秦學恒
01 機振動問題的發現
浙江台州某水泥廠水泥（ní）粉磨係統中磨機尾排風機型號：XY6D-DR2400F，水平布置，轉子兩端軸承座支撐(循（xún）環水冷卻)，電動機功率500kW，10kV，風機轉子全速730r/min；變頻調速，工況轉速70％～80％。軸承型號：22230CA＼W33。風機結構（gòu）見圖1。
筆者在生產係統中開展設備狀態巡檢工作，正常一（yī）級巡檢（jiǎn）時測量尾排風機非負荷（hé）端軸承座振動（dòng）值：垂直2.0mm/s，水平2.5mm/s，軸向1.2mm/s；按照（zhào）設備振動烈度標準，屬於合格狀態。溫度45℃(循環水冷卻)，軸承聲音正常。在二級（jí）巡檢的主機波形采集檢查中，該部位（wèi）的波形譜卻顯示異（yì）常(見圖2)，波（bō）形譜的頻率及幅值（zhí）對應表見表（biǎo）1。
波形譜是采集是某時刻的波形，轉化成轉頻和振幅對應坐標數據圖。
因此（cǐ）在避峰停產期間對（duì）設備進（jìn）行詳細檢查：
(1)對（duì）風機內部檢查：未發現進風口無磨損及間隙變化、軸彎曲、葉片損壞、結皮積料。
(2)拆開軸承座檢查（chá）：遊隙正常、滾動體、保持架、內外套無損壞和（hé）鬆動。
02 集數據進行比對分析
風（fēng）機運（yùn）行過程中各部件參數理論計算數據見表2～3，分析測量和理論計算數據可知：
(1)滾（gǔn）動體過內圈的計算頻率與測量采集的轉頻相差0.6Hz；同時對應振動幅值數據中Z高；
(2)滾動體過（guò）內外圈計算頻率和滾動體過內外圈計算頻率與（yǔ）測量（liàng）采集的轉頻相差約5Hz左右，振動幅值是Z大幅（fú）值62.5％；
(3)內圈旋（xuán）轉計算頻率與測量采集的（de）轉頻相差約4Hz；振（zhèn）動幅值是Z大幅值50％；
(4)滾動體旋轉（zhuǎn）計（jì）算頻率與測量采集（jí）的轉頻相差約4.6Hz；振動幅值是Z大幅值75％。
由波形譜數據結合現場情況（kuàng）分析，存在一種（zhǒng）因素使得滾動體在內（nèi）、外套相互運（yùn）轉中產生故障振動。打開軸承（chéng）座檢查，排除了內、外圈鬆動和內（nèi）、外圈滑道（dào）損壞情況。因此這種因素使得軸滾動體過內圈轉頻產生的固（gù）有振動值增大或者被“放大”。
檢查設備安裝以來的維修（xiū）記錄，該設備已進行過多次檢修和搶修，進行過更換損壞軸承，更換風機葉輪（lún）等項目，在檢修方法上采取過使用割炬來切割軸承。因此軸（zhóu）表（biǎo）麵可能存（cún）在一定損傷，同時因拆（chāi）裝、打磨原因，軸表麵局部也會存在尺寸減（jiǎn）小情況。後期檢修拆除軸承時（shí），發現軸的裝配表麵有損傷，見圖3。
以上可以（yǐ）看出在軸承內套與軸裝配方麵：局部保留過（guò）渡配合，局部存在間隙配合（hé），軸（zhóu）承與（yǔ）軸內接觸麵已經產生了局部“虛、空”，且個別區（qū）域（yù）出現“點接（jiē）觸”狀（zhuàng）態。因此會出現以下情（qíng）況：
(1)軸表麵的局（jú）部缺陷，可能導致運轉中軸承內套在軸表（biǎo）麵“抖動”(即垂直、水平、軸向存在微量的位移)，在停機後常規檢查中又不容易被發現。
(2)“虛、空（kōng）”的部位可能導致“敲鼓”效應，即滾動體在內（nèi）、外滾道運轉中（zhōng）的（de）固有振動值被放大，通過常規巡檢的聽（tīng）、摸、看方式，難以發現（xiàn）。
03 故障處理
3.1軸表麵（miàn）損傷在線（xiàn）修複方法選擇
(1)電刷（shuā）鍍修複。優（yōu）點是可以實現（xiàn）在線修複（fù），但施工周期較長。電（diàn）刷鍍工藝其刷鍍塗層受到磨損量的（de）限製（zhì），一般電刷鍍（dù）塗層刷鍍厚（hòu）度<0.2mm。當磨損量>0.2mm時，其刷鍍效率將成倍（bèi）下降（jiàng），且刷（shuā）鍍層過厚時，使用過程中刷鍍層易脫落，使用壽命短。
