(江苏国信靖江发电有限公司燃料管理部)
摘要:大型港口、电厂输煤系统现主要采用带式输送机连续输送物流的作业流程,受安装人员的技术水平及安装位置影响,带式输送机在调试初期,往往遇到驱动装置振动超标、皮带跑偏等问题,其中驱动装置振动超标问题尤其难以解决,从而影响整个输送机的运行。本文结合现场实际问题,在传统的调整驱动装置振动的基础上,提出了新的驱动装置振动问题解决方案。
关键词:带式输送机驱动装置;振动;闪光法;三点法
1引言
江苏国信靖江发电有限公司装船线工程是泰州港靖江港区新港作业区煤炭转运的重要港口,该工程依托靖江市新港园区和尚港内港池,建有5个可停靠2000吨级(兼顾3000吨级)的驳船泊位。同步建设有两条1500吨/小时的装船机及皮带机系统(配套建有计量、采样、环保设施)。工程于2016年3月29日进入空载调试阶段,在调试过程中出现37B皮带机驱动装置振动超标的现象,影响了该工程后续工作的开展。公司技术人员通过仔细排查最终成功解决了振动超标的难题。
2 设备简介
QC37B皮带机位于我公司装船码头,为装船线输煤系统中装船机的地面皮带机。其驱动装置位于QS1号钢平台上,平台高度离地面3.7米,基础面由波纹板为型板,钢筋混凝土楼面,驱动装置支架通过地脚螺栓与楼面二次梁联接。QC37B皮带机驱动装置主要由电机、液力耦合器、制动器、减速机组成,电机为西门子1LA4314-4AN60-Z,功率280kw,转速1480r/min。
3 驱动装置振动分析及对策
调试期间发现QC37B振动严重超标,其中电机底座(图1中A点位置)水平方向振动最大为280μm,垂直方向振动最大为110μm,轴向振动值20μm,且出现正弦波式的低频振动,周期为65秒。原因分析以下几点:
1、驱动装置基础刚度不足且驱动装置运行时电机的频率与楼面的固有频率重合,周期性放大设备的振动。
2、液力耦合器本身动平衡精度较低,存在一定的不平衡。
3、液力耦合器输出端,制动器刹车盘处也存在一定的不平衡。
4、整个驱动装置的对中找正精度需要进一步提高,主要为耦合器输出端与制动盘、驱动装置与传动滚筒靠背轮的对中找正。
针对第一项问题现场对楼面底部、驱动装置底座钢结构分别做了加固,电机基座用混凝土灌浆,并更换了原耦合器,测试数据如下:
从上表数据来看,从结构方面加固振动未能有明显改善,故主要从2.3.4项解决该问题。
4 闪光法测相位找液力耦合器动平衡方法
为找出振动源,我们将液力耦合器从电机上拆开,单独试转电机,发现电机A点振动三个方向均在10μm之内,判定电机本体动平衡较为优秀。单独带上液力耦合器泵轮(外壳)后试转,发现水平振动达到110μm,已经超标。故先从耦合器泵轮侧找出不平衡点,减少电机振动。
考虑到液力耦合器是通过液压油将能量从泵轮传递给涡轮,在启动过程中,液压油会一定程度上影响动平衡测量精度,所以尽量放光耦合器的液压油。同时为保护耦合器,每次测试时间不超过5分钟。
首先将耦合器从最大外圈(或者外壳螺栓)均分12份,做数字标记。在外圈光面上贴上反光条,用闪光测振仪测出相位及全幅振动值,然后在电机基座的垂直、水平、轴向分别安装一套测振传感器,测出该耦合器的全幅振动值和最大振幅点。利用矢量法计算,确认试加配置位置及加配重量。最终找出轻点位置,并在该位置试加了240g配重。试转后发现,电机基座水平振动降低到30μm,基本达标。加上液压油带上皮带机本体试转,发现电机底部水平振动为150μm,虽然振动值整体下降,但是依旧处于较高振动水平。下一步准备在耦合器输出端联接的制动器刹车盘上做动平衡,找出不平衡点。
5 三点法找刹车盘动平衡的方法
由于拍振的原因,刹车盘的相位不稳定,所以相位法测动平衡在刹车盘侧无法进行,所以我们采用不测相位的三点法。为了方便测量,先将驱动装置与皮带机传动滚筒的联轴器分开,单测驱动装置。
具体方法及数据:
1、刹车盘半径为509mm,在刹车盘上外圈上找了三个等分点,分别为A0、A1、A2、A3点,做好标记。
2、选一个电机东北侧脚点为基准点,单转驱动装置,测出该点水平振动为68um-110um,记下数据。
3、按照减速机刹车盘原始振动值最大0.11mm计算预加配重块质量,计算公式
式中:A为原始振幅0.11mm;m1为转子质量1335kg;d为配重圆直径1018mm;n为刹车盘转速1485r/min。按上公式计算得出加配重块质量为144g,考虑到振动有区间波动,0.11mm为最大振幅,故预先试加配重块为120g。
4、然后在A1点加120g配重,测出该点水平振动为82um-129um。
5、去掉A1点配重,在A2点加120g配重,测出该点水平振动为72um-117um。
6、去掉A2点配重,在A3点加120g配重,测出该点水平振动为22um-32um。
7、通过三点法计算,发现A1、A2、A3外圆无法交汇,固得出A3点近似该圆轻点。
8、连上皮带机联轴器,带皮带运转,测出该点水平振动为21um-54um,在良好范围内,另外垂直振动为10um,轴向振动为6um,均合格。
6 结论
通过以上处理,最终解决了37B驱动装置振动超标问题,后期的重载运行过程中持续对该电机振动测量并观察,发现振动分别为水平振动28um、垂直振动6um、轴向振动10um,较空载振动更小,均在优秀范围,完美解决了此项问题。
作者简介:徐晓东,男,靖江,工程师,江苏国信靖江发电有限公司燃料部副主任。
论文作者:徐晓东
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/13
标签:耦合器论文; 装置论文; 电机论文; 动平衡论文; 水平论文; 靖江论文; 液压油论文; 《电力设备》2017年第30期论文;