摘　要：通過振動信號采集、分析、查找水泵異常（cháng）振動故障，並加以解決，為（wéi）製氧機（jī）組安（ān）全、可靠（kào）、穩定運行提供保障。
　　關鍵（jiàn）詞：水泵；軸（zhóu）承振動；信號分析；頻譜（pǔ）；故障
　　輔助設（shè）備水泵在製氧機組的運行中擔負著不可替代的重要（yào）作用，水泵裝置工作的好壞（huài），直接影響製（zhì）氧機組的安全運行。
　　製氧係（xì）統常用的水泵有氮水泵、冷卻水泵、常溫水泵、提升水泵等，根據（jù）功率、效率、揚程、流量等的不同，決定各水泵（bèng）工作狀態的不同。馬（mǎ）鋼氣體銷售分公司有大小水泵近50台，我們專檢除對大型製氧機機組進行監測（cè）外（wài），還用大量的時間和精力對水泵測試（shì），水泵的故障基本（běn）上能通過五感和讀（dú）頻譜的方法判斷出來。
　　滾動軸承是水泵的重（chóng）要（yào）部件（jiàn），滾動軸承（chéng）損壞占水泵故障的70%以上。滾動軸承的故（gù）障表現滾珠和滾道（dào）表麵（miàn）剝落、凹痕、破裂、潤滑不良（liáng）、腐蝕、過載、磨（mó）損和異物侵入等，產生原（yuán）因包（bāo）括（kuò）安裝不當、對中不好、軸承傾斜、軸（zhóu）承選（xuǎn）用不正確、潤滑或密（mì）封失效、負載不合適以及製（zhì）造缺陷，Z終會造（zào）成滾動（dòng）體或滾道（dào）表麵產生剝落坑，並且向大片剝落等情況發展（zhǎn），導致內圈、外圈、保持架、滾動體損壞，Z終使軸承失效。現將（jiāng）工作中遇到的多起水泵軸（zhóu）承故障案例分析如下。
　　1　案例一（yī）
　　故障小水（shuǐ）泵工作參數如下。
　　電機功率：N=75kW
　　轉速：n=2975rpm
　　流量：Q=13.3m³/min
　　揚程：H=125m
　　2007年5月24日上午點檢標準化作（zuò）業時，測得（WP1103）水泵（bèng）振（zhèn）動異常（見表1）。 　　水泵負載側4A振動值達13.1mm/s（見圖2、表2），FTF17.5Hz振幅為4.09mm/s，保持架通過（guò）頻率較明顯，且低頻信號集中，我們認為滾動體鬆動或磨損增大，造成軸向（xiàng）振（zhèn）動數值較前期運行平穩（wěn）時有顯著增（zēng）長。故障頻率特征比較好（hǎo）確定，我們安排檢修更換軸承，檢（jiǎn）修檢查（chá）發現軸承長期磨損，造成保持架間隙變大產生鬆動，故障判斷同檢修結果基本（běn）吻合。 　　局（jú）部放（fàng）大檢修後的功率譜（pǔ）圖4保（bǎo）持架通過頻率7.5Hz處的振動幅值隻有0.02（mm/s）。
　　檢修（xiū）後，對水泵進行數據采集，發現保持架通過（guò）頻（pín）率幅值大幅度降低，水泵其它的振動頻率也隨著（zhe）下降（見檢修後的圖3、圖4、表3），該水（shuǐ）泵運轉恢複（fù）正（zhèng）常。通過（guò）更換滾動（dòng）軸承，消除了隱患（huàn）缺（quē）陷，日常檢修達到了目的。 　　2　案例二
　　2007年1月12日淩晨6：00運行（háng）人員巡檢發現，某製氧機組WP1104水泵油窺（kuī）視鏡脫落，地下有一（yī）大灘油跡，窺視鏡有一處（chù）燙化的痕跡（jì），在牙扣底部有一長（zhǎng）約1.5cm的裂縫（féng）。觀（guān）察泵體，在兩端軸承端蓋（gài）處，油漆有起皮（pí）剝落跡象，靠背輪側有（yǒu）過熱現象。水（shuǐ）泵當時已經采取緊停，接到（dào）調度指令點檢員到達（dá）現場已無法采集數據（jù）。安排對水（shuǐ）泵解體後發現水泵葉輪（lún）側軸承滾珠及保持架幾乎全部燒壞，保持架已燒散了（le），滾動（dòng）軸（zhóu）承的外滾（gǔn）道（圈）燒得（dé）局部發（fā）藍嚴重，葉（yè）輪背測軸承積炭嚴重（chóng），軸承端蓋出現裂紋。這起故障是因為（wéi）軸（zhóu）承缺油造成（chéng）軸承瞬間過熱，熱量傳遞至泵體，當達到一定溫度後，窺視鏡（jìng）高溫熔化，油從（cóng）窺視孔流出，從缺油而燒損滾動軸承。圖5為潤滑不（bú）良，造成軸承損壞。 　　3　案例三（sān）
