黃濤

（山東（dōng）兗礦焦化有限公司，山東兗州　272106）

　　【摘　要】用HG-8904C振動信（xìn）號數據采集器對電動機底腳及軸（zhóu）承進行振動（dòng）信號采集分析，通過（guò）振動頻率、相位差及振動幅（fú）值對電動機存在（zài）的底腳鬆動、滾動軸承（chéng）間隙過大及轉子不平衡等故障進行甄別，確定故障類型（xíng）和部位，查（chá）找故障原因（yīn），提出解決措施。

　　【關鍵詞】給水（shuǐ）泵；電機；振動故障

　　1.問題的出現

　　鍋爐給（gěi）水泵並聯給YG-75/3.82-M1循環流（liú）化床等鍋爐供水，其中B104#給水泵型號為4ZDG-12，流量46t/h，壓力6.0MPa；配用電機為JK113-2軸承型號為NSK6316C3，轉速為2990r/min。

　　在設備運行中發現4ZDG-12給水泵電機軸承振（zhèn）動突然增大。如果不進行及時處理（lǐ），將導致電機軸承損壞、抱軸，引起（qǐ）鍋爐負荷大幅（fú）波動嚴重影響係統供汽穩定。用VM-63測得4ZD-12給水泵電機負荷側軸承在（zài）水平、垂直和軸向的振動幅值分別為90、75、65μm，電機振動幅值超過企業要求小於（yú）50μm的振動標準。

　　2.原因分析及對策

　　4ZDG-12給水泵聯軸器側軸承軸向振動（dòng）良好（振動（dòng）幅值25μm），電機與水泵聯軸器對（duì）中正常，表明振動主要（yào）由電機側故障引起（qǐ）。電機底（dǐ）座緊固螺栓垂直方（fāng）向振動（dòng）偏大，且振動沿對角線有規律擺動，認為電機底（dǐ）座（zuò）存在定向振動現象。

　　停泵檢查發現，焊接在振動幅值為38μm處的底腳螺栓下部（bù）的緊固壓板出現3cm長（zhǎng）的（de）裂紋，振動幅值為35μm處的底腳螺栓鎖緊螺母緊（jǐn）力不足，二者導致緊固螺栓鬆動，引起（qǐ）底腳振動沿對（duì）角線定（dìng）向擺動。焊接緊固處理（lǐ）後（hòu）運行，測得底腳螺栓垂直方向振動幅值降至正常範圍；4ZDG-12給水泵電機負荷側軸承在水平、垂直、軸向的振動幅值（zhí）分別為52、48、41μm，同處理前比較，雖然振動幅值大幅下降，但（dàn）水平振動仍超過50μm的企業（yè）標準。2月10日用（yòng）HG-8904C數（shù）據采集故障振動係統對4ZDG-12給水泵電機負荷側軸承進行了振動測量，水平和垂直方（fāng）向的振動信（xìn）號（hào）頻譜。

　　電機軸承振動能量主要集中在1倍頻（50Hz），4倍頻（197.5Hz）及2倍頻（100Hz），同時出現3倍頻（147.5Hz）、8倍（bèi）頻（397.5Hz）等高倍頻。根據轉子不平衡故（gù）障（zhàng）突出表現為1倍頻振動幅值大和轉子支撐係統連接鬆動故障的機理與診斷推測，4ZDG-12給水泵電機因轉子不平衡產生基頻振動外，還存在（zài）配（pèi）合間隙鬆動故障。

　　為確定（dìng）4ZDG-12給（gěi）水泵電機是否存（cún）在以不（bú）平衡故障為主，進一步（bù）對電機負荷側軸承進行基頻振動相位測量，測得電機（jī）水平方向的基頻振動速度7.2mm/s、相位113°，垂直方（fāng）向的基頻振動速度6.5mm/s、相位（wèi）142°，相位不穩定，二者相位差（chà）為29°。雖然（rán）電（diàn）機軸承的（de）基頻振動能量占主導，但是電機軸承在水平與垂直方向上的振動相位差為29°，相位不穩定，故振動故（gù）障不（bú）應以轉子（zǐ）不平衡為主。因（yīn）為不（bú）平衡離（lí）心力一般將在軸承的水平和垂（chuí）直方向上產生接近於90°的相（xiàng）位差，且相位穩定；同時電機軸承出現2、3、4、8等倍頻成（chéng）分，且4、2倍頻振動能量明顯（xiǎn），振動不（bú）穩定，認（rèn）為4ZDG-12給水泵（bèng）電機存（cún）在的主要故障為（wéi）軸承配合間隙過大。

　　檢修電機軸承發（fā）現前後端蓋拆卸輕鬆，電機自由側軸（zhóu）承外圈表麵附著高（gāo）溫碳化黑色物質，電機自由側軸承端蓋的（de）軸（zhóu）承（chéng）室磨出明顯的溝槽，用內徑（jìng）千分尺（chǐ）測量軸承室孔徑為170.29mm，軸承外圈與軸承室（shì）配合（hé）間隙達0.29mm，配合間隙超差過大，而正常的軸承外（wài）圈與軸承室的（de）配合公差要求為（wéi）（170±0.02）mm。這極易引（yǐn）起軸承運行溫（wēn）升急劇上升而燒（shāo）毀。

　　對電機軸端蓋軸（zhóu）承室進行（háng）清洗、刷鍍、車削處理後留有0.01mm的過盈（yíng）量，重新裝配後運行，電機軸承水平、垂直（zhí）、軸向的振動幅分別為（wéi）17、11、10μm，處理結果達到了要求。

　　3　.結論

　　定向振動、轉（zhuǎn）子不平衡（héng）、滾動軸承間隙大等故障的振動頻率主（zhǔ）要（yào）表現在轉速頻率及（jí）其倍頻上，存在（zài）著很（hěn）大的相似性。機座鬆動、基礎共振、機體變形等定向振動在相互垂（chuí）直的（de）兩個方向的相位差一般（bān）接近0°或（huò）者180°，相位（wèi）不穩定；而轉子固有不平衡、轉子彎曲、突然失衡等引起的不（bú）平（píng）衡（héng）在相互垂直兩個方向的相位差接近90°，相位較穩定；滾動軸（zhóu）承間隙大的振動頻率為轉速頻率，且高倍頻成分明顯。排除了轉（zhuǎn）子不（bú）平（píng）衡和機座鬆（sōng）動後，可考慮軸（zhóu）承間隙大的故障。因此，存在兩個以上的複合（hé）振動故障（zhàng）需要認真的從振（zhèn）動頻率、相位（wèi）差、振動方向、振（zhèn）動部位等多個方麵去（qù）綜合分析判斷，才能準確找到故障的部（bù）位和原因，提出解決措施。

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來源：《科技致富向導》2010年9期