高压离心通风机皮带轮发热的处理

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　　XXX冷退火酸洗线退火炉段共有8台9-26 № 16C离心通风机，用来冷却不锈钢带。风机布置在地下－4190mm，由于安装空间受限，为缩短风机轴向长度，风机选型采用皮带式传动，以缩短风机轴向距离，属于非标设计。电机采用变频电机，根据炉压随时控制电机转速, 从而控制冷却风量。风机自安装调试以来，每台都出现了运行数个小时后带轮和皮带严重发热的现象，经测试，风机轴和带轮温度均在140℃左右，皮带被磨掉的黑色粉末漂散，有糊味。风机无法继续运转，被迫停机。

１  风机设计参数和数据

　　风量：69000m3/h；

　　全压：4520Pa；

　　空气进口温度：40℃；

　　风机转速：960r/min ；

　　电机功率：160kW ；

　　电机型号：变频电机M315 MA-MB ；

　　电机转速：1480r/min ；

　　皮带：6根窄V带（XPC），Ld=3350mm。带轮中心距1062mm；

　　电机轴上带轮：节圆直径￠300mm；

　　风机轴上大带轮：节圆直径￠462.5mm；

减速比：i=1.542；

２  故障分析

2.1 　现场测试检查

　　从现场看，风机轴承座处振动速度均<

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【邮编】617026 【手机】139081463993.0mm/s, 轴承温度<42℃。检查风机地脚螺栓和轴承座等螺栓，均无松动。那么带轮和皮带出现温度上升严重，应该是皮带打滑所致。检查皮带松紧情况，发现有的皮带松有的皮带紧。对其中一台风机全部更换新皮带，调整电机调节拉杆，使6根皮带初始拉紧力基本一致。启动风机，风机电机从低速开到全速1480r/min ，中间选择500r/min，800r/min，1000r/min，1200r/min，1480r/min开始观察，发现电机速度在小于800r/min运行2h后一切正常，但速度升到1000r/min时，带轮温度开始上升，当到达1200r/min时，带轮温度达到90℃，速度到达全速1480r/min时，仅仅几分钟后带轮温度急剧上升到140℃，带轮处发出刺耳声，皮带散发出糊味，立即停机。

(1) 验算主动轮上的包角[1]

　　根据对包角的要求 , 应保证

　　　　ɑ1=180°-(D2 - D1 )/a×60°≥120° (1)

　　式中ɑ1为主动轮上的包角,(°)；D2为被动轮节圆直径,mm；D1为主动轮节圆直径,mm；a为带轮中心距,mm。

　　所以ɑ1=180°-(462.5-300)/1062×60°=170.8°≥120° 包角满足要求。

　　（2）带轮和皮带的检查

　　经和厂家技术人员联系,风机设计不存在问题。那么问题必然存在带轮和皮带上。经过检查，发现了问题。皮带在带轮槽中高出带轮3mm，见图2。 　　

经核对图纸发现，工人加工时看错图纸，致使带轮槽加工时比图纸低3mm。找到原因后，决定拆除带轮，对带轮槽重新加工后再使用。带轮与风机轴和电机轴均为平键联接，轴孔是过渡配合。因此拆除时制做了特殊工具，才拆下来。

2.2 查找原因

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【方式】0812-2320422  2320433（传真）

【邮编】617026 【手机】13908146399将加工后尺寸正确的带轮重新安装到风机轴和电机轴上，装好皮带，试车。然而，当速度达到1000r/min时，又出现打滑，带轮温度急剧升高的现象。拆下皮带，检查带轮，发现带轮槽侧面和底面粗糙度不好。这时判定打滑原因是由于带轮工作面粗糙度不均匀，并且由于这批带轮都是实心式铸铁带轮，采用普通车床加工，因此质量分布可能存在问题；轮槽工作面表面粗糙度至少达到Ra 3.2μm，另外带轮6个槽的尺寸和角度应保持一定的精度，这样才能使载荷分布较为均匀。而实际重新加工后很难保证上述所说精度，导致皮带受力不均，有的皮带迅速打滑导致整体传动故障。

３?  解决方案

3.1 选带轮

　　找到原因后，决定重新选择皮带轮。考虑到原设计带轮靠平键联接，为获得过盈量，必须热装，安装拆卸均不便，现决定采用锥面弹性衬套无键联接结构。无键联接型为减少铸铁带轮质量分布不均，采用腹板式空心；为提高带轮的精度，选用数控车床精加工的带轮。经选择，使用欧式皮带轮，相应的皮带也需要改型号。带轮外形见图3。

　　电机轴上带轮：SPC355×6 节圆直径￠355mm；

　　风机轴上大带轮：SPC560×6 节圆直径￠560mm ；

　　皮带：6根窄V带（SPC）， Ld=3550mm；

　　带轮中心距经现场调整为1055mm。

3.2 皮带选择

　　由于带轮节圆直径增大，所以在保证中心距的情况下，皮带需加长。选择配套皮带SPC3550，Ld =3550mm。

　　经对现场8台风机全部更新带轮和皮带后，风机连续运转平稳，带轮和皮带无打滑，温度正常。风量也满足生产的要求。

4 　结论

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　　对于皮带传动风机，皮带轮的精度非常重要，尤其是轮槽的表面粗糙度和尺寸精度必须保证。与轴的联接，如果使用锥面弹性衬套无键联接结构，不仅拆卸方便，而且寿命长，传动可靠。