在線動平衡裝置和在線動平衡系統制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供一種在線動平衡裝置和在線動平衡系統，所述在線動平衡裝置包括：第一傳感器，設置在轉子的轉軸附近，用于測量轉子的振動的相位和轉子的轉速；振動傳感器，設置在轉子的軸承附近，用于測量轉子的振動加速度；動平衡儀表主體，用于顯示所測得的轉子的不平衡量，其中，振動傳感器和第一傳感器均電連接到動平衡儀表主體，以使振動傳感器和第一傳感器所測得的數據傳遞給動平衡儀表主體。所述在線動平衡系統包括：前面所述的在線動平衡裝置；配重，設置在轉子的表面上。采用本實用新型專利技術的在線動平衡裝置及在線動平衡系統后，在大型風機不更換葉輪的情況下，可以降低風機的振動，節約了生產時間，也節省了設備的外委修理費用。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種在線動平衡裝置和在線動平衡系統，尤其涉及一種應用于大 型風機的在線動平衡裝置和在線動平衡系統。
技術介紹
轉爐一次除塵風機作為轉爐設備系統的關鍵設備，是提供轉爐煙氣回收和排放的 動力源。如果運行情況不良，轉速跟不上會直接導致轉爐煙氣回收和排放不暢，高溫煙氣的 烘烤灼燒對整個濕法除塵系統(0G系統)和廠房結構造成巨大損害，對煙罩的損害尤為嚴 重，一次除塵風機長時間帶病運行將會引發極大的安全隱患；同時，由于動力不足，大量的 煙氣無法被有效地去除，導致大量的煙塵排放到環境中，在國家越來越注重環境、節能減排 的大政策下，這是完全不允許的。因此，一次除塵風機的運行狀況不良直接損害了廠房其它 設備，從而帶來極其嚴重的后果。轉爐一次除塵風機的振動值是衡量設備是否正常的重要指標，振動值可以用加速 度、速度或者位移來表示。振動值是隨著風機轉速的提高而增大的，目前設備振動加速度的 報警值為5mm/s2，停機值為7mm/s2。長時間運行的風機葉輪會出現轉子積垢、磨損等問題， 導致葉輪動不平衡，使得風機的振動值持續增大，當振動接近報警值時只能降低風機的轉 速使風機帶病運行。由于缺乏有效地處理在線動平衡的手段，當風機葉輪振動過大而無法 使用時，只能停產檢修，將風機轉子下線找動平衡重新更換轉子，在緊張的生產形勢下，停 產檢修會造成重大的經濟損失。更換一次風機需要20多名技術工人工作M 32小時的 時間，如此長時間大量的工作成為提高轉爐檢修效率的最大障礙。而且，一次除塵風機作為 高速轉動的大功率設備，本身就有著極大的不確定性，如果葉輪上出現過厚的污垢突然脫 落，葉輪的動平衡會被瞬間破壞，導致事故的發生。當然，在對風機葉輪進行在線清垢是可 行的，但是無法保證清垢的均勻性，無法保證清垢后的葉輪轉動平衡。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種風機的在線動平衡裝置和在線動平衡系統，其能 夠在不更換葉輪的情況下通過在葉輪上在線增減配重的手段，使葉輪維持平衡，將風機的 振動控制在較低的水平。本技術的基本原理是針對提釩煉鋼廠的除塵風機現場的設備布局和工作環 境，通過傳感器測量在線工作的風機葉輪的振動和速度，得出葉輪工作轉速時的不平衡量 的大小和相位后，計算出對應的配重大小和位置，在葉輪上增減配重來達到風機葉輪的動平衡。為了實現上述目的，根據本技術的實施例提供了一種用于測量轉子的不平衡 量的在線動平衡裝置，所述轉子具有轉軸，所述轉軸通過軸承支撐，其特征在于，所述在線 動平衡裝置包括第一傳感器，設置在轉子的轉軸附近，用于測量轉子振動的相位和轉子的 轉速；至少一個振動傳感器，設置在轉子的軸承附近，用于測量轉子的振動加速度；動平衡儀表主體，動平衡儀表主體與第一傳感器和所述至少一個振動傳感器均電連接并接收第一 傳感器和所述至少一個振動傳感器測得的數據，動平衡儀表主體用于顯示根據所測得的所 述相位、所述轉速以及所述振動加速度而計算出的轉子的不平衡量。優選地，所述第一傳感器是光電基準傳感器或鍵相位傳感器。優選地，所述至少一個振動傳感器包括兩個振動傳感器，分別設置在轉子的固定 端軸承和浮動端軸承的附近。根據本技術的實施例還提供了一種用于平衡轉子的不平衡量的在線動平衡 系統，其特征在于，所述在線動平衡系統包括如上所述的在線動平衡裝置；多個配重，根 據所述在線動平衡裝置計算出的轉子的不平衡量而設置在轉子的表面上。優選地，所述多個配重分別設置在轉子表面的不同方向上。優選地，所述多個配重分別設置在轉子表面的從轉子中心輻射出的四個方向中的 至少一個方向上，四個方向中的相鄰的方向之間的角間隔為90度。