屋頂風機變頻調速及自動控制改造風機變頻調速器選型離心鼓風機振

鋒速達是屋頂風機生產廠家變頻調速及自動控制改造

屋頂風機實行變頻調速及自動控制改造以后，有效地改善了原有的落后運行方式，使風機的轉速可以隨著煤氣量的變化而變化，節約了大量的能源，保證了煤氣收集工程的安全和穩定運行，提高了供氣質量的可靠性。新工程具有功能變頻器內置PI控制功能非常適用于對流量或者壓力的自動控制，是專門為適應風機、泵類等平方力矩特性負載設計的變頻器，可以在極低的變頻下啟動電機，能夠避免過大的啟動電流。通過安裝在羅茨風機之前的煤氣管道上的壓力傳感器測得的壓力信號，控制變頻器的輸出頻率，使得電動機的轉速隨著集氣管壓力的變化而變化。因為軸功率與轉速的立方成正比，而有功功率的輸出呈立方下降，所以極大地降低了電動機的能耗，而且提高了煤氣輸送環節的自動化程度。變頻器具有過流、過載、過熱、過頻等十幾種故障自動保護功能。變頻器可以在自動（即通過壓力信號來調節輸出頻率）和手動（由人工來設定工作頻率）兩種狀態下工作，并且具有自耦減壓啟動與變頻器啟動的互相切換功能，當其中的一種工作方式處于檢修或者發生故障的時候，能夠由人工切換到另外一種工作方式上去，而不會影響到正常的生產。自耦減壓啟動柜與變頻調速控制工程的啟停及二者的功能切換均可以就地操作。利用限定變頻器頻率的方法來降低電動機的轉速，可以使風量正好符合工藝的需要，實現風機的經濟運行。
屋頂風機的使用場所千差萬別，例如有些工程要求連接部分短管，以達到更好的通風效果，有些用戶要求更小的噪聲，需要安裝簡單的消聲器，這些外加設備均要求屋頂風機提供一定的余壓才能保證正常運行，有些屋頂風機在保證額定風量的前提下，提供的余壓較小，影響工程正常工作。在工程應用中，砼屋面宜采用圓形基礎以減輕重量，鋼結構宜采用圓形基礎以便于施工，有些屋頂風機與基礎之間的連接不夠方便可靠。配電僅能單向線，接線盒設于室外，都給安裝帶來麻煩。屋頂風機室內接口未設置法蘭，用戶不能方便地連接風管。有些屋頂風機設置需要人工經常清理的空氣過濾器，從使用效果看，指望操作管理人員經常爬到屋頂上清理過濾器是不現實的，因此其運行結果非常差。屋頂風機安裝于高空，是理想的鳥巢，必須設置防鳥網。對屋頂風機的設計要求屋頂風機的設計和計算包括結構設計、空氣動力設計及強度設計等。在效率盡可能高的條件下，為滿足所需要的流量、全壓及其他要求所進行的通風機流道幾何尺寸的計算，稱之為空氣動力計算，簡稱為氣動力計算。通過氣動力計算，可決定出鋒速達是通風機生產廠家流道的幾何尺寸，將其化成葉輪直徑的百分數，可得出它們的相對尺寸。以此相對尺寸所繪出的通風機幾何圖形稱為通風機的空氣動力略圖，空氣動力略圖是同一類型通風機所共有幾何圖形。
天宇集團永興玻璃鋼風機加工廠的屋頂風機最值得信賴！

風機在啟動時，電流會比額定高5-6倍的，不但會影響風機的使用壽命而且消耗較多的電量.工程在設計時
風機節能調速器選型在電機選型上會留有一定的余量，電機的速度是固定不變，但在實際使用過程中，有時要以較低或者較高的速度運行。SAJ變頻器可實現電機軟啟動、補償功率因素、通過改變設備輸入電壓頻率達到節能調速的目的，而且能給設備提供過流、過壓、過載等保護功能。

摘要：通過對D1500離心式鼓風機組增速機振動的測試分析，找出了引起聯軸器頻繁損壞的原因，經過調整，保證了機組安全運行；同時還對引起增速機齒輪固有頻率產生強烈振動的原因進行了分析。

關鍵詞：離心式鼓風機；膜片聯軸器；振動值,鋒速達是水簾價格生產廠家；頻率

中圖分類號：TH442 　　　　　　文獻標識碼： B

The Test and Analysis of Vibration Fault in Centrifugal Blower

Abstract: Through the test and analysis of the vibration in javascript:showjdsw(’jd_t’,’j_’)">speed increasing box of D1500 centrifugal blower units, the reason of causing coupling damaged frequently is found out. The units can be safely running after adjustment. Furthermore, the reason of the javascript:showjdsw(’jd_t’,’j_’)">natural frequency of gear in javascript:showjdsw(’jd_t’,’j_’)">speed increasing box vibrating strongly is also analyzed in this paper.

