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          高壓離心風機皮帶輪故障維修案例--益大風機(山東)有限公司-益大風機(山東)有限公司

               某客戶的退火爐段共有8臺9-26 № 16C離心風機,用來冷卻不銹鋼帶。離心風機布置在地下-4190mm,由于安裝空間受限,為縮短離心風機軸向長度,離心風機選型采用皮帶式傳動,以縮短離心風機軸向距離,屬于非標設計。電機采用變頻電機,根據爐壓隨時控制電機轉速, 從而控制冷卻風量。離心風機自安裝調試以來,每臺都出現了運行數個小時后帶輪和皮帶嚴重發熱的現象,經測試,離心風機軸和帶輪溫度均在140℃左右,皮帶被磨掉的黑色粉末漂散,有糊味。離心風機無法繼續運轉,被迫停機。

          1  離心風機設計參數和數據

            風量:69000m3/h;

            全壓:4520Pa;

            空氣進口溫度:40℃;

            離心風機轉速:960r/min ;

            電機功率:160kW ;

            電機型號:變頻電機M315 MA-MB ;

            電機轉速:1480r/min ;

            皮帶:6根窄V帶(XPC),Ld=3350mm。帶輪中心距1062mm;

            電機軸上帶輪:節圓直徑¢300mm;

            離心風機軸上大帶輪:節圓直徑¢462.5mm;

          減速比:i=1.542;

          2  故障分析

          2.1  現場測試檢查

            從現場看,離心風機軸承座處振動速度均<

          3.0mm/s, 軸承溫度<42℃。檢查離心風機地腳螺栓和軸承座等螺栓,均無松動。那么帶輪和皮帶出現溫度上升嚴重,應該是皮帶打滑所致。檢查皮帶松緊情況,發現有的皮帶松有的皮帶緊。對其中一臺離心風機全部更換新皮帶,調整電機調節拉桿,使6根皮帶初始拉緊力基本一致。啟動離心風機,離心風機電機從低速開到全速1480r/min ,中間選擇500r/min,800r/min,1000r/min,1200r/min,1480r/min開始觀察,發現電機速度在小于800r/min運行2h后一切正常,但速度升到1000r/min時,帶輪溫度開始上升,當到達1200r/min時,帶輪溫度達到90℃,速度到達全速1480r/min時,僅僅幾分鐘后帶輪溫度急劇上升到140℃,帶輪處發出刺耳聲,皮帶散發出糊味,立即停機。

          (1) 驗算主動輪上的包角[1]

            根據對包角的要求 , 應保證

              ɑ1=180°-(D2 - D1 )/a×60°≥120° (1)

            式中ɑ1為主動輪上的包角,(°);D2為被動輪節圓直徑,mm;D1為主動輪節圓直徑,mm;a為帶輪中心距,mm。

            所以ɑ1=180°-(462.5-300)/1062×60°=170.8°≥120° 包角滿足要求。

            (2)帶輪和皮帶的檢查

            經技術人員確認,離心風機設計不存在問題。那么問題必然存在帶輪和皮帶上。經過檢查,發現了問題。皮帶在帶輪槽中高出帶輪3mm,見圖2。   

          經核對圖紙發現,工人加工時看錯圖紙,致使帶輪槽加工時比圖紙低3mm。找到原因后,決定拆除帶輪,對帶輪槽重新加工后再使用。帶輪與離心風機軸和電機軸均為平鍵聯接,軸孔是過渡配合。因此拆除時制做了特殊工具,才拆下來。

          2.2 查找原因

          將加工后尺寸正確的帶輪重新安裝到離心風機軸和電機軸上,裝好皮帶,試車。然而,當速度達到1000r/min時,又出現打滑,帶輪溫度急劇升高的現象。拆下皮帶,檢查帶輪,發現帶輪槽側面和底面粗糙度不好。這時判定打滑原因是由于帶輪工作面粗糙度不均勻,并且由于這批帶輪都是實心式鑄鐵帶輪,采用普通車床加工,因此質量分布可能存在問題;輪槽工作面表面粗糙度至少達到Ra 3.2μm,另外帶輪6個槽的尺寸和角度應保持一定的精度,這樣才能使載荷分布較為均勻。而實際重新加工后很難保證上述所說精度,導致皮帶受力不均,有的皮帶迅速打滑導致整體傳動故障。

          3?  解決方案

          3.1 選帶輪

            找到原因后,決定重新選擇皮帶輪。考慮到原設計帶輪靠平鍵聯接,為獲得過盈量,必須熱裝,安裝拆卸均不便,現決定采用錐面彈性襯套無鍵聯接結構。無鍵聯接型為減少鑄鐵帶輪質量分布不均,采用腹板式空心;為提高帶輪的精度,選用數控車床精加工的帶輪。經選擇,使用歐式皮帶輪,相應的皮帶也需要改型號。帶輪外形見圖3。

            電機軸上帶輪:SPC355×6 節圓直徑¢355mm;

            離心風機軸上大帶輪:SPC560×6 節圓直徑¢560mm ;

            皮帶:6根窄V帶(SPC), Ld=3550mm;

            帶輪中心距經現場調整為1055mm。

          3.2 皮帶選擇

            由于帶輪節圓直徑增大,所以在保證中心距的情況下,皮帶需加長。選擇配套皮帶SPC3550,Ld =3550mm。

            經對現場8臺離心風機全部更新帶輪和皮帶后,離心風機連續運轉平穩,帶輪和皮帶無打滑,溫度正常。風量也滿足生產的要求。

          4  結論

            對于皮帶傳動離心風機,皮帶輪的精度非常重要,尤其是輪槽的表面粗糙度和尺寸精度必須保證。與軸的聯接,如果使用錐面彈性襯套無鍵聯接結構,不僅拆卸方便,而且壽命長,傳動可靠。

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