（云南驰宏锌锗股份有限公司会泽16万t/a铅锌技改工程指挥部工程管理处 云南会泽 654200）
摘要：冶炼厂M系列搅拌机安装完毕后进行试运行，发现其振动超标，而且晃动严重。我们通过现场调查分析研究，识别出了可能引起搅拌机振动超标的因素，经过现场试验检测，找出了引起搅拌机振动和晃动的主要因素，并采取技术措施进行处理，解决了M系列搅拌机振动超标的问题，确保了搅拌机运行正常。
关键词：搅拌机；振动；安装调试；分析研究
会泽十六万吨铅锌技改工程二标段M系列搅拌机是冶炼厂湿法冶炼的重要设备，分布在焙砂浸出工序9台，每台运行功率为55KW；氧化锌浸出工序10台，每台运行功率为55KW；净液工序11台，每台运行功率为75KW；共计30台。在按照相关规范和厂家提供的技术文件安装完毕后进行带水试车，发现其振动超标，部分振动达10mm/s以上，而且晃动严重，无法满足相关规范和使用要求。为确保M系列搅拌机达到设计、规范和使用要求，我们通过现场调查分析、实验研究，找到了设备振动和晃动超标的原因，提出了改进方案，并组织实施，确保了设备安装调试达到设计和规范要求。
1 M系列搅拌机安装调试情况
在安装之前，我们对M系列搅拌机进行了到货验收，搅拌机外观完好，配件齐全，图纸、技术资料齐全，均有完整的材质证明文件、设备合格证和出厂调试资料。根据生产厂提供的技术文件，M系列搅拌机的安装技术要求为：安装水平度不大于0.15mm，搅拌轴下端的静态径向摆动量不得大于10mm；搅拌机试运行时，减速机油温温升不得超过75℃，最高不得超过100℃，电机、减速机等的轴承温度不应超过95℃。由于该系列搅拌机联轴器为弹性柱销联轴器，联轴器外径为200mm，根据《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB 50231-2009的规定，该联轴器两轴心径向位移允许偏差为0.05mm，两轴线倾斜允许偏差为0.2/1000，联轴器端面间隙要求为2.5～4.0mm。在安装过程中，我们严格按照生产厂提供的技术文件和相关施工验收规范进行施工管理和验收，搅拌机安装水平度控制在了0～0.12mm，搅拌轴下端的静态径向摆动量控制在了3～8mm，联轴器安装符合《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB 50231-2009的规定。搅拌机安装完毕之后，我们按技术文件和规范要求组织了试运行，在试运行过程中，我们发现搅拌机的振动超标，晃动严重，联轴器柱销发生了非正常磨损，柱销经常会顶开联轴器挡板脱落，不符合《石油化工旋转机械振动标准》SHS 01003-2004及《轴中心高为56mm及以上电机的机械振动-振动的测量、评定及限值》GB 10068-2008等规范的要求，不能满足生产要求，下面列举焙砂浸出工序氧化槽搅拌机安装调试情况，见表一。为解决搅拌机振动超标和晃动大的问题，我们需要对搅拌机的结构、安装情况及试运行状态等进行分析研究，以求找到解决搅拌机振动超标和晃动大的问题。
2 M系列搅拌机运行故障调查研究与分析
2.1 引起搅拌机振动因素识别
针对二标段M系列搅拌机振动超标，无法满足相关规范和使用要求的问题，我们选择焙砂浸出工序氧化槽搅拌机为研究对象，多次到现场对设备及其运行情况进行调查研究，分析引起设备振动的可能因素：
（1）电机动平衡可能超标，引起振动超标。
（2）搅拌机搅拌轴下端静态径向跳动在5mm左右，虽然符合厂家技术文件要求，但是也是引起振动的因素之一。
（3）设备机架因焊接变形，部分焊缝未打磨平整，致使机架之间的螺栓连接面和与现场预制安装的机架连接面无法实现无缝连接，也可能是引起设备振动的原因。
（4）厂家设备机架的设计与曲靖冶炼厂的机架不一致，即机架底横梁翼缘板连接螺栓处无加强筋，紧固螺栓时上翼缘板刚度和强度不够，会变形。
（5）联轴器为弹性柱销联轴器，柱销与联轴节孔配合间隙过大，联轴节孔加工粗糙，两联轴节空位偏差过大，致使搅拌机运行时柱销受力不均匀，在加剧柱销不均匀磨损的同时，可能引起振动。
（6）减速机运行过程中，连续存在“点头”现象，可能引起联轴器径向跳动超标，导致联轴器柱销非正常磨损、脱落，引起电机和减速机振动超标，搅拌机晃动严重。
2.2 搅拌机振动因素分析研究与排查
