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石油和化工设备
66-故障诊斷
2015年第18卷
反应釜搅拌轴共振问题的解决
计均平,王波,陶惠祥
长春化工(江苏)有限公司,江苏常熟215537)
[摘要]通过频谮检测分析了搅拌机共振的原因,提出了解决方案,实施后效果良好。
[关键词]反应釜搅拌机;共振;频语监测;解决方案
当强迫振动频率与某固有频率致时便会发分别在25Hz、30Hz、35Hz、40Hz、45Hz、50
生共振,共振很容易导致机器设备提前失效或发Hz转速状态下检测搅拌机高低液位时的振动值
生灾难性的损坏。
2014年10月20日搅拌机水运转振动检测数
固有频率可以是转子的固有频率、支撑框架据,当变频测试为25HZ,搅拌桶内液位在第二层
的固有频率、基础的固有频率、传动皮带的固有浆叶以下时,设备整体出现了剧烈的振动,而在
频率等等。
其它状态下测试,设备整体状况良好
强迫振动频率包括不平衡、不对中、松动、
水流冲击、轴承故障等振源频率。
表1各测点振动数据(mm/s)
1案例分析
MO測点
液位(水)
M测点
V
/变频
以下为一个典型案例。某单位一台新安装的
第二层浆叶以下113.5「1.09.819.4125H
反应金搅拌机,电动机使用的是ABB厂牌,功谢液位
4.32.93.8
Z
率30kW,变频,转速1480rpm,减速机为SEW
第二层浆叶以下4.6「3.93.512.7130Hz
牌X3FS120/F减速机,速比25.7,搅拌机由德国
满液位
3.62.6「2.7「1.8130Hz
EKATO/公司生产,搅拌桨时共三层,每层安装两第二层浆叶以下。4」27」2.」1。6」35ル
个叶片
满液位
2,9
51.81.5135H
该设备2014年10月安装完成并水运转测试
第二层浆叶以下「3.42.71.7「1.6145Hz
满液位
2.82.3「1.3「1.5「45Hlz
第二层浆叶以下2.92.21.4「1,4150Hz
满液位
2.72.3「1.5「1.3150Hz
通过水运转测试,我们确定此台设备存在着
定的问题,在正式生产前必须找出设备异常的
原因并加以解决,否则将影响后续设备的正常生
产。为了找到异常的原因,首先检査了设备安装
是否存在诃题,对搅拌桶的水平度、搅拌轴的偏
摆度进行了复测,复测结果轴偏摆度1.5mm,远
远小于 EKATTO安装标准4.6mm的要求,因此可排
除安装不良问题。
作者简介:计均平(1970-),男,江苏人,大学本科,工程
师。现在长春化工(江苏)有限公司(台企)任机械课课长。
图1搅拌机汕点布置
第4期
计均平等反应釜搅拌轴共振问题的解决
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于固有频率的强迫振动频率才可激发共振。我们
计算了各转动部件的转速,认为激发共振的几率
不大,故怀疑是搅拌桨叶和流体推力,使得搅拌
轴和底部轴套的撞击颎率激发了搅拌轴的共振。
M化5十 equency ot the aritaは os shaft3310-160, by bump test
Time sisa of bumping and silto o sedation.
义表读数2.19mm
义表读数3.69mm
图2搅拌机轴偏摆度检测
在排除了设备安装不良的可能后,对设备做
了进一步振动频谱检测,通过振动频谱分析,未
发现轴承、齿轮等零部件的故障损坏频率。当设
备振动正常时,检测振动频谱如图3所示,未发现
明显的故障颎率。
MH, 20142000,通道x体0
Shows: between&and Hz frequency*480 te 510 CPM. Depends on influence of
inst itation.
3MIH测点频谱图
图5搅拌轴敲击测试频谱
当设备出现异常振动时,采集振动频谱发
为了解决搅拌轴共振问题,我们考虑将轴套
现,振动主要来源于430rpm转速频率,计算发间隙放大,使轴和轴套的撞击频率发生改变,避
现此频率并非电动机、减速机、搅拌轴的转速频开搅拌轴的第一阶固有频率,从而将共振问题根
率,此异常频率从何而来,只需找到此异常频率本解决。我们使用PTFE材料加工了一只轴套,尺
的来源并将其消除,此台设备的问题就解决了。
寸比原轴套内径放大了3mm,将原轴承更换后再
进行测试,结果共振状況再未发生,目前此台设
i1,想道x体
备已正常投入生产使用近2个月,没有发生共振现
象
图4MIH点频谱图
为了找出430pm振动频率的來源,我们怀疑
轴承内径增大3mm
装配状况
搅拌轴存在共振,故对搅拌轴进行了敲击测试,
5加工更换新的轴套
测试结果发现搅拌轴的第一阶固有频率在480rpm
左右,与430pm的异常振动频率很接近,这就证2总结
明我们的初步判断是对的,异常振动来源是搅拌
解决共振问题可通过改变结构刚性、增加或
轴的共振。要使搅拌轴发生共振,必须要有接近
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