羅茨風機的結構和原理
羅茨風(fēng)機(jī)主要由機(jī)殼、牆闆、葉輪、進出口消聲器等4大部分組成。
機(jī)殼:主要用來支撐(chēng)牆闆、葉輪、消聲器和固定的作用。
牆闆:主要用來連接機殼與葉輪,並(bìng)支撐(chēng)葉輪的旋轉,以及起到端面密封的效果。
葉輪:是羅茨風機的旋轉部分,分兩葉和三葉,現在由於(yú)三葉的比兩葉的出氣脈動小、噪聲小,運轉平穩等很多優點(diǎn),已逐漸代替兩葉羅茨風機。
消聲器:用減小羅茨風機的進、出由於(yú)氣流脈動産(chǎn)生的噪音。
羅茨風機是通過葉輪軸主動齒(chǐ)帶動從(cóng)動齒(chǐ)同步相向旋轉,從(cóng)而使兩葉輪之間和葉輪與牆闆,葉輪與機殼之間皆具有适當的工作間隙,形成吸氣和排氣腔體。通過風機轉子旋轉,形成無内壓縮地将機體内氣體由進氣到排氣腔後排出機體,以達到鼓風目的。
爲瞭(le)保證羅茨風(fēng)機的正常運轉,必須使兩葉輪之間、葉輪與牆闆之間、葉輪與機殼之間均保持一定的間隙。
若間隙過大,會出現被壓縮出去的氣體通過間隙部分倒流回來,造成風機作功損耗,通常會顯現出來的問題是不便於(yú)調(diào)節。
若間隙過小,則由於(yú)轉子、機殼受熱膨脹,可能導(dǎo)緻兩葉輪之間、葉輪與牆闆之間、葉輪與機殼之間出現相互摩擦現象,造成機殼與轉子的磨損電機負載增大。
羅茨風機振動(dòng)、發(fā)熱、異響原因分析
羅茨風機主要由雙列角接觸球軸承、齒(chǐ)輪副、八字葉輪、牆闆、機殼等部件組成,其産(chǎn)生振動、發熱、異音的主要原因是其主要部件在裝配中因加工誤差或裝配不到位所産(chǎn)生的。
1)齒輪副
羅茨風機的運行是依靠主動齒(chǐ)帶動從動齒(chǐ)同步相向旋轉,帶動葉輪旋轉從而實現鼓風作用。因此,齒(chǐ)輪副中心距、齒(chǐ)輪箱軸孔中心距加工産(chǎn)生的形位誤差是造成羅茨風機振動、發熱、異音的主要原因。
2)軸承軸向遊隙調(diào)整不到位、軸承座磨損造成風機振動(dòng)
當(dāng)發現風機振動突然增大時,首先用聽音棒聽軸承轉動是否有異音,軸承室是否發熱,軸承軸向間隙是否調整合理。這幾點(diǎn)問題均會影響風機振動。
3)葉輪
羅茨風機的兩葉輪相互之間、葉輪與牆闆之間以及葉輪與機殼之間均應保持一定的間隙,以保證羅茨風機的正常運轉。通常在維修過程中用塞尺進行間隙測(cè)量會發現間隙過小,主要是檢修人員沒有對從動齒(chǐ)輪齒(chǐ)輪圈與齒(chǐ)輪毂之間的定位銷進行調整,出現定位作用失效,從而導緻風機的振動、發熱等異常情況的出現。
振動(dòng)、發熱、異響的處(chù)理方法
1)解決羅茨風(fēng)機齒(chǐ)輪副中心距偏差與齒(chǐ)輪箱軸孔中心距偏差的方法
雖然通過測量和理論性的推算驗證瞭(le)這種誤差的存在,但是由於(yú)設備制造中已經確定瞭(le)羅茨風機齒輪中心距之間的配合偏差、齒輪軸線平行度誤差、齒輪箱軸孔中心距偏差以及齒輪箱軸孔軸線平行度誤差,因此在維修中無法調整誤差。解決這些誤差隻有成對更換風機齒輪、葉輪軸,降低或消除齒輪齒側間隙,消除此類故障。
