給水泵電機前軸承內滾道嚴重損傷故障(zhàng)診斷實例

2016-11-15

閆誌勇
(聲振之(zhī)家)
  概述
  1#鍋爐給水泵電機出現振動和(hé)噪音增大的現象,利用(yòng)振動分析手段,判斷為前軸承損壞故障。拆(chāi)檢後發(fā)現前(qián)軸(zhóu)承內滾道存(cún)在嚴重損傷,證實了Z初的診斷結論。
  關鍵詞:給水泵,電(diàn)機,軸承,振動分析
  1.設(shè)備相關信息
  鍋爐給水泵:
  型號 DG8580×8;
  流量 85m3/h;
  揚(yáng)程 640m;
  電機軸承 SKF6318/C3;
  水泵為滑動軸承支撐;
  沈陽水泵廠生產(chǎn)。
  2.發現故障
  2008年2月27日,動力裝置電氣維修班早上對(duì)1#給(gěi)水泵巡檢時,發現電機振動以(yǐ)及噪音增大,等到下午再次(cì)巡檢時情況仍未好(hǎo)轉,於是及時通知了機械技術部,對該電機進行精密故障分析,以決定是否采取停車檢修的措施。
  3.故障診斷過程
  故障診斷(duàn)人員到達現場後,離電機很遠(yuǎn)就聽到了很大的噪音。用起子聽(tīng)診時聽到非常尖銳的高頻噪聲,耳朵(duǒ)甚至都(dōu)難以忍受(shòu)。於是(shì)對電機(jī)的前(qián)後軸承進行(háng)了振(zhèn)動測量及故障分析。
  其中,用VM63a點檢式測振儀測量電機(jī)輸出端軸承的高頻(>1kHz)加速度達到了200m/s2,已經達到了(le)儀器的量程上限,而低頻(<1kHz)加速度也達到了48m/s2。根據以往測量經驗,這兩個值均嚴重(chóng)超標,說明軸承狀(zhuàng)況(kuàng)非常不妙,可能已出現嚴重損傷。電機風扇(shàn)端軸承高頻和低頻加速度均為37m/s2,小於前軸承(chéng)的振動水平,分析認為(wéi)有可能是從前軸承一段傳遞過來的。
  另外,還對電機的前後軸承的振動(dòng)頻譜進行了精密分析。其中,前軸承H向振動速度達到了18mm/s有(yǒu)效值,與以往振動水平相比(bǐ)有(yǒu)了一個突然的上升(shēng),如圖1。頻譜中(zhōng)出現了4.9倍頻、18.5倍頻及(jí)其各自(zì)的諧波,並成為頻譜圖上占很大(dà)優勢的成分,如圖2所示。對於滾動(dòng)軸承支撐的電機,出現轉(zhuǎn)速頻率的非整數倍諧頻,而轉速頻率及其諧頻幅值並未升高,也沒(méi)出現電源頻率(lǜ)2FL的(de)峰值,基本可以排除軸係本身故障(如轉(zhuǎn)子不(bú)平衡(héng)、軸(zhóu)彎曲、鬆動等(děng))以及電(diàn)氣故障的影響,而出現軸承損壞故障的可能性非常大。
  圖1 前軸承H向振動變化趨勢(shì)
  圖 2前軸承H向振動頻譜
  為了進一(yī)步加以證實,現場還測量了電機(jī)軸承的振動尖峰能量(gSE)值及其譜圖。結果(guǒ)顯示,gSE值從以往(wǎng)的0.2g’s以下上升到2.27g’s,gSE譜圖中也明顯出現了4.9倍頻和18.5倍頻的峰值,如圖3。
圖3 前軸承振動尖峰能(néng)量gSE譜
  gSE是美國(guó)ENTEK公(gōng)司用於檢測軸承和齒輪損傷(shāng)故障的專利技術,實踐表明其(qí)具有較(jiào)高的準確(què)率。此次,無論gSE值還是gSE頻譜均出現了異常現象,更進一步說明了電機前軸承出現損壞的可能(néng)性非常大。
  4.診斷結論
  結合以上各種異常現象,給出(chū)的診斷結論是電機前軸承嚴重損壞,有可(kě)能已經波及到了後軸承,而軸係本身以及(jí)電氣方麵都不存在(zài)任(rèn)何問題。車間共有四台給水泵,平時隻開兩(liǎng)台,保證至少有一台備機。而近(jìn)期2#給水泵電機轉子剛(gāng)拿出廠外修,如果1#泵也安排檢修,就(jiù)沒有備用泵,一般情況下工藝部門是不會同意停車的。但考慮到目前電機軸承很可能存(cún)在嚴(yán)重(chóng)損壞(huài),一旦軸承抱死或耍套將會對轉子軸及電機定子和轉子等其它部件造成破壞性的(de)影響。因此Z終還(hái)是將此次診斷結論(lùn)通知工藝及電氣部門領導,決定立即停車檢修,檢修重點(diǎn)放在電機前軸承上。
  5.故障的證實
  第二天上班,電氣車間就立即對1#給水泵電(diàn)機軸承進行拆檢。拆開電機前軸承後(hòu),發現(xiàn)軸承內滾道出現一塊約40mm×15mm的點蝕剝落坑,深度達到了1mm,如圖4所示。滾珠上有一些輕(qīng)微的劃(huá)痕,其它部位包括後軸承都沒有(yǒu)明(míng)顯的損傷跡象。這說明由(yóu)於發現及時,在故障尚未進一步擴展並對其(qí)它部位造成更大破壞之前采取了果斷的措施,有效地保護了設備(bèi)本身。此外,由於抓住(zhù)了重點,有針對性地對故障部位進行了處理,此次突擊檢修隻用了半天的時間,為(wéi)車間的正常運行提供了很好的保障。
圖4 前軸承內滾道損(sǔn)壞後的照片
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