间隙大等因素之外,轴承瓦背过盈配合不良是不可忽视的问题。往往表现为机械运转时振动正常,随负荷变化明显,振动上升较快或跳变后恢复,轴瓦温度较低等。这可能是由于两个方面的原因,一个原因是安装时过盈不足造成的,另一方面可能是加工精度不足造成。可以通过调整轴承过盈来进行现场解决。所以,应在加工装配和测试时,要充分重视这种技术环节和振动故障原因。

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