某公司高炉冷却塔，采用2台套钢型支架结构的闭式冷却塔，该塔配备2台风机，转速157r/min，风机主要由电机、两个半连轴节，传动轴、减速器、叶片等部件组成。减速器为二级齿轮传动；叶片直径为6m,传动轴为单根传动，联轴器采用齿轮链条链接。2004年建成投用时，高炉冷却塔的振动等性能良好，但随着运行时间增长，部分部件更换后，1#冷却塔风机振动加剧，影响设备安全运行。应该公司的邀请，我公司针对3#炉1#冷却塔风机振动进行分析，找出其振动原因并加以解决。

 

该公司2004年建成投产时，2台冷却塔风机振动均处于良好状态，直至2010年更换1#冷却塔风扇叶片（叶片断裂）、伞齿轮后，1#冷却塔风机振动增大，减速机上振动速度：15～25mm/s之间波动，电机水平振动速度：10～20mm/s之间波动，冷却塔钢结构锈蚀严重，振动引起塔顶、塔筒晃动较大。

 

 

冷却塔的振动超过设计值，以及振动大、幅度波动等异常现象都表明冷却塔风机存在缺陷，如不采取措施继续运行，会使机组各联接部位松动，降低联接刚性，振动将随之进一步加剧，形成恶性循环。冷却塔风机振动可能会造成以下危害：

1）、减速器齿轮负荷加重，影响齿轮寿命；

2）、电机电流过载且波动加大，造成电机烧毁；

3）、叶片联接损坏、甩落，引发机毁人伤的恶性事故；

4）、传动轴联接齿轮、链条磨损加大受损；

5）、塔体焊接部分松动开焊或脱落；

6）、玻璃钢围板、风筒连接部分的松动、开裂，风筒变形。

 

因此，冷却塔风机振动过大、大幅波动会造成严重的危害，应及时正确分析振动产生的原因和振动性质，查找引起冷却塔振动过大的部位，采取相应的处理措施，使振动值降下来，达到设计允许范围。
 

 

根据风机运行状况和工艺，对冷却塔振动产生的原因初步分析，主要有以下几点可能：

1）、风机叶片角度误差。各叶片安装时的角度误差过大，会造成各叶片迎风面的差异，叶片所受的载荷不同，造成冷却塔风机振动。

2）、叶片不平衡。此冷却塔风机叶片为玻璃钢材质，中腹为空心，完工后进行力矩称重，因为是手工工艺形成，质量南面存在一定的误差，力矩称重后，不平衡量虽有减少，但无法消除，仍存在一定的不平衡量，冷却塔运转时就会产生振动。

3）、传动轴动平衡误差。传动轴为高速运转部件，转速为980r/min，制造时，传动轴的动平衡如果校正得不好或精度不高，必然会影响风机的稳定性，造成冷却塔振动偏大。

4）、传动轴、联轴器安装同轴度低。因为传动轴为齿轮链条连接，通过调心轴承、齿轮链条分别与电机和减速器进行连接，如果同轴度不好，会使电机输出轴和减速器输入轴处于不同的轴线上，产生偏心，使冷却塔风机运行时振动偏大。

5）、传动轴弯曲。传动轴弯曲同样会造成冷却塔风机振动，由于风机传动轴较长，材质又为薄壁钢管，当传动轴弯曲时，运转过程会产生不平衡力矩，从而使冷却塔风机产生振动。

6）、钢架锈蚀严重，焊缝开裂。钢结构冷却塔支柱与横梁之间采用焊接工艺连接，构成一个钢性结构体，如部分钢架锈蚀，焊缝开裂，整个钢架晃动较大，冷却塔便会产生振动。

7）、风机、电机支柱结构强度不足。冷却塔风机、电机直接安放在钢质支柱之上，如果支柱强度不足，运转时会产生晃动，造成冷却塔振动过大。

8）、减速箱精度误差。减速箱齿轮运转过程出现断齿、严重点蚀，齿合间隙过大，轴承损坏均会造成风机运转时振动增大。

 

经过初步分析，针对上述问题分析出几种可能原因。首先消除安全隐患，然后遵循由易到难的原则，进行处理。

 

对冷却塔上半部锈蚀严重钢结构进行更换、加固，消除冷却塔晃动，然后进行试机，冷却塔风机振动无明显变化，振动依然偏大。检查叶片角度，更换调心轴承、磨损连接链条；测量传动轴跳动（允许范围内），重新校正传动轴、联轴器同轴度后试机，冷却塔振动有所减少，冷却塔风机振动速度：12~19之间波动，电机振动速度值：8~15之间波动；超过设计允许值。最终将冷却塔振动原因锁定在齿轮箱上。

 

拆卸叶片，进行力矩称重，不平衡量较小；然后继续检查减速箱齿轮、轴承，发现啮合间隙加大，轴承磨损严重，轴径间隙增大，主轴左右晃动，采取了更换轴承，调整齿轮间隙。

 

通过上述措施对冷却塔风机振动进行处理，其振动值大大降低，风机振动速度值：5~7mm/s之间波动，电机振动速度值：4~6mm/s之间波动，基本满足设计允许值。这说明经上述冷却塔风机振动处理方法已经基本解决了该钢结构冷却塔的振动问题。