为提高找到引起搅拌机振动主要因素的速度和效率，我们采用先易后难的方式，循序渐进分析研究引起振动的各种因素，用排除法逐一找出引起振动的主要因素进行解决。
（1）脱开联轴器，单独试运行搅拌机电机进行检测，用测振仪基本上测不出电机的振动值，即电机振动速度近似为0.00mm/s,说明电机非常优秀，动平衡没有问题。
（2）由于厂家出厂搅拌轴是焊接组装部件，存在焊接变形，我们用火焰矫正法进行矫正，把搅拌轴下端的径向跳动控制在1mm以内，进行带水试车，设备振动仍然大，效果不明显，而且根据出厂报告，搅拌机桨叶出厂时已经做过动平衡试验，试验合格，可以排除搅拌器动平衡超标的可能性。
（3）优化搅拌机安装精度，增加支撑机架刚度。把机架的连接面间隙用垫铁垫实并进行点焊固定，消除连接间隙；对设备自带机架和现场制安机架加δ=12mm的钢板筋板进行加固；机架底横梁翼缘板连接螺栓处增加钢套管焊接加固，以增加连接刚度；在电机和减速机承载连接板下面增加δ=12mm的钢板加强筋进行加固，以增加承载连接板刚度。处理完后，进行带水试车，设备振动仍然较大，效果不明显。
（4）更换加工精度较好的弹性柱销联轴器，进行带水试车，设备振动仍然较大，效果不明显。
（5）把弹性柱销联轴器直接更换为轴向和径向补偿能力更强，对安装精度要求不高，减震效果更好的梅花型弹性联轴器（该联轴器外径为200mm，根据《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB 50231-2009的规定，该联轴器安装允许偏差为：两轴心径向位移允许偏差为0.30mm，两轴线倾斜允许偏差为1.0/1000，联轴器端面间隙要求为6mm，安装精度要求大大低于弹性柱销联轴器，适应性更强。），进行带水试车，设备振动大大降低，效果非常明显，搅拌机振动由原来的12.2mm/s降至3mm/s以内，但是减速机 “点头”现象未消除，搅拌机晃动依然较大。
（6）在搅拌机运行过程中，我们仔细观察减速机 “点头”现象，发现减速机 “点头”现象是由于减速机低座不能克服搅拌器的反作用力，发生弹性形变引起的，说明减速机低座刚度不够，通过与生产厂沟通、协调和试验，把减速机低座厚度由原来的40mm变更为80mm，并在低座四周用δ=20mm的钢板增加100mm高的加强筋，整改前后情况见效果图图一和图二，整改后进行带水试车，减速机“点头”现象消除，搅拌机晃动现象基本消除，搅拌机振动值已经符合《轴中心高为56mm及以上电机的机械振动-振动的测量、评定及限值》GB 10068-2008、《石油化工旋转机械振动标准》SHS 01003-2004等相关规范要求，振动情况见表二。
通过上述分析研究和试验可知，M系列搅拌机的振动主要是由于减速机低座承载刚度不足，联轴器选型不当造成的。根据试验检测结论，我们把剩余的29台M系列搅拌机弹性柱销联轴器全部更换为轴向和径向补偿能力更强，对安装精度要求不高，减振吸振效果更好的梅花型弹性联轴器，并把减速机低座按照上述方案进行改造，对电机和减速机直接承载的连接板和机架进行局部加固。通过改造和试运行，M系列搅拌机的振动和各项运行指标均符合规范要求。至此，M系列搅拌机振动超标问题得到了解决。
3 结语
针对二标段M系列搅拌机振动超标问题，我们通过现场调查分析研究，识别出了可能引起搅拌机振动超标的因素；采用排除法，经过现场试验检测，找出了引起搅拌机振动和晃动的主要因素，是由于减速机低座承载刚度不足，联轴器选型不当造成的，并根据试验结论，采用对症下药，综合治理的方式，解决了M系列搅拌机振动超标的问题，基本根除了搅拌机晃动现象，确保了搅拌机运行正常，并将延长搅拌机的使用寿命和检修周期，降低维护成本，确保生产顺利进行。通过改造后，30台M系列搅拌机至今运行正常。
参考文献：
[1]设计文件.
[2]GB50231-2009 机械设备安装工程施工及验收通用规范.北京: 中国计划出版社,2009.
[3]GB 10068-2008 轴中心高为56mm及以上电机的机械振动-振动的测量、评定及限值.
[4]SHS 01003-2004 石油化工旋转机械振动标准.
论文作者:龙明万
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/31
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