(2)“福世（shì）藍技術”修複。金屬修補（bǔ）劑配合定位模具，對軸損傷（shāng）部位修形。優點是粘結強度結合尺寸配合，施工周期較（jiào）短（duǎn），適用於搶修，金屬修補劑強度壽命大約3～4年。但對軸承裝配部位盡量一次性使用，再次更換過程需要重新施工處理。
(3)脈衝焊接修複（fù）。脈衝電流對鋼片包裹軸表麵冷熔焊（hàn）修複，優點對軸影響較（jiào）小，對於軸表（biǎo）麵整體接近均勻磨損的修（xiū）複（fù）效果（guǒ）較好。
(4)補焊機加工修複。補焊(含激光熔敷)、機加工修複是修複工藝中較好的方式，其特點是在線修複精度相對高。其缺（quē）點是對於小型設備的修複（fù）比較方便、實用，而對風機、輥壓機（jī）、窯（yáo）托（tuō）輪等大型設備部件拆裝和運輸成本較高，修複周（zhōu）期較長，大大影響企業的正常生產，增加維修維護成本。
(5)更（gèng）換新（xīn）部（bù）件。對於大型軸類（lèi）磨損問題，采用（yòng）更換的方式不僅成本高、且拆（chāi）裝和（hé）運輸周期長、綜合成本使企業難以接受，一般（bān）不予采用。
綜合考慮到工期、成本、維護等情況，我們決定選（xuǎn）用第四種“在（zài）線焊補（bǔ）、加工”方（fāng）案。
3.2在線焊補、加工準備階段（duàn）
(1)將修複端軸承座解體，拆卸上下座；先用千斤頂臨時支撐。
(2)安裝傳動裝置和變頻器；根據設（shè）備設計（jì）負荷，選用驅動減（jiǎn）速機(擺線)和傳動鏈條、鏈輪。
(3)鋼平（píng）台安裝：用10#～12#槽鋼焊接搭建牢固，調整安（ān）裝（zhuāng）支撐裝置(用於安（ān）裝CA6140刀架總成)；該處剛度如不（bú）足將直接（jiē）影響到加工的各項精（jīng）度指標。
(4)安裝托輪組：調整軸水平度接（jiē）近0.02mm/m，使用框式水平儀（yí）分對稱四次測量；對軸進行圓（yuán）跳動打百分表複測，跳動值接近0.02mm。
(5)安裝中拖板（bǎn），用百分表檢測調整（zhěng），使得拖（tuō）板與（yǔ）軸線（xiàn）的垂直度小於0.05mm。用（yòng）超聲波儀器對軸肩、軸（zhóu）徑、表麵探測缺陷（xiàn），便於下一（yī）步分析處理。
3.3在線焊補、加工實施階段
(1)焊接（jiē）工藝。二氧化碳保護焊選（xuǎn）用D0.5焊（hàn）絲（sī），材質：H08Si2MnA；試件焊接，調整匹配電壓、電流（liú）；匹配流量二氧化碳氣體。對焊、分段焊、慢速焊；焊道附近（jìn）用測溫槍測溫（wēn）度（dù），控製60℃左右。
(2)加工工藝。焊補後軸冷卻至室溫，打磨光滑待加工麵；粗加工車削後，用百分（fèn）表測量軸圓跳動是否合格。(不合格重複上道工序)；精加工車削，表麵粗糙度接近6.3級；同時保留（liú）出下道磨削工序的餘量（liàng）尺寸。跟刀架安（ān）裝電磨機，對軸精加工麵（miàn）進行一次磨削（xuē）；同時（shí）達到尺寸和粗（cū）糙度要求。使用百分表測量圓跳動（dòng），使用螺旋千分尺（chǐ）測（cè）量尺寸(多次)。
3.4修複後驗收
修複後測量軸表麵粗糙（cāo）度為3.2-1.6級，軸直徑中150.04mm，開機後采（cǎi）集（jí）波形譜（pǔ）見表5。
軸表麵修複以後，裝配好軸承等部件進行空載試（shì）車，振動值在1.2-1.5mm/s範圍，係統生產後采集波形，從以上波形譜和表格可以看出振動幅值（zhí）從2.376mm/s下降到1.657mm/s，其他頻率對應的幅值也都有較大幅度下降。
04 結語
通過振動頻譜分析，可（kě）以查（chá）找出隱藏在合格數據背後的設備隱患；根據自身條件選用適合（hé）的維修方法，將設備隱患（huàn）徹底處理（lǐ）。在設備（bèi）專業巡檢工作（zuò）方麵：要不（bú）放過設備狀態的微小變化；進行細致分析“對（duì）症下藥”解（jiě）決問題。
來源：《福建三明南（nán）方水泥有限公司（sī）》
