劉文藝
(馬鋼股份公司第二煉鐵總廠 安徽馬鞍山 243000)
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振動篩電機燒毀故障分析及預防維護
劉文藝
(馬鋼股份公司第二煉鐵總廠安徽馬鞍山243000)
摘要:通過對振動電機各種燒毀故障的原因分析,然后制訂相應的預防措施,最后提出了振動電機的維護保養(yǎng)舉措。
關(guān)鍵詞:振動電機;故障;預防;維護
振動電機是動力源與振動源結(jié)合為一體的激振源,振動電機是在轉(zhuǎn)子軸兩端各安裝一組可調(diào)偏心塊,通過偏心塊夾角的調(diào)整可以得到不同的振動形式,利用軸及偏心塊高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力得到激振力,通過電機地腳或法蘭盤帶動設備工作[1]。振動電機具有以下優(yōu)點:一是結(jié)構(gòu)簡單,維修方便,安裝便捷,容易使用;二是激振力和振幅可以無級調(diào)節(jié),不需另外的傳動裝置;三是激振力利用率高、能耗小、噪音低。因此振動電機在冶金、化工、糧食加工、煤炭等企業(yè)得到廣泛的應用。
M鋼煉鐵總廠噴煤車間現(xiàn)在安裝有6臺TZSM-90-240煤粉振動篩,共配有12臺TZD-51-6C型振動電機,煤粉振動篩技術(shù)性能見表一。由于振動電機結(jié)構(gòu)的獨特性,在實際使用過程中,發(fā)現(xiàn)其使用壽命和普通電機相比要短得多,故障率和燒毀事故也較普通電機相比明顯增多,經(jīng)過多年來的振動電機故障分析,過流、缺相、短路、過載等都易引起振動電機的燒毀。筆者結(jié)合多年來的設備管理經(jīng)驗簡要剖析一下生產(chǎn)中的振動電機燒毀原因,并給出相應的保養(yǎng)維護措施,以延長振動電機的使用壽命,節(jié)約設備使用和維修成本。
表1 TZSM-90-240煤粉振動篩技術(shù)性能
1.1地腳螺栓松動
這是引起振動電機燒毀的主要故障之一[2],振動電機由于自身特殊的結(jié)構(gòu),位于其兩端產(chǎn)生激振力的偏心塊在電機的帶動下,對地腳螺栓的沖擊力每分鐘能達到幾百次,甚至幾千次,在巨大的激振力的作用下,極易造成電機地腳螺栓松動,一個地腳螺栓的松動又會很快引起其它螺栓的松動,如果不能及時發(fā)現(xiàn),就會造成地腳螺栓斷裂,電機燒毀。
預防措施:①使用高強度螺栓,地腳安裝或法蘭安裝螺栓強度不得低于8.8級;②經(jīng)常加固地腳螺栓,運轉(zhuǎn)初期應將電機的地腳螺栓多次擰緊;③增加防松裝置,每個螺母下必須加彈性墊圈,必要時采用雙螺母緊固;④電機地腳面與基礎(chǔ)底板要保持接觸良好,所有地腳螺栓保持受力均勻。
在振動電機殼體的選材上要特別注意,有的振動電機地腳面在機殼上(即殼座一體),在加工時,就能保證殼體和地腳面是一體的,整個電機的水平也能得到保證,這樣電機在安裝時就能夠較好的保證安裝質(zhì)量,不易引起地腳螺栓松動。還有部分振動電機的地腳面不和殼體連在一起,而是在兩端端蓋上(即殼座異體),因為地腳面是后續(xù)安裝固定,由于裝配等原因而容易產(chǎn)生誤差,導致地腳面不在一個水平面上,從而產(chǎn)生安裝問題,在使用過程中就會因為受力不均造成螺栓松動,如果不能及時發(fā)現(xiàn)就會導致螺栓斷裂,燒毀電機。
1.2安裝問題
安裝振動電機時必須牢固可靠,當需要對稱安裝兩臺振動電機時,兩臺振動電機的位置在設備的兩側(cè)要完全對稱,同時要避免設備產(chǎn)生共振。因為振動電機兩端裝有用來調(diào)節(jié)振幅的偏心塊,當現(xiàn)場需要傾斜或垂直安裝(即轉(zhuǎn)軸傾斜或垂直水平面),則電機軸承軸向要承受偏心塊全部或部分重力。如果振動電機里無平面軸承等特殊裝置加以保護,時間長了將會對軸承造成較大傷害,從而縮短電機使用壽命。有部分振動電機因工藝要求必須采用傾斜安裝,M鋼煉鐵總廠噴煤車間振動篩上的振動電機就屬此例。