2)軸承軸向遊隙調(diào)整不到位、軸承座磨損造成風機振動(dòng)的解決方法
首先要檢查軸承滾動體、彈(dàn)道的磨損情況,再對滾動軸承遊隙進行測(cè)量,看是否存在軸承軸向定位不佳,通常對軸承端蓋加減墊子壓鉛的方法來調整軸向間隙。若均在标準值範圍内,取下軸承檢查軸承是否存在跑外圈情況,若發現軸承室有磨損痕迹,可使用環氧樹脂、配一定量的鄰苯二甲酸、乙二胺進行粘接固定,可以消除此類故障。
3)通過調整從(cóng)動齒(chǐ)定位銷位置來實現葉輪、牆闆、機殼之間的間隙調整的方法
從動齒(chǐ)輪是由齒(chǐ)輪圈和齒(chǐ)輪毂組成,從動齒(chǐ)上的定位銷就是爲瞭(le)調節間隙而設計的。檢修羅茨風機時,在安裝齒(chǐ)輪副前不要固定從動齒(chǐ)輪的齒(chǐ)輪圈與齒(chǐ)輪毂之間的定位銷,先把從動齒(chǐ)輪裝入風機中。
此時主動齒輪與從動齒輪配合通過聯軸器手動盤車,調整齒輪副間隙以及之間葉輪的間隙,待間隙調整好後,将從動齒輪的齒輪圈與齒輪毂鎖緊螺栓緊固,整體從設備(bèi)中拆除,重新選擇定位孔位置配鑽,此時得到的定位孔才是風機目前的精確(què)定位尺寸。
安裝後可将兩葉輪傾斜45°将從動齒(chǐ)輪對準主動齒(chǐ)輪壓入軸上,依次裝入齒(chǐ)輪擋圈、齒(chǐ)輪墊圈和鎖緊螺母。進行盤車(chē),若不能轉動,葉輪回轉再調整齒(chǐ)輪的位置,直到轉動靈活沒有刮蹭或死點。
此時緊固鎖緊螺母,並(bìng)在兩葉輪之間用塞尺進行測量其間隙控制在30至60絲之間,再将從動齒輪的齒輪圈和齒輪毂用鎖緊螺母緊固後拆下,在車床上配鑽。這樣就能準確地確定齒輪副齒側間隙和葉輪之間的間隙,保證瞭(le)葉輪與機殼、牆闆之間的間隙符合設計标準。
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1羅茨風機同步齒
(1)傳動齒輪分爲主動齒輪和從動齒輪,兩齒輪的齒數和模數均相同,所不同的是從動齒輪的輪毂上有四個半圓形孔和兩個銷釘孔,用於(yú)調整轉子的徑向間隙。傳動齒輪在安裝時,保證兩個齒輪同步旋轉,以避免引起側隙,裝配後要有較小的側隙,因随著(zhe)運行時間的增加磨損加大,引起側隙增加,當齒輪側隙接近葉輪最小間隙時,兩葉輪會發生撞擊現象,從而引起振動。
(2)在檢查同步齒輪時,要檢查齒圈是否有毛刺、裂紋。齒表面的接觸情況,接觸是否均勻,接觸面是否在齒牙中間。檢查齒輪和軸頸的配合情況,鍵與鍵槽的配合情況,鍵與鍵槽的兩側(cè)應無間隙,鍵的上方應有0.3―0.5mm的間隙。同步齒輪用鍵固定後徑向位移不超過0.02mm,齒表面接觸沿齒高不小於(yú)50%,沿齒寬不小於(yú)70%,齒頂間隙取0.2―0.3m(m爲模數)。
2羅茨風機軸承
(1)檢查軸承的内外圈和滾珠有無生鏽、裂紋、碰傷、變(biàn)形。轉動(dòng)軸承是否松懈,有無突然卡住現象。檢查軸承原始間隙是否符合要求,有無磨損。檢查軸承外圈與軸承座配合間隙是否符合要求。