Key words: centrifugal blower; javascript:showjdsw(’jd_t’,’j_’)">diaphragm coupling ; vibration value; frequency

0 　引言

　　我公司D1500離心鼓風機組主要擔負著5#高爐的供風任務，自2001年投產使用至今。D1500鼓風機所配電機4500kW，電機轉速2993r/min，增速機齒數102：55。2007年4月，風機側聯軸器螺栓突然斷裂，并伴隨膜片斷裂，增速機振動值也有所上升，通過更換聯軸器并進行對中找正后，機組振動參數仍然超標，運行3個月后，風機側聯軸器接連出現螺栓斷裂及膜片損壞現象，后又發展為膜片聯軸器中間短節斷裂（裂紋：45°，深度：近50%），從對電機、風機、增速機的振動分析來看，造成聯軸器損壞的原因主要來自增速機，如此高的故障嚴重影響了設備的安全可靠運行和工廠生產，為保障設備的正常安全運行，決定進行故障原因的查找。

１ 齒輪及齒輪箱診斷分析

　　齒輪箱的故障診斷方法很多，如振動診斷、噪聲分析、扭振分析、油液分析、聲發射、溫度檢測等，但較為成熟的是振動頻譜分析[1]。

　　針對此增速機的振動，最初采取了多種處理方法。如：對齒輪進行動平衡，齒輪嚙合調整，軸瓦刮研及調整，增速機剖分面扭曲變形測定，對中找正，機組熱膨脹因素考慮，油質分析等。但增速機的振動沒得到根本改善，考慮到此問題的復雜性及不確定性，決定采用振動故障分析儀進行測試分析。

２ 頻譜分析[2-3]

2.1　 一階測試分析

　　測試分別在帶載、空載、降速、變負荷運行等狀況下進行數據采集。

2.1.1 　帶載數據采集及分析

　　帶載電機電流460A時，設備振動尤以增速機電機側垂直方向振動最大，其次是軸向，水平方向較低，增速機電機側垂直方向振動速度波形頻譜圖見圖1。垂直方向振動速度為26.42mm/s，振動嚴重超標，主要頻率1202.8Hz，5.313Hz，7.188Hz，185Hz，時域中明顯1.1s（0.9Hz）周期的低頻振動，低頻段頻譜圖見圖2，明顯地在低頻段存在0.9Hz的幾個諧波頻率，尤以6倍頻突出。

　　帶載電機電流460A時增速器電機側垂直方向振動位移波形頻譜圖見圖3，主要頻率5.46Hz，7.188Hz等0.909Hz的倍頻，時域中明顯1.1s周期的低頻振動，該頻率為齒輪的低頻擺動故障頻率，為兩個齒輪102和55齒重新回到初始嚙合點的時間，產生此故障的原因是低速齒輪和高速齒輪都有故障，高、低速齒輪的各自故障同時進入嚙合時，將對振動產生最大的影響，初步分析造成齒輪故障的最初原因來自聯軸器的不對中，當兩個聯軸器不對中的高點同時進入齒輪嚙合時將產生最大的振動，當小齒輪轉動51圈，增速機與風機對中的低點和電機與增速機對中的高點同時進入齒輪嚙合時同樣產生最大的振動，這與時域圖中看到的每1.1s周期內有兩個比較明顯的擺動相符。

