机械与设备 烧结机主抽风机振动异常的故障诊断与维修处理 李胜勇 （武汉钢铁集团鄂城钢铁有限责任公司，湖北鄂州４３６０００） 【摘要】在生产运行过程中，经常会有振动异常的故障出现 瞬间电机无电磁力作用下，振动值大幅降低说明转子结构不圆，电 于烧结机主抽风机中，影响到了正常的生产，需要引起人们足够的 机气隙不均匀，磁力中心线存在较大偏差。 重视。本文以某厂为例，分析了烧结机主抽风机振动异常的故障诊 ２故障诊断报告 断与维修处理，希望可以提供一些有价值的参考意见。 一是测试要求：根据｛ＧＢ１００６８—２００８轴中心高为５６ｒａｍ及以上 【关键词】烧结机；主抽风机；振动异常 电机的机械振动一振动的测量、评定及限值》中的要求对本烧结厂烧 一车间２＃主抽风机的大电机进行测试。 １事故概述 ４ ５ 某厂在生产运行过程中，烧结二期２＃主抽电机（ＴＷ４８００－６ １０ＫＶ） 出现了阻尼环开裂问题，此台电机振动值在合格范围内（风门最大 满负荷情况下，电机最大振动值小于２．１ ｍｍ／ｓ）。在返厂期间，为 进一步降低电机振动做了大量工作，出厂试验数据较为理想。但现 场安装投入运行后，电机振动严重超标，风机风门开度为５０％一７０％ 时，振动值己达到４．２ ｍｍ／ｓ一４．６ｍｍ／ｓ。为此，本厂只能将风门控 制在７０％以下生产，严重影响了烧结产能。在此状态下，电机运行 ８ 一个多月，振动值未降低。 结合相关的检修记录，电机还存在着其他的一系列问题： 图ｌ地脚螺丝测点位置图 一是电机安装完成第一次带负载运行，振动值严重超标，无法 电机地脚螺丝振动要求：在电机底脚上（或在座式轴承或定子 开机，通过移动轴瓦座重新找磁力中心线，并刮瓦和垫瓦背处理轴 底脚附近的底坐上）的水平与垂直两方向所测得的最大振动速度应 瓦与轴之间的油隙和气隙后，振动值有所降低。 不超过在邻近轴承上沿水平或垂直方向所测得的最大振动速度的 二是敲击法测量１＃和２＃电机以及风机轴瓦座的固有频率数据 ２５％。（此项要求确保了试验安装的整休在水平方向和垂直方向的固 来看，振动值最大的２＃主抽电机驱动端轴瓦座固有频率最低，且峰 有频率不会出现在下述范围：电机旋转率的±１０％、二倍旋转频率的 尖呈锯齿状。在结构形式、材质一样的情况下，２＃主抽电机驱动端 ±５％、一倍和或二倍电网频率的±５％）。需要注意的是，底脚振动为 轴瓦座固有频率最低，其相较于其他轴瓦座刚度最低；峰尖呈锯齿 轴承振动速度２５％的比率对每转发生一次的振动和二倍电网频率的 状，相关技术人员怀疑结构存在劣化。 振动都是正确的。电机轴振动要求如下表所示： 三是电机在失电瞬间，振动值降幅很大；技术人员分析，失电 表１不同轴中心高Ｈ（一）用位移、速度加加速度表示的振动强度限值（有效值） 振动 轴中心高／ ５６≤Ｈ≤１３２ １３２＜Ｈ≤２８０ Ｈ＞２８０ 等级 安装方式 位移 速 度 加速度／ 位移 速 度 加速度／ 位移 速 度 加速度／ （ｕｍ） （ｍｍ／ｓ） （ｍ／ｓ ） （ｕｍ） （ｍｍ／ｓ） （ｍ／ｓ ） （ｕｍ） （ｍｍ／ｓ） （ｍ／ｓ。） Ａ 自由悬挂 ２５ １．６ ２．５ ３５ ２．２ ３．５ ４５ ２．８ ４．