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(shè)計。電機采用變頻電機，根據(jù)爐壓隨時控制電機轉(zhuǎn)速, 從而控制冷卻風量。離心風機自安裝調(diào)試以來，每臺都出現(xiàn)了運行數(shù)個小時后帶輪和皮帶嚴重發(fā)熱的現(xiàn)象，經(jīng)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(xù)運轉(zhuǎn)，被迫停機。

１  離心風機設(shè)計參數(shù)和數(shù)據(jù)

　　風量：69000m3/h；

　　全壓：4520Pa；

　　空氣進口溫度：40℃；

　　離心風機轉(zhuǎn)速：960r/min ；

　　電機功率：160kW ；

　　電機型號：變頻電機M315 MA-MB ；

　　電機轉(zhuǎn)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(jié)圓直徑￠300mm；

　　離心風機軸上大帶輪：節(jié)圓直徑￠462.5mm；

減速比：i=1.542；

２  故障分析

2.1 　現(xiàn)場測試檢查

　　從現(xiàn)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(xiàn)溫度上升嚴重，應(yīng)該是皮帶打滑所致。檢查皮帶松緊情況，發(fā)現(xiàn)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(diào)整電機調(diào)節(jié)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(fā)現(xiàn)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?shù)竭_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(fā)出刺耳聲，皮帶散發(fā)出糊味，立即停機。

(1) 驗算主動輪上的包角[1]

　　根據(jù)對包角的要求 , 應(yīng)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(jié)圓直徑,mm；D1為主動輪節(jié)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(jīng)技術(shù)人員確認,離心風機設(shè)計不存在問題。那么問題必然存在帶輪和皮帶上。經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)了問題。皮帶在帶輪槽中高出帶輪3mm，見圖2。 　　

經(jīng)核對圖紙發(fā)現(xiàn)，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(lián)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(xiàn)打滑，帶輪溫度急劇升高的現(xiàn)象。拆下皮帶，檢查帶輪，發(fā)現(xiàn)帶輪槽側(cè)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(zhì)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(yīng)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(shè)計帶輪靠平鍵聯(lián)接，為獲得過盈量，必須熱裝，安裝拆卸均不便，現(xiàn)決定采用錐面彈性襯套無鍵聯(lián)接結(jié)構(gòu)。無鍵聯(lián)接型為減少鑄鐵帶輪質(zhì)量分布不均，采用腹板式空心；為提高帶輪的精度，選用數(shù)控車床精加工的帶輪。經(jīng)選擇，使用歐式皮帶輪，相應(yīng)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(jié)圓直徑￠355mm；

　　離心風機軸上大帶輪：SPC560×6 節(jié)圓直徑￠560mm ；

　　皮帶：6根窄V帶（SPC）， Ld=3550mm；

　　帶輪中心距經(jīng)現(xiàn)場調(diào)整為1055mm。

3.2 皮帶選擇

　　由于帶輪節(jié)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(jīng)對現(xiàn)場8臺離心風機全部更新帶輪和皮帶后，離心風機連續(xù)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，帶輪和皮帶無打滑，溫度正常。風量也滿足生產(chǎn)的要求。

4 　結(jié)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(lián)接，如果使用錐面彈性襯套無鍵聯(lián)接結(jié)構(gòu)，不僅拆卸方便，而且壽命長，傳動可靠。