(2)軸承在安裝過(guò)程中,其定位軸承要保證轉子的軸向竄(cuàn)量,軸向竄(cuàn)量通常定位0.2―0.4mm,根據:
a=aLΔt?0.15
a-軸承外圈和軸承蓋(gài)之間(jiān)的軸向間(jiān)隙mm;
a-軸的線(xiàn)脹系數(shù),取12×10-6℃-1;
L-兩(liǎng)軸承間(jiān)中心距mm;
Δt-軸與機(jī)殼(ké)的溫差,一般取 10-15℃;
3羅茨風機聯軸器
(1)聯(lián)軸器安裝時軸向間(jiān)隙符合下表:
聯(lián)軸器最大外圓直徑(jìng) 106―170 190―260 290―350
軸(zhóu)向間(jiān)隙 2―4 2―4 2―6
聯軸器與軸的配合,包括内孔與軸的配合(H7/K6)。鍵與鍵槽的配合,鍵與鍵槽兩側(cè)應無間隙,鍵的上方應有(0.3―0.5)mm的間隙。檢查聯軸器螺栓的彎曲、磨損情況,如有則更換。 聯軸器模片是否破損、變(biàn)形。
(2)聯軸器的對(duì)中,徑向圓跳動(dòng)誤差爲0.06mm,端面圓跳動(dòng)誤差爲0.05mm。
4羅茨風(fēng)機(jī)葉輪 工作間隙
葉輪與葉輪之間,葉輪兩端面與牆闆之間的軸向間隙的變(biàn)化也是引起風機振動的主要原因之一。從鼓風機的驅動端看,根據轉子的旋轉方向如圖,主動軸轉向從動軸時二者之間的間隙稱爲正向間隙δo-o,而把主動軸轉離從動軸時的間隙稱爲反向間隙δc-c,顯然對於(yú)1台羅茨鼓風機來說,δo-o和δc-c各有兩處,且它們之間的相位各自相差90°,於(yú)是兩葉輪之間的總間隙δ即爲δo-o+δc-c。
因爲羅茨鼓風機是以一個方向操作使用的。考慮到實際運行中,由於(yú)齒輪輪齒的磨損其輪齒側隙必然逐漸增大,從而引起葉輪之間的正向間隙δo-o逐漸減少而反向間隙δc-c逐漸增大。因此,在調整間隙時,有意識地将正向間隙調整爲總間隙的2/3,即δo-o=2/3δ,而将反向間隙調整爲總間隙的1/3,即δc-c=1/3δ。調整間隙前,可先固定其中一個轉子的齒輪。MJL250b型風機首先要固定主動軸齒輪,主要是由於(yú)調整間隙的剛性輪毂在從動中上,然後通過調整輪毂與齒輪的相對位置來確(què)定葉輪之間的間隙。
5羅茨風(fēng)機(jī) 轉子平衡度
在轉子兩個校正面上同時進行校正平衡,校正後的剩餘不平衡量,以保證轉子在動(dòng)态時是在許用不平衡量的規定範圍内,經動(dòng)平衡檢測(cè)發現旋轉軸的質量中心和旋轉中心不重合,質量相差60克,經過修複複正常。
6總結
(1)動不平衡和軸承均敏感於(yú)轉速的變化。動不平衡引發的振動,隻要未發生二次損傷和持續上升,趨勢較爲平穩,隻要遠離臨界轉速區,一般不會有新的發展。軸承不良引發的振動,具有間歇性、跳動性和突發性,其發展趨勢難以準確(què)預測。不對中引發的振動,發展趨勢比較平緩,軸承支座不均勻膨脹處理得當還可消除。