４ 刚性安装 ２ｌ ｌ＿３ ２．０ ２９ １．８ ２．８ ３７ ２．３ ３．６ Ｂ 自由悬挂 １ｌ ０．７ １．１ １８ ｌ＿ｌ １．７ ２９ １．８ ２．８ 刚性安装 １４ ０．９ １．４ ２４ ｌ＿５ ２．４ 注ｌ：等级Ａ适用于对振动无特殊要求的电机。 注２：等级Ｂ适用于对振动有特殊要求的电机。轴中心高小于１３２２的电机，不考虑刚性安装。 注３：位移与速度，速度与加速度的接口频率分别为１０ Ｈｚ和２５０Ｈｚ。 二是检测数据及分析：厂家技术人员对２＃主抽风机电机修复情 动情况如下 地脚螺栓 有效值（ｍ硼／ｓ） 驱动端有效值（Ⅲｍ／ｓ） 非驱动端有效值（ｍ／ｓ） １＃地脚螺栓 ０．３４ 电机驱动端水平 ｌ ０．８４ 电机非驱动端水平 ｌ ０．９ ２＃地脚螺栓 ０ ２４ 电机驱动端垂直 ｌ ０．２４ 电机非驱动端垂直 ｌ ０．３１ ３＃地脚螺栓 Ｏ．２５ 电机驱动端轴向 ｌ ０．３ 电机非驱动端轴向 ｌ ０．２ ４＃地脚螺栓 ０．２６ ｌ ｌ ６＃地脚螺栓 ５＃地脚螺栓 Ｏ．１８ ０．２６ １．根据Ｇ Ｂ １００６８—２００８要求通过对地脚螺栓的速度有效值进行比较，此项基本符合国标要求。 ７＃地脚螺栓 ０．３９ ２．根据Ｇ Ｂ １００６８—２００８在不带负载时轴承座振动的速度有效值不得超过１．５ｍｍ／ｓ。 ８＃地脚螺栓 ０３．谱频图中存在１７．５Ｈｚ、３２．５ Ｈｚ、５０ Ｈｚ的频率，出现电机转频的基频和２、３倍频。 ．２４ 之后在无负荷带半边联轴器情况，进行开机振动测试，振动情况如下： 驱动端 有效值（ｍｍ／ｓ） 非驱动端 有效值（ｍｍ／ｓ） 电机驱动端水平 ０．５６ 电机非驱动端水平 ０．８ 电机驱动端垂直 ０．１５ 电机非驱动端垂直 ０．２９ 电机驱动端轴向 ０．１９ 电机非驱动端轴向 ０．２ １．加上半边联轴器以后振动有效值均有所下降 ２．根据Ｇ Ｂ １００６８—２００８在不带负载时轴承座有效值不得超过ｌ＿５ｍ／ｓ， ３．谱频图中存在１７．５Ｈｚ、３２．５ Ｈｚ、５Ｏ Ｈｚ的频率，出现电机转频的基频和２、３倍频 之后在烧结厂安装了电机，分别进行了拧紧螺栓在不带负载、 ２００８）中的规定，但电机与风机联机后，无论在空负荷或是有一定 找好电机输出轴与风机输入轴的对中后，风机风门未打开时・（空负 负荷或是带较大负荷时电机的各测点的振动值均大大超过空载时的 荷）测试等，获得了一系列的结果。 振动值，最高值达到４．３ｍｍ／ｓ，同时，通过相关频谱图，发现出轴 三是诊断意见：通过以上数据可看到，电机在空负荷条件下， 存在松动故障； 各测点的振动速度振动数据（有效值）符合国家标准（ＧＢ１００６８－－ （下转第３９０页） ２０１４．０５ ｌ ３６５ ｌ Ｃｏａｌ Ｍｉｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 定好，同时禁止下方有人。 ５．２．