劉宇飛　陳友輝

（廣（guǎng）州市湘力工（gōng）業技術服務有限公司）

1　故障現象

今年年初，應某工程（chéng）公司要求，我司兩名工程師到某水泥廠對立磨循環風機及驅動電機（jī）進行針對性檢測（cè）。

循環風機經該工程公司改（gǎi）造，原輪胎聯軸器被替換為膜片聯軸器，型號為TDJ8-9011-00T71(Z)。2021年3月改造完畢投入使用至今，期間出（chū）現（xiàn）多次聯軸器破裂現象（xiàng），Z近（jìn）一次（cì）聯軸器（qì）破裂是（shì）在今年春節假期（qī），用戶（hù）不得已換回原輪胎聯軸器使用。驅動電（diàn）機為原產自法國的直流電機，型號為CIR 710S，功率1650KW，電壓750V，電流7310A，轉速1000r/min。

據工程公司提供的數據（jù），該聯軸器工作條件是：功（gōng）率1650kw，轉速1000rpm，公稱扭矩100000Nm，峰值扭矩191000Nm，瞬時扭矩254000Nm，Z大許用轉速1200rpm。聯軸（zhóu）器的補償值：角向0.13°時（shí）為±5.2mm，角向0.5°時為±2.6mm。

2　分析思路與檢測方法

首（shǒu）先分析該聯軸器承載能力。對照上述數據，可知電機正常輸出扭矩遠（yuǎn）低於聯軸器（qì）公（gōng）稱扭矩，電機（jī）Z高轉速也低於聯軸器許用轉速，因（yīn）而可推斷理論上聯軸（zhóu）器承載能力沒有問題。工程公司稱在多處同樣規格的風機上使用該款聯軸器，並未收到聯軸器破裂報告，這（zhè）也從側麵佐證了這一推斷。

其次檢測影（yǐng）響聯軸器實際應用的現場數據並排除正常項，即可得到導致聯（lián）軸器破裂的具體原因。基於多年技（jì）術積累，我們應用了如下（xià）檢（jiǎn）測方法：

-外觀檢測。通過（guò）目視、耳聽（tīng）和觸（chù）摸來查看設備基礎是否鬆動、聯軸器兩側軸端是否（fǒu）存在（zài）滑（huá）移等；

-軸對中檢測。使用SKF精密激光對（duì）中儀測取風機（jī）與電（diàn）機的（de）軸對（duì）中數據，並判斷是否滿足要求；

-電機和風機振動分析。使用SKFMicrolog振動數據采集儀及專業分析軟件，分析電機和風機的軸承、轉子和葉輪等是否（fǒu）存在異常（cháng）振動。

3　外觀檢測

循環風機和驅動電機正常啟動（dòng）後，未發現基礎鬆動，轉速變動時，發現電機有軸向竄動（dòng）現象，竄動距（jù）離目測約（yuē）3-6mm。停機檢查在用輪胎聯軸器，聯軸器兩端溫度正常，輪胎外觀未發現裂紋或明顯變形，電機底部四個螺栓（shuān）孔與基座固定螺栓之間的徑向單邊間隙，目測（cè）不大於（yú）1mm。

破裂膜片聯軸器兩側內孔未發現（xiàn）明顯的拖動摩（mó）擦痕（hén）跡（jì），中間軸套有一條斜向貫穿裂紋。現場人員反映，膜片聯軸器投入使用（yòng）時，外端麵已（yǐ）接觸到風機和電機（jī）的軸伸端台階。

4　振動檢測

4.1 檢測結果

循環風機和驅動（dòng）電機的兩端振動（dòng）總（zǒng）值和加速度包絡總值正常，均（jun1）未（wèi）在頻譜中發現明顯的機械故障頻率特征如動不平衡、不（bú）對中等，亦未發現軸承缺陷頻率特征。

4.2 驅動電機振動頻（pín）譜圖

速度頻譜圖

加速度（dù）包絡頻譜圖（tú）

4.3 循環風機振動頻譜圖

速度頻譜圖

加（jiā）速度包絡頻譜圖

5　激（jī）光對中檢測

設（shè）容差選擇條件為1000-2000rpm，則此時平行偏差允（yǔn）許0.1mm，角度（dù）偏差允許0.08（毫米/100）。實測值顯示（shì），電機與（yǔ）風機（jī）軸對中垂直方向的平行偏差已超標（實測值為-0.35mm）。

6　綜合分析

綜合上述檢（jiǎn）測結果，分析如下：

6.1風機和電機兩者軸承沒有明顯的缺陷頻率特征（zhēng），故不會對聯軸器產生不良的振動影響（xiǎng）。膜（mó）片聯軸器（qì）兩端內（nèi）孔（kǒng）無（wú）明顯拖動摩擦，可知聯（lián）軸器沒有滑移（yí）；

6.2當前軸對中垂直方向的平（píng）行偏（piān）差已（yǐ）經（jīng）超標，因使用了對軸不對中補償（cháng）度極高的（de）輪胎聯軸器，故在風機和電機的振動頻譜中沒有檢測到明顯的軸不對中缺陷（xiàn）頻率（lǜ）特征。考慮到風機的位置是固定不變的，而電機底部螺孔與基座（zuò）固定螺栓的調整間（jiān）隙極小（單邊1mm），可推測以前安裝膜片聯軸器時軸對中精度未必會優於當前水平，即有可能存在軸對中精度超標的現象（xiàng）。雖然膜片聯軸器亦（yì）有較好的撓度（dù）補償功能，但顯然不如輪胎聯軸器，軸不對中（zhōng）超（chāo）標必然會（huì）影響前者使用壽命（mìng）；

6.3速度變化時，電機轉子有竄動現象，這是典型的因電（diàn）機轉子偏離磁力中心線而（ér）產（chǎn）生的（de）竄動現（xiàn）象。因電機（jī）底部螺孔與基座固定螺栓的調整間隙極小（單邊1mm），而膜片（piàn）聯（lián）軸器（qì）兩側外端麵已經分別頂到風（fēng）機和電機的軸（zhóu）伸端台階，即電機與風機可調（diào）整的相對位置不大，可推定使用膜片聯軸器時也存在竄動問題；

6.4使用膜（mó）片聯軸器時，電機轉子（zǐ）受電磁力影響沿軸向一側竄動（dòng），同時又（yòu）受到聯軸（zhóu）器膜片推力或拉力作用而返回，從而形成軸向的往複運動；

6.5 這款膜（mó）片聯軸器的補償值在理想（xiǎng）狀況下（xià）為±5.2mm，對中不良（liáng）時為±2.6mm。當前（qián）目測電機轉子竄動（dòng）為3-6mm，如存在對中不良（liáng）則竄動值（zhí）明顯會（huì）超過（guò）補償值。在巨大的往複軸向力作用下，膜片聯軸器不斷地被反複擠壓和拉伸，Z終因超過疲勞強度而開裂（liè）；

6.6軸向竄動同時會對（duì）軸承、軸承室和油蓋造成很大的損害，嚴重（chóng）時會造成電機和風機整體失效，必須予以（yǐ）重視。

7　建議：

-停機（jī）檢查（chá）電機安裝位置並做必要調整，以確保電機運轉時轉子不偏離磁力中心線；

-對（duì）風機和電機實施精密軸對中處理；

-檢測電機前後軸承室（shì）和電機軸承油蓋凸起麵有無（wú）磨損，如有磨損，則安排修複；

-請工程公司校（xiào）核當前工況條件是否滿足膜（mó）片聯軸（zhóu）器的使用要求。

（來源：廣東水泥與混凝（níng）土）