(2)導緻不平衡的原因有很多種,如不正確(què)的安裝,材料的組合、轉子的下垂、腐蝕、磨損等。經分析聚乙烯羅茨風機振動值超标主要原因是:安裝存在問題,經長時間高負荷運轉,間隙不斷發生改變(biàn),葉輪與牆闆摩擦,導緻轉子不平衡,造成振動值超标。
(3)要避免此類故障的再次發生,就要在每次檢修安裝調(diào)試時,特别注意安裝步驟的先後,各部位間隙的調(diào)節,軸向竄(cuàn)量的檢查。
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錦工風機小編瞭(le)解到這樣的情況之後,也查瞭(le)很多資料,發現有很多網友也遇到過很多這樣的問題,下面錦工風機小編将這些資料整理一下,然後分享出來,讓大家漲漲姿勢,也許以後會用得著(zhe)。
引起羅茨鼓風(fēng)機振動(dòng)大的因素較多,主要原因有以下幾種:
1、地腳(jiǎo)螺栓松動(dòng),主要表現在垂直方向振動(dòng)較大。
2、聯軸器找正不合格,表現有三點(diǎn):一是軸向振動(dòng)較大,二是與聯軸器靠近的軸承振動(dòng)較大,三是振動(dòng)程度與負荷關系較大。
3、風機基礎(chǔ)剛度差,故障特征爲:一是振動(dòng)頻率爲工頻,振動(dòng)時域波形爲正弦波,二是垂直方向振動(dòng)速度異常。
4、與風(fēng)機(jī)連接的管道配置不合理,主要是與風(fēng)機(jī)連接的防振接頭老化,管道與風(fēng)機(jī)形成共振。
5、同步齒(chǐ)輪齧合間隙大,齒(chǐ)面接觸(chù)精度不夠,也可導緻水平振動超标。
6、轉子不平衡,振動(dòng)表現爲:一是水平方向振動(dòng)較大,且振動(dòng)頻率與轉速同頻,二是振動(dòng)大小與機組負(fù)荷無關。
7、軸承損壞及軸系零件松動(dòng),主要表現在:一是軸承溫度高並(bìng)有異響,二是水平、軸向、垂直振動(dòng)都有異常。
以上是羅茨鼓風機振動的一些原因,但是不是全部原因,引起羅茨鼓風機振動的原因有很多,不單單是幾條能夠完成的。錦工風機小編還和大家整理一些網友的讨論知識,也把這些給彙總瞭(le)一下,看能否幫(bāng)助到大家:
提問者說:型号:兩葉的羅茨風機,型号RRE250,額定風壓68kpa,電機直聯傳(chuán)動,聯軸器是彈(dàn)性柱銷套式。
問題:振動大不止一次瞭(le),上次因振動大,殼體、轉子出現裂紋,直接返廠(chǎng)維修的,組裝後廠(chǎng)家試車,出口壓力到60kpa,振動速度爲7.1mm/s。
現場(chǎng)情況:而回到現場(chǎng)後,把出口管路脫開直接排空,振動速度隻有3.1mm/s。可出口加壓到30kpa左右時,振動就到瞭(le)臨界值11.2mm/s(水平方向振動高),加壓到50kpa時,水平方向振動速度就到瞭(le)15mm/s。
附注:聯軸器對中數據是符合标準的,基礎也重新做過,比起廠(chǎng)家剛出廠(chǎng)時的基礎要強多瞭(le)。
請各位給(gěi)分析分析原因,有沒有碰到過(guò)類似的情況呢?