所述配重根據計算得出的試重對測點的影響系數來設置。本技術的在線動平衡裝置及在線動平衡系統具有以下優點風機轉子動平衡調整時間大幅減小；顯著減少了風機振動，例如，振動加速度可以小于1. 5mm/s2 ；存在動不平衡問題的風機轉子動平衡調整的有效率達到100% ；動平衡調整系統運行的故障率小于1 %。附圖說明通過以下結合附圖對實施例進行的描述，本技術的上述和其他目的和特點將 會變得更加清楚，其中圖1是根據本技術的實施例的配重在轉子上的定位圖；圖2是示意性示出轉子的不平衡量的矢量分解圖；圖3是示意性示出根據本技術的實施例的鍵相位傳感器的結構和所檢測的 電壓的示圖；圖4A和圖4B是示意性示出根據本技術的實施例的振動傳感器的使用狀態 圖；圖5是示意性示出根據本技術的實施例的在線動平衡裝置的結構圖；圖6是示意性示出根據本技術的實施例的動平衡儀表顯示相位振動的示圖。圖7是示意性示出根據本技術的實施例的動平衡儀表顯示的不同時段的頻 域波形圖。具體實施方式以下，參照附圖來詳細說明本技術的實施例。在轉子的幅面上定4個位置(如圖1所示)用來固定配重，如圖2所示，各種相 位的不平衡量/都能通過矢量分解到從轉子中心輻射出的0度，90度，180度以及270度四 個方向上，這樣所有方向的動不平衡量都能通過在4個位置上固定相應質量的配重來平衡 掉。配重的位置可以在一個同心圓上，其距轉子中心的距離可以恒定不變。本技術可以采用工程中經常用到的鍵相位傳感器，如圖3所示，鍵相位傳感 器包括鍵相器探頭1、安裝架2，被測軸表面上設置有凸鍵3或者凹槽4，鍵相器探頭的前端 與被測軸最靠近探頭的位置(如果是帶有凹槽4的被測軸，則是被測軸表面；如果是帶有凸 鍵3的被測軸，則是離探頭最近的凸鍵3表面)之間設有安裝間隙，通過測量鍵相位來監測 振動的相位，同時利用鍵相位傳感器的脈沖可以計算葉輪轉速。安裝電壓是鍵相位傳感器 測得的與安裝間隙對應的電壓。通過以上參數(振動的相位、葉輪轉速)可以計算試重對 振動矢量的影響系數，從而能確定振動矢量和配重的平衡矢量之間的關系，得出與振動對 應的應加配重的大小和安裝角度。針對鋼廠的現場情況，本技術最好采用光電基準傳感器代替鍵相位傳感器， 在風機葉輪軸上面貼反光膠帶代替凸鍵3或者凹槽4，這樣無需在風機的轉子的葉輪上設 置凸鍵或者凹槽，因此不會對葉輪的轉子的動平衡造成任何影響。要求反光膠帶的位置應 該與葉輪上的其中一個安裝配重的位置對應。振動傳感器(也叫加速度傳感器)一般測量固定端軸承的徑向(即垂直于軸向的 方向)的振動，振動傳感器通常包括X方向探頭和Y方向探頭這兩個傳感器。如圖4A和圖 4B所示，兩個傳感器可置于軸承座圓周外的任意位置，只要保證兩個傳感器(兩個探頭)之 間相隔90士5度的相位。優選的是，安裝位置盡量靠近軸承，探頭的中心線應該與轉子軸心 線正交；風機葉輪軸表面被探頭監測的為一圓柱面區域，該圓柱面區域的沿軸向的長度約 為探頭直徑的1.5倍，在該圓柱面區域內應該無刻劃痕跡或其他任何不連續的表面(如油 孔、鍵或槽等)，以保證測得準確的振動加速度。圖5是根據本技術的實施例的風機在線動平衡裝置的示意圖。在線動平衡 裝置包括動平衡儀表主體9、振動傳感器10和光電基準傳感器11。電機5通過軸帶動風 機葉輪6旋轉，葉輪6具有固定端軸承7和浮動端軸承8，與動平衡儀表主體9的連接的兩 個振動傳感器(加速度傳感器)10分別設置在固定端軸承7和浮動端軸承8的附近，用于 檢測振動加速度，光電基準傳感器11設置在風本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種用于測量轉子的不平衡量的在線動平衡裝置，所述轉子具有轉軸，所述轉軸通過軸承支撐，其特征在于，所述在線動平衡裝置包括：第一傳感器，設置在轉子的轉軸附近，用于測量轉子振動的相位和轉子的轉速；至少一個振動傳感器，設置在轉子的軸承附近，用于測量轉子的振動加速度；動平衡儀表主體，動平衡儀表主體與第一傳感器和所述至少一個振動傳感器均電連接并接收第一傳感器和所述至少一個振動傳感器測得的數據，動平衡儀表主體用于顯示根據所測得的所述相位、所述轉速以及所述振動加速度而計算出的轉子的不平衡量。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：羅陽春，
申請(專利權)人：攀鋼集團鋼鐵釩鈦股份有限公司，攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司，
類型：實用新型
國別省市：51