２支架防倒、防滑措施 工作面下端头使用三架组合迈步式端头支架，保持对工作面排 头支架的支撑防倒，排头１Ｏ架液压支架底座靠龙门架用液压缸两两 相连，顶梁靠柱窝用液压缸两两相连，使工作面机头处排头１０架支 架互相制约进行推移架过程的防倒防滑；采用单向移架、推溜，移 架过程中，先移第三架，再移第一、二架，以后依次从第四架移至 机尾；正确使用好调推千斤顶，推溜时，将调推千斤顶活柱升出抵 住推溜杆，保持溜子倾斜推进不下滑，拉架时，收回调推千斤顶活 柱，减少拉架阻力并防止损坏活柱。 ５．２．３防飞矸伤人措施 每架支架均安设架前挡矸装置，每隔５架安设架间推拉挡矸门， 过开孔向采空区注阻化剂和黄泥浆并在井田开拓开采、通风、监测、 防灭火方法及消防上采取相应措施。 ６主萋结论及建议 （１）乌仁都西煤矿进行急倾斜综合机械化开采技术上是可行 的、安全上是可靠的，但受地质条件、设备、管理及技术水平的限 制，尚需对开采工艺和设备进行试验，发现问题，及时改进，逐步 成熟；建议矿井试采。 ‘（２）为减少工作面片帮飞矸、减少防滑压力、降低开采难度， 建议工作面设计时按照工作面等长、回采走向等高线由高向低、俯 伪斜开采。 参考文献： 【１】杨晓强浅谈综合机械化在煤矿开采上的应用卟中国新技术新产 品，２０１１（０４） 架前、架间挡矸装置平时均处于挡矸状态：割煤时，架前挡矸板提 前于前滚筒一架打开，待后滚筒经过后立即关闭；架间挡矸板人员 通过时打开，经过后关闭。在刮板机机头、转载机机尾处理故障时， 必须有专人看安全，并在工作面刮板机机头上方５ｍ处设两排挡矸支 柱，并用木料横放固定在支柱上方。 ５ ２。４防煤尘自燃措施 矿井煤层属易自燃煤层，因煤厚变化大而采高有限，工作面遗 煤较多，对防止煤层自燃不利，可考虑在液压支架上预留开孔，通 （上接第３４７页） 解决这种故障的办法，可以用细铁丝烧成弹簧，放入内作 ［２］缪协兴，钱鸣高．中国煤炭资源绿色开采研究现状与展望Ⅱ】ｌ采矿与 安全工程学报，２０１０（０１）． ［３］把友权我国煤矿开采的方法及其选择分析卟中国新技术新产 品，２０１１（０７） ｆ４】常建飞冲国煤炭工业可持续发展问题Ｕ］辽宁工程技术大学学报 （自然科学版），２０１１（Ｓ１）． 农机具维修时应该注意很多问题，以下一一列举ｔ首先，应该 忌将螺钉和螺栓使劲拧紧。其次，应该禁忌更换润滑油时不清洗油 道。之后，禁忌选用润滑油时，不注重季节影响因素。还有，禁忌 安装活塞时，加温用明火。之后，禁忌安装气缸垫是涂黄油。最后， 应该禁忌，将油门置于最大供油位置。 参考文献： 为支撑，这可以有效的延长液压的使用寿命。 ４．２巧排液压制动机车制动失效故障 预防这种故障，应该日常认真检查制动总泵、分泵，检查是否 有按规定，按时更换刹车油，检查制动管路的空气是否彻底排出、 无残留，还有就是检查刹车踏板是否符合科学性。此外，气压制动 的农机具，还要检查以及调整最大制动工作气压，验证制动皮碗、 软管是否发生异常变化，如有异常，应及时采取应急措施。 ５农机具维修时应注意的问题 （上接第３６５页） 而与电机联机的风机的振动值，从空负荷到风门开口度达到４５％ 【１】王君峰．关于农机具维护保养及其故障排除的思考ＵＪ＿河北农 机，２０１３（０３）． ［２］崔明智．农机具维修保养及故障排除Ⅱ１＿轻工设计，２０１１（０１）． 能彻底解决，对其它方面进行整调都没有很大意义。 ３结语 在具体的烧结机主抽风机振动异常故障处理中，需要结合具体 时，各测点的振动值与电机振动值相比要小得多，即使风门开口度 增大，各测点的振动值的增加量也不大，说明风机运行情况要远好 于电机并基本符合国家标准（ＧＢ１１３４７—１９８９）的相关要求。从总体 检测的情况看，技术人员认为电机存在动刚度不足问题。引起电机 动刚度不足的问题既有机械方面问题也有电气方面的问题：轴加工 制造精度问题，轴是否存在过大的下挠度，椭圆度（包括轴可能存 在横向裂纹隐患）。轴承座支撑刚度不足，不能满足电机运行的要求。 电机各零部件的装配精度是否符合要求。轴与轴承座的刚度问题不 （上接第３７７页） 钻孔瓦斯抽采浓度必然会下降。因此，一方面需要寻求一种更 好的封孔工艺或封孔材料，另一方面要求钻孔抽采时间不宜过长。 ６总结 情况，严格依据相关的标准来进行检测，之后确定维修方案。 参考文献： 【１］张建伟烧结主抽风机异常振动原Ｉ＊１诊断及处理卟装备维修技术， ２０１２（２） 【２肖胜明．２］烧结机主抽风机振动异常的分析及处理卟中国设备工 程．２００３（３）． ［３］郑学伟烧结用抽风机主要振动故障分析Ｕ】．矿业工程，２０１３（２）． 工时，设计孔深为４００米至４５０米更有利于钻孔施工及瓦斯抽放。 参考文献： 【１］李乔乔，姚宁平，张杰．煤矿井下水平定向钻孔轨迹设计［Ｊ］．煤矿安 全．２０１１（１２）． 综上所述，结合钻孔施工效率、采掘工作面接续的要求、孔内 含水量对钻孔抽采效果的影响和煤质对钻孔有效抽采时间的影响四 个方面的分析得出，４１１工作面区域煤层预抽钻孔采用千米钻机施 （上接第３７９页） ［２］石智军，姚宁平，叶根飞．煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工技术与装备卟 煤炭科学技术，２００９（７） ５总结 当泵注工作结束后，裂缝内只留下支撑剂，起到支撑裂缝壁面 的作用，形成了一条具有高导流能力的裂缝通道，起到降低井底附 近的渗流阻力的作用，有利于地层远处的油气流向井底，从而提高 油气井产量。通过水力压裂可达到以下效果： 此项新技术的试验成功，为单一松软突出煤层的防突工作指明 了方向，为有效缓解煤与瓦斯突出对采掘接替的制约奠定了基础。 水力压裂技术是有效治理瓦斯的一种新技术、新工艺。应推广应用 到全国的煤与瓦斯突出矿井。 参考文献： （１）改变流型。生成的具有高导流能力的裂缝通道，使地层中 流体由径向流向井底变为单向流向井底节省了大量能量。 （２）沟通油气储集区。对于地层中那些没有与井底相连通的产 能区，通过水力压裂，将他们连接起来，增加了新的供油区。 （３）减少采油井数量，长裂缝使远处的油气得到开发采集，减 少单位面积上开发井的数量。 （４）克服井底附近地层污染。通过水力压裂可以解除堵塞区所 造成的低产后果。 ［１］申宝宏，刘见中，张乱．我国煤矿瓦斯治理的技术对策 煤炭学 报．２００７（７）． ［２］袁亮．高瓦斯矿区复杂地质条件安全高效开采关键技术仁Ⅱ】＿煤炭 学报，２００６（２）． ［３］张国华．本煤层水力压裂致裂机理及裂隙发展过程研究ｒ Ｄ］．阜新： 辽宁工程技术大学，２００４． ３９０ Ｉ华东科技