　　350S—75型單級雙吸、臥（wò）式中開離心水泵擔負（fù）馬鋼氣體銷售分公司兩萬製氧機和三萬五製氧機組的（de）二號氮壓機、二（èr）液化站等的冷卻水供水重任。
　　350S—75型水泵工作參數如下。
　　電機功率：N=360kW
　　軸功率：N1=304kW
　　轉速：n=1450rpm
　　流量：Q=21m³/min
　　揚程：H=70m
　　水泵葉輪經過靜平衡檢驗，用軸套和兩側（cè）的軸套螺母固定（dìng），其軸（zhóu）向位置可以通過軸套螺母進行調整，葉（yè）輪的軸向力利用其（qí）葉片的對稱布置達到平衡，一些剩餘軸向（xiàng）力（lì）則（zé）由軸端的軸承承受。水泵（bèng）軸由兩（liǎng）個單列向心球軸承（chéng）支承，軸承裝在泵體兩端的（de）軸承（chéng）殼內，用黃油潤滑。水泵通過彈性聯軸器與電動機直接傳動，兩聯軸器外圓上的不同心度（dù）允差為0.1mm，端麵間（jiān）隙（xì）沿圓周的不均勻度允差為0.3mm。
　　該泵自2003年7月投產以來，運行一直不（bú）平穩，曾發生斷軸事故。2007年3月8日點檢（jiǎn）時發現2#水泵（bèng）噪聲（shēng）大，用測振儀對其進（jìn）行振動信號采集（見表4、圖6、圖7），數值波動大（dà），Z大3H位置振動數值達22mm/s。注：FTFI保持架通過頻率；BSF滾動（dòng）體（tǐ）通過（guò）頻率；BPFO外圈通（tōng）過頻率。 　　我們認為保持架通過頻率、滾動體通過頻率、外圈通過頻率故障特征頻率特別明（míng）顯，即FTFI振幅很大，BPFO也顯示異常，即安排停（tíng）機檢修（xiū）更換軸承。
　　拆卸（xiè）水泵（bèng）發現軸承損壞，保持架（jià）已經斷成幾截，滾珠已缺損，外圈有裂紋。由（yóu）於運（yùn）行崗位巡檢和專檢工作到位（wèi）、判（pàn）斷準確，檢修及時，沒有造（zào）成重（chóng）大設備事故。
　　該水泵自2003年（nián）7月投入生產以來，由於軸承裝（zhuāng）配不當和水泵整個係統安裝質量等多方麵問題，造成電機基礎振動大（dà），水泵軸承在短（duǎn）期內（nèi）振動加劇、葉輪磨損加大、轉軸（zhóu）扭力變形，甚至在2004年5月發（fā）生水泵泵軸（zhóu）斷裂的故障，嚴（yán）重（chóng）影響二萬製氧機組正常、安全（quán）運行。為此，設備（bèi）專（zhuān）業點檢人員對該水泵實行重點監測。2007年3月6日點檢（jiǎn）員對該泵進行日常（cháng）巡檢時用701頻（pín）譜數采器對水泵（bèng）軸承3、4點進行振動值數據采集，發現水泵負載側軸承（chéng）振動值偏高、聲音有點異常、且電機電流相應增大。接著連續三天對（duì）該泵密切（qiē）跟蹤觀察。9日在3、4檢測點采集（jí）振動數據時（shí），振動值較（jiào）前幾天明顯增大，並伴有波動（dòng）現象，軸承出（chū）現“哽、哽、”的聲音（yīn），通過數據對比（bǐ）分析和異常聲音參（cān）照，初步判斷該泵負載側外圈或保持架可能存在缺陷，隨即停機檢修（xiū）。檢修人員將該泵（bèng）解體檢查，發現負載側軸承外圈有三（sān）處不規則（zé）裂紋、保持架（jià）斷裂數段，基本證實了（le）診斷人員的判斷。這種利用（yòng）檢測儀器數據分析對比的方法能（néng）夠（gòu）提（tí）前發現和及時預報故障，避免了整台（tái）水泵故障的擴大化，既節約了成本（běn），提（tí）高了工作效率，也延長了設備的運行周期（qī）。
　　參考文獻
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　　[3]章小緯.水泵機組中滾動軸承的振（zhèn）動測試與故（gù）障診斷[J].上海水務，2002.3