預防措施:①振動機械要求無卡阻現(xiàn)象,支撐點要用彈簧鏈接,與其它設備聯(lián)接采用軟性聯(lián)接,與外部環(huán)境和設備無硬性接觸;②盡量避免垂直或傾斜安裝;③選擇里面增加平面軸承的立式振動電機。
1.3偏心塊調(diào)整不對稱
振動電機是由四塊扇形偏心塊作激振塊,電機兩端各有兩塊組成一組,所需要的激勵力從零到最大可通過調(diào)整振動電機同軸端兩塊偏心塊的夾角來加以實現(xiàn)。在調(diào)整偏心塊時,假如兩端的方向調(diào)反,就會在振動電機內(nèi)部形成一個很大的空間扭矩,在這種長時間的帶有較大扭矩的狀態(tài)下運行,電機燒毀就不可避免。所以調(diào)整偏心塊一定要使電機兩端的偏心塊夾角一致,不能成異面狀態(tài),做到兩兩對應,相互對稱。同時固定偏心塊的螺栓要擰緊,彈簧卡要戴好。一般振動篩左右有兩臺振動電機,要求電機相序要對應,不能同相運行。
預防措施:嚴格按照振動電機的安裝、使用、維護規(guī)則,才能更好的發(fā)揮振動電機的作用,防止由偏心塊調(diào)整不對稱引起的燒毀事故。
1.4防護罩密封不嚴
實際工作中由于振動電機的工作環(huán)境大都非常差,粉塵較大,如果電機兩端的防護罩與電機之間的縫隙較大,則灰塵很容易進入電機兩端,導致偏心塊之間的摩擦運動,這種摩擦運動又會產(chǎn)生大量的熱量,在熱量積累到一定程度時,就會燒毀電機。因此,在惡劣的工作環(huán)境中,一是要盡量做好電機防護罩的密封,二要保持防護罩內(nèi)的清潔,定期清理積灰。
1.5環(huán)境溫度
在振動電機工作中,如果設備輸送的介質(zhì)溫度過高,并且振動電動機是剛性地與設備連接在一起,由于金屬的熱傳導屬性,振動電機和殼體的溫度也會很快升高,在有限空間內(nèi),當散熱不良時,就會造成電機局部過熱燒毀。
預防措施:①想辦法降低物料的溫度;②加強通風散熱,降低周圍環(huán)境溫度;③在保證設備正常工作的前提下,使電機盡量遠離高溫介質(zhì)物料。
1.6散熱不良
通用電機一般都有自帶的散熱設備,通常是在一端裝有風扇,當風扇轉(zhuǎn)動時,產(chǎn)生的風順著機殼上的若干條立筋快速流動,一則可以很快帶走電機產(chǎn)生的熱量,二則可以吹走機殼上面的積灰,使電機始終處于較好的工作條件下。振動電機由于結(jié)構(gòu)所限,無法安裝風扇冷卻,當電機表面有過多灰塵堆積時,就會阻礙熱量的散發(fā),從而導致電機內(nèi)部溫升過快,燒毀電機。
預防措施:①進行電機設計時,就應該考慮到使其表面盡量光滑,否則當電機表面散熱筋里的灰塵集聚到一定程度時,就會導致電機散熱失效,這時就應該考慮減少甚至去掉表面的散熱筋;②經(jīng)常清除電機表面塵埃,使其在良好的條件下工作。
1.7電氣接線不規(guī)范
振動電機的電纜要承受電機傳遞的振動,由于應力的影響,易造成電纜脫落,電機缺相運行,電機單相電流上升,造成電機燒毀。
預防措施:安照電氣接線規(guī)范接線,電纜一般選用重型四芯RV軟電纜,要求接線牢固,在靠近電纜出口處不允許突然彎曲,電機三相出線長度要一致,電纜在接線盒與不振動的固定卡之間須有一個自然懸垂,無受力現(xiàn)象。電纜要固定,電機接線盒要密閉。
1.8電機軸承磨損
振動電機作為振動源,必然引起電機的振動,電機軸承同時受到高速旋轉(zhuǎn)力和振動力,引起軸承竄動導致間隙變大,滾動體磨損,造成軸承損壞,卡阻,嚴重時造成電機燒毀。
預防措施:定期補充油脂,補油口要密封。
振動電機大都工作在粉塵較大的惡劣環(huán)境中,電機本身又沒有輔助散熱系統(tǒng),全靠自然冷卻。電機的使用是一個方面,為了使電機保持良好的工作狀態(tài),延長電機的使用壽命,在平時還應該加強對電機的保養(yǎng)和維護工作。