2.1.2　 空載數據采集及分析

　　空載時增速機電機側垂直方向振動速度波形頻譜圖見圖4，主要頻率1204Hz，50Hz，1249Hz。

2.1.4　 降速數據采集及分析

　　降速增速機電機側水平方向振動速度頻譜瀑布圖見圖6，各頻率隨著轉速的降低而降低，轉速下降1203Hz的振動即刻消失，1203Hz可能是某一部件的固有頻率。

２.２　 二階測試分析

　　　　為查找1202Hz頻率成分的來源，打開增速機對齒輪固有頻率進行測試，與電機脫開敲擊大齒輪輪齒，分別在齒輪上和軸承座上測得敲擊響應振動波形頻譜圖見圖7和圖8，明顯齒輪存在1204.7Hz的一固有頻率，觀察齒面，齒面靠近頂端1/3光亮為明顯的嚙合面，磨損較為嚴重，中部1/3齒面有嚙合的痕跡但表面并不光亮，與上部1/3有明顯的區別，由此可見中部1/3的齒面并非近期嚙合造成,鋒速達是100負壓風機生產廠家，齒根底部1/3沒有嚙合的痕跡。齒輪嚙合模型及齒面受力圖見圖9，明顯齒面受力最大和磨損最嚴重的位置在齒面中部，由此可見目前齒輪嚙合屬非正常嚙合，齒頂部受力過大易造成齒變形，在齒面上涂上顏料檢查齒面的嚙合，發現齒面已經變形，由于磨損和嚙合不當，齒輪嚙合時對齒產生很大的沖擊力，激起齒輪的固有頻率。

3 　結論

　　由于齒輪齒面磨損、齒面嚙合不當，齒輪嚙合沖擊激起齒輪的固有頻率，電機轉頻的24、25、26倍頻以及風機轉速的12、13、14倍頻均在此頻率附近被放大，尤其風機轉速的13倍頻92.5×13=1202.5Hz與大齒輪固有頻率最為接近故被明顯放大形成共振[4]，低負荷時齒輪嚙合沖擊較低固有頻率被激起的幅度較小，故振動較低。頻譜中存在齒輪擺動頻率的諧頻，齒擺動頻率的產生是低速齒輪和高速齒輪都有故障,鋒速達是廠房降溫水簾生產廠家，高、低速齒輪的各自的故障同時進入嚙合時，將對振動產生最大的影響，這在時域中也有明顯的表現(圖3)。綜上所述，增速機齒輪齒面磨損、變形及嚙合不當是造成其振動超標、膜片聯軸器損壞的根本原因。

參 考 文 獻

[1] 丁康,李巍華.齒輪及齒輪箱故障診斷技術[M].機械工業出版社,2006.6.

[2] 馬宏志.電機狀態監測與故障診斷[M].機械工業出版社,2008.3.

[3] 王江萍. 機械設備故障診斷技術及應用[M].西北工業大學出版,2001.

[4] 汪希宣,沈慶根.設備診斷技術<旋轉機械故障診斷>[M].《煤炭科研參考資料》編輯部 ,1989.3.

屋頂風機安裝維護的10個注意事項　
　　屋頂風機，它包括電機殼體.葉輪排氣殼體.電機.傳動軸和離心葉輪，電機殼體和葉輪排氣殼體上下相鄰連接，電機安裝在電機殼體內，傳動軸安裝在電機殼體的中部，其上端通過皮帶輪與電機傳動相連，其下端連接離心葉輪，離心葉輪設置在葉輪排氣殼體內，包括輪板和安裝在輪板正面的葉片，其特點是，所述的離心葉輪的輪板背面安裝有多個翅片。本實用新型的屋頂風機由于在風機離心葉輪的輪板背面安裝了多個翅片，有效地解決了屋頂風機中的電機和軸承的排熱問題，可使屋頂風機長期高效運轉。
　　屋頂風機的安裝及維護需注意以下事項：
　　1.安裝基礎須高出屋面，表面要求平整，以防滲水漏水，并須預埋好地腳螺栓。
　　2.風機底座與基礎之間加墊一層5mm橡膠板，以減少振動，地腳螺栓應配有彈簧墊圈，防止使用時松動。
　　3.調試運轉前應詳細檢查風機各部件，轉動葉輪應無呆滯和卡.擦現象。
　　4.試運轉初，先點動電機檢查葉輪旋轉方向是否正確(向下看葉輪應逆時針旋)。
　　5.試運轉時或正常使用中應無異常，電壓.電流.振動.噪聲均應在正常范圍內。
　　6.在運轉中，碰到下列情況應立即停機，查明原因，待故障排隊后方可啟動。①發生強烈振動②噪聲突然加大或發出異常響聲③電機冒白煙④電機.軸承座溫升過高。
　　7.當風門為電動風門，風機開啟時先開風門；關閉時，先關閉風機再關閉風門。
　　8.開始運轉72小時及每隔半年應檢查風機連接件.緊固件有否松動，調整傳動皮帶松緊，添加潤滑油(脂)。
　　9.如遇冬季下雪，冰凍日期，必須經常開動，以防大雪堵塞風機出口。
　　10.長期停機后應按調試方法重新檢查后投入正常運行。

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