纸机压区设备的共振识别和解决措施_尹志刚.pdf

摘要：纸机压区的共振是一种自然现象，因为纸机压区的种类繁多（这里重点讨论脱水压区），所以引起压区共振的因素有很多种，包括纸机的车速（两只压辊的转动频率）、线压力、辊面粗糙度、机架的刚性、两只辊子的重量、脱水毛布的品质、纸页定量等，这些因素会直接影响压区系统的固有频率。当某种激振频率出现且强度增大，导致与压区系统的自然频率吻合，就会引起共振。关键词：纸机；压区设备；共振；固有频率Abstract:The resonance of press zone of paper machine is a natural phenomenon.Due to the variety of dehydration press zone of paper machine,there are many factors causing the resonance of the dehydration press zone,including the speed of paper machine(rotation frequency of two press rollers),line pressure,roughness of roller surface,rigidity of the frame,weight of two rollers,quality of dehydrated woolen cloth,and page quantity,etc.These factors will directly affect the inherent frequency of the pressure zone system.When a certain excitation frequency appears and its intensity increases,which leads to the coincidence with the inherent frequency of the pressure zone system,resonance will occur.Key words:paper machine;pressure zone equipment;resonance;inherent frequency纸机压区设备的共振识别和解决措施 尹志刚 王鲁燕 胡艳君（山东晨鸣纸业集团股份有限公司，山东寿光 262700）Resonance Identification and Solution of Paper Machine Pressing Equipment Yin Zhigang,Wang Luyan,Hu Yanjun(Shandong Chenming Paper Holdings Ltd.,Shouguang 262700,Shandong,China)中图分类号：TS734+.7 文献标志码：B 文章编号：1007-9211(2023)01，02-0086-03尹志刚 先生工程师，集团设备动力部部长；一直从事设备维护保养及相关工作。生产实践PRoDucTIoN86第44卷第1期/第2期 2023年1月固有频率而产生共振。压区系统的固有频率与很多因素有关，但是从定性来分析，我们可以借助图4：其中的“K”是系统的弹性系数，“m”是质量，只要改变其中的任何一项，系统的共有频率就会发生改变。像该压区系统，要想消除共振，可以通过以下方式实现：(1）可以通过提高车速或者降低车速来避开系统的固有频率，这种方法最有效，但是这种方式与生产状况发生严重冲突，所以实际情况并不可取。当然，要想知道准确的共振车速，可以借助启停车测试来分析，但是受到该纸机的生产实际限制，笔者一直没有机会对该压区系统进行启停车测试。(2）改变压区之间的线压力，这样可以改变压区系统的弹性系数。但是如果线压力偏低，会严重影响毛布的脱水效果，导致进入烘干部的纸页含水量太大，不利于纸页脱水；如果增大压区的线压力，会使得压区之间的接触面增大，系统的刚性和弹性系数也会变大，可以很好地避免共振。但是如果线压力过大，会导致毛布表面的纸页回湿现象较严重，同样影响纸页的脱水。(3）增加压区中辊子支架的刚性，可以改变系统的我公司某纸机自开车以来，当纸机车速在1150 m/min时，压榨部第四压区便发出“轰轰”的声音，当时都一致认为是压区中的某一只辊子轴承损坏，但是当某一天车速降至1000 m/min时，“轰轰”的声音突然减小甚至消失。后来车速再次升高时，该压区又重新出现了“轰轰”的声音。压区的结构如图1。两只辊子的轴承均用中心润滑油系统润滑。通过几次的振动检测，发现频谱中出现明显的单一峰值，且都存在该峰值的谐频。该峰值不是辊子轴承某一部分的缺陷频率，所以判断辊子轴承当时是没有任何问题的。从振动频谱中，可以明显看到该峰值对应的频率一直在7579 Hz，但任何情况下都没有超过80 Hz，况且该峰值恰恰是四压顶辊转频的14倍，同时也是四压Sy m辊转频的8倍。每次该压区出现“轰轰”的声音时，检测得到的结果基本类似（图2、图3）。根据以上情况可以断定该压区存在共振。具体说该压区系统的固有频率在7579 Hz，当在某一车速下，辊子的转频的多次谐频与该频率一致时，便会激发系统的图1 第四压榨的结构图2 四压顶辊的振动频谱（轴承座垂直方向）图3 四压Sym辊的振动频谱（轴承座垂直方向）图4 压区系统固有频率影响因素生产实践PRoDucTIoN87Jan.,2023 Vol.44,No.1/2China Pulp&Paper Industry图6 压区毛布红色区域为操作侧加固顶辊所用的支架，传动侧采用同样的方式。通过这样加固改造之后，并没有收到预想的效果，当纸机车速在1150 m/min时，该压区的共振仍然存在，状况并没有得到改善。(4）调整该压区的毛布线，可以短时间内改变压区系统的弹性系数，如图6所示。依靠调整毛布张紧辊一侧的蜗轮蜗杆（幅度不能太大，否则造成毛布跑偏），这种方式只是暂缓压区的振动，而且频繁手动调整较为繁琐。调整毛布线不仅可以暂缓压区的振动，而且还有助于延长毛布的使用寿命。对该压区来说，如果每次换上新的毛布后（一床毛布的使用寿命大约在3040天），当纸机车速在1150 m/min时，该压区的共振现象明显减小，但是随着毛布的使用，表面质量下降，脱水效果变差，共振又会重新加剧。换句话说，新毛布较为柔软，使压区之间的弹性系数大大降低，自然能很好地避免共振；但是毛布使用后期，毛布变薄，系统的弹性系数又会恢复到原来的状况。(5）从理论上来讲，如果改变两只辊子的特性，也会改变该压区系统的共有频率，比如，将四压顶辊直径变小，重量减轻，或者将该辊的刚性表面改成胶面等。参考文献1盛兆顺,尹琦岭.设备状态监测与故障诊断技术应用M.北京:化学工业出版社,2003.图5 四压支架加固收稿日期:2022-06-16弹性系数。从实际设备的安装结构来看，机架的结构确实有点单薄。于是我们对四压顶辊的支架进行了加固，受到设备结构的限制，我们只能做以下方式的加固，如图5。生产实践PRoDucTIoN88第44卷第1期/第2期 2023年1月