(1)經(jīng)常檢查電機表面衛(wèi)生,及時清理上面的粉塵,防止影響散熱。
(2) 在運轉(zhuǎn)時如果發(fā)現(xiàn)振動電機有異常聲音時,應立即安排停機檢查,找出問題原因,故障排除后方可重新啟動運轉(zhuǎn)。
(3)使電機保持良好的潤滑,軸承應定期補充合適的潤滑油脂,用油槍在加油孔處注入。一般3-6個月補油一次,工作環(huán)境惡劣時應縮短補油周期,補油量應按照廠家的說明書要求進行,一般為軸承室容積的二分之一。
(4)由于振動電機的工作特性,允許有適量的軸向游隙,振動篩上的振動電機一般選用C3或C4游隙的軸承,較大的游隙可以有效延長軸承壽命。
(5)振動電機應進行定期的保養(yǎng)和維護,一般的保養(yǎng)每6個月進行一次,主要為檢查接線是否牢固,潤滑是否良好,線圈絕緣是否符合要求。大的保養(yǎng)和檢修一般12個月進行一次,電機應打開進行檢查,清除內(nèi)部積塵,檢查接頭、接地,檢查軸承磨損情況,更換新的潤滑脂,各部位螺栓緊固情況等。
(6)振動電機更換軸承時應選用同型號軸承,軸承拆卸前要標記好偏心塊的位置,軸承更換完畢后,先空試電機,運行正常后按原標記位置再裝偏心塊。
(7)當調(diào)整激振力時,兩側(cè)內(nèi)部的的偏心塊一般固定不動,在軸向方向上保持在同一位置,調(diào)整兩端外側(cè)的偏心塊,使兩塊偏心塊在軸向相同方向調(diào)整到相同的角度,以免產(chǎn)生錯向激振力,損壞設備。
(8)連接振動電機的電纜應呈自然懸吊狀,伸出長度以300 mm-500 mm為宜,油封及防塵墊應保持完好,多余的電纜應邦扎固定。
(9)經(jīng)常檢查電機的地腳螺栓是否松動,如有松動應及時安排緊固,特別是在電機安裝初期尤其需要注意。
(10)振動電機應存放于通風良好的干燥場所,定期對新儲存振動電機安排檢查,以確認其是否完好。
振動篩電機燒毀故障是在生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的問題,要嚴格按照使用說明進行使用、維護和保養(yǎng),必須在日常運行維護中加強點檢,提高操作人員的責任心,發(fā)現(xiàn)故障隱患后及時安排進行處理,千萬不能帶病運行。只有細心操作,精心加強設備的日常維護與保養(yǎng),才能保證設備的長期穩(wěn)定運行。
參 考 文 獻
[1]周仁睦.轉(zhuǎn)子平衡理論、方法[M].北京:化學工業(yè)出版社,1992:54-57
[2]聞邦椿.振動機械的理論及應用[M].北京:機械工業(yè)出版社,1982:25-29
收稿日期:2016-01-20;改回日期:2016-01-28
作者簡介:劉文藝(1974-),男,河南省南陽市人,馬鋼股份公司第二煉鐵總廠,工程師,工程碩士。
中圖分類號:TM307
文獻標識碼:B
文章編號:1672-9994(2016)01-0014-03
Fault Analysis and Preventional Maintenance on Burnned Motor of Vibrating Screen
LIU Wen-yi
Abstract:As a result of various burning fault analysis on vibration motor, finding the corresponding preventive measures, and finally putting forward the maintenance measures of vibration motor.
Key words:Vibration motor;fault;prevention;maintenanc