路人甲說:空載時,風機振動很小。随著(zhe)負荷增大,振動也增大。這種現象,有可能是松動引起的,我講的松動,不是地腳螺栓松動(這,可明顯發現),而是配合松動,松動引起風機兩個軸平行不對中,引發振動,即随負荷增大,振動增加。查一查與風機的軸承配合的軸,與軸承配合的孔的間隙。最主要的是:測(cè)一測(cè)振動頻譜和振動相位,大家用頻譜和相位爲你分析風機産生振動故障真正原因。
提問者回答:修理過程都作過檢查,包括配合間隙、軸承磨損情況和同步齒輪配合情況,也都符合标準啊。也看不到軸承跑外圈或跑内圈的情況。還有,在廠家試車時,排壓上去之後也沒有振動。到瞭(le)現場(chǎng)反而不行瞭(le).接瞭(le)像廠家試車時一樣的試車管路也一樣振動偏大。在風機振動是14mm/s時,基礎水平振動大約在8mm/s,但垂直振速不是很高,又不像是基礎剛性不足。現在是聯系廠家,希望能給些指導瞭(le)。
底座的地腳螺栓已經灌漿與基礎一體瞭(le),而且底座是重新制作加固過的,比出廠所配底座要好多瞭(le)。所以試到現在,也沒有重點懷疑底座。今天按廠家的意見把橡膠波紋管拆掉,排氣短管直接連風機排氣法蘭,然後試車到排壓50kpa,風機振動速度降到瞭(le)8mm/s!看來是橡膠波紋管有問題,現在準備(bèi)把橡膠波紋管換到排氣的消音器後面安裝,再試試看。
路人乙說道:1、鋼(gāng)架比較單(dān)薄,按經驗把鋼(gāng)架肚子裏灌滿。這個好像是自己焊接制造的吧。同時我注意到機器的寬度造成它的腳不在鋼(gāng)架的支架上,而在非常單(dān)薄的鋼(gāng)闆上(下面空的)
2、作爲風機,可以用橡膠管,但是管道必須固定死。我們不提倡用橡膠軟管連接。羅茨風機出口壓力還是有波動的喲。而且你照片中的管道根本沒有固定,隻有支撐(chēng)、TAP塊調(diào)節高度。
3、羅茨風機容易疏忽的是同步齒的齧合間隙、齒輪與軸連接處鍵槽的準確(què)度決定瞭(le)主副轉子的相對90度角的準確(què)。
注意到:根據你的震動(dòng)數據,有共振的嫌疑。所以建議:1、灌滿漿;2、管道硬連接;3、管道支撐(chēng)尤其靠近風機的管道一定要固定死。
提問者回複道:硬連接時是合格的,指示羅茨風機允許硬連接麽,不是都要加彈(dàn)性接頭緩沖(chōng)麽,不然管道熱脹冷縮是不是對風機有影響。
根據這一系列的試車情況,我也感覺應該是基礎有問題,後來沒有對基礎做修改,而是一直研究管道問題,先是做瞭(le)大小頭,降低出口的空氣流速,試車振動超标;後來增加瞭(le)4個立方的緩沖罐,接在風機後,打地腳螺栓固定,試車振動依然超标。現在準備(bèi)再重新買台進口的,選到瞭(le)錦工的三葉風機,人家的風機就宣稱不需要地腳螺栓,整個機組直接放在混凝土水泥地面上就可以瞭(le)。
除瞭(le)基礎可能有問題外,還感覺國産(chǎn)的雙葉羅茨風機在剛性設計上還是有問題,我們的風機是廠家RRE250系列裏風量和風壓最大的,可能剛度不好。
路人丙說道:檢查一下軸向竄量,我剛解決過一個一個類似的問題,如前面的路人說的一樣,如果你不參與檢修,發現原因可能很困難。我解決的一個問題就是我自己親自測繪並(bìng)計算,徹底解決瞭(le)10年的一個老問題。
根據叙述,我猜測的原因,你的軸向竄量可能有問題,你的軸承定位不好,在運轉時,随著(zhe)壓力的增大,你的振動烈度必然随著(zhe)出口壓力的增大而增大。你從軸承座開始一步一步的測繪,将兩軸承的定位餘量留出0.1mm左右,當然根據你的現場物料的溫度確(què)定,查查看看,應該可以解決問題。
認認真真讀完這篇文章,我能夠從(cóng)中發現很多有用的知識,如果您有羅茨鼓風機維修的問題,或者有採(cǎi)購風機的問題,可以聯系我們的官方客服熱線
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