曹廣繼
(江蘇徐塘(táng)發電有限公司,221300)
摘 要:本文分析徐塘電廠一次風機的電機軸承頻繁出現故障原因,並提出了整改措施。
關鍵詞:一次風機;電機;軸承;振動
一(yī)、情況簡介
徐塘電廠#41一次風機自投入運行以來,其電動機自由端處軸承多次出現故(gù)障,如軸承燒結、保持架磨損等。電機與風機技(jì)術參(cān)數如下表:
表1 徐(xú)塘電廠一次風機技術參數
二、振動測試和分析係統及測點設置
本次振動檢測采用了美國羅克韋爾自動化RA-ENTEK由ENSHARE機械設備故障高級監測和診斷軟件、DP1500數據采集(jí)器/頻譜分(fèn)析儀及筆記(jì)本電腦組成的離線(xiàn)式機械設備狀態監測和故障診(zhěn)斷係統。
該係統通(tōng)過(guò)振動加速度傳感器感受被測對象的振動,由DP1500數據采集器/頻譜分析儀采集振動信號(hào)並進行振動頻譜分析,評定機器的振動(dòng)質量(liàng)。
根據現場情況,振動測點布置如(rú)下:
圖中:1、2、3、4分別為電(diàn)機自由端(duān)、電機負荷端、風機負荷端、風機(jī)自由端。
在上述1、2、3、4處分別在水平(H)、垂直(V)、軸向(A)三個方向進行(háng)振動測量。為(wéi)了解基礎(chǔ)狀況,同時對電動機機座進行了振動測試。
三、相關振動標準
根據ISO10816/3標準規定,#41一(yī)次(cì)風機功率為1400千瓦,額(é)定轉速為1490轉/分(fèn),並且安裝在專用的鋼筋混凝土基礎上。因此,它屬於在剛性支承上的(de)組大型機器,即額定功率大於300千瓦,小於5萬千瓦,在剛性基礎上的大型機器;轉軸高度H>315毫米的電動(dòng)機,它們的振動評定標準為:
評定區域A/B:振動位移有(yǒu)效值29微米;振動速度有效值(zhí)2.3毫米(mǐ)/秒為分界線,即,軸承座振動小於29微米有效值或(huò)小於2.3毫米/秒有效值,機器(qì)的振(zhèn)動評定(dìng)為A區域,即屬於新交付使用的機(jī)器的振動通常(cháng)可落在此區域內。
評定區域B/C:振動位移(yí)有效值(zhí)57微米;振動速度有效值4.5毫米/秒為分界線,即,軸承座振動大於29微米有效值或2.3毫(háo)米/秒有(yǒu)效值,小於57微米有效值或4.5毫米/秒有效值,機器的振動可評定為B區域,即該機器(qì)的處在此區(qū)域時,可以考慮無(wú)限長時間運行。
評(píng)定區域C/D:振動位移(yí)有效值90微米;振(zhèn)動速度有效值7.1毫米/秒為分界線,即(jí)軸承座振動(dòng)大於57微米有效值或4.5毫米/秒有效值,小於90微米有效值(zhí)或(huò)7.1毫(háo)米/秒有效值,機器振動可評定為C區域,即機器振動處於此區域時,一般考慮不適宜作長(zhǎng)期連續運行。通常(cháng)該機器隻能在此狀態下運行有(yǒu)限時間,應當安排在一合適的機會進(jìn)行維(wéi)修。
如果軸承座振動(dòng)大於90微米有效值或(huò)7.1毫米/秒有(yǒu)效值,該機(jī)器的振動可評定為D區域,即機器的振(zhèn)動處在此區域內時,通常應該考慮其振動烈度足以導致機器損壞。
四、#41一次風機振動測試結果及分(fèn)析(xī)
1、振(zhèn)動(dòng)幅(fú)值分析:
表2 軸承位置的振動測量結果

由上表中數(shù)據看出,其振動幅值均在ISO10816/3標準(zhǔn)規定A區和B區範圍內。但在軸承2處(chù)的振動較(jiào)其他風機振動大。
2、振動頻譜分析:
為(wéi)了解引起機器振動的原因,還同時采集了各測點的振動(dòng)頻譜,如下圖:
圖(tú)1 軸承1水平位置測得的頻譜圖

圖2 軸承2水平位置測得的頻(pín)譜圖
由以(yǐ)上頻譜圖可發現,#41一次風機電動機兩(liǎng)端的振(zhèn)動(dòng)成分(fèn),以1、2、3倍(bèi)頻為主,說明該機存(cún)在軸不對中問題。
3、峰值能量頻(pín)譜分析:
峰值能量譜主要用來早(zǎo)期發現具有高頻故障信息的(de)機器構(gòu)件的故障,如滾動軸承、齧合齒輪等的早期故障,以便對其故障的發展進行監測,做到(dào)及時的維護。
在(zài)軸承1和軸承(chéng)2水平位置測得的峰值能量頻譜圖:
圖3 軸承1水平位置測(cè)得(dé)的峰值能量頻譜圖
圖4 軸承2水平(píng)位置測得的峰值能量頻譜圖
由以上峰值能量譜圖可發(fā)現,軸承(chéng)2具有較明顯的軸承故障特征頻率振動成分,如保持架故障頻率,外滾道故障頻率的1、2、3次諧波,這說明該軸承已經出現早期故障特征,應進行定期(qī)監測;軸(zhóu)承1的峰值能量(liàng)頻譜圖中也表(biǎo)現出某些軸承故障特征頻率振動成分:內滾道故障頻率,外滾道故障頻率的1、2、3次諧波,隻(zhī)是其值很小,這可能是測試點距離(lí)軸承較遠所(suǒ)至(受現場條件限製,傳感器無法直接放置(zhì)在1點的(de)軸承座上),應在電(diàn)機殼體內自由端軸承座上安(ān)裝固定傳感器,以便更準確的實施監測。
五、結論
根據上述測量和分析結果,可總結如下的結論:
1、根據ISO10816/3標準的有關規定,目前#41一次風機的(de)電動機振(zhèn)動烈度不超標,可繼續運行(háng)。
2、電機兩端的峰(fēng)值(zhí)能量譜顯示,自由端(duān)和負荷端的NU332E/C3滾動軸承具有(yǒu)早期故障特征,應注意監測。其中,為了準確監測自由端的軸承(chéng)狀況(kuàng),應在機殼內軸承座處安裝固定(dìng)的振動傳感器(qì)。
3、電機兩端的振動頻譜圖顯示,該機存在軸不對中問題,應檢(jiǎn)查(chá)聯軸節處的(de)對中情況和電機支撐座的水平情況(kuàng)。
按(àn)照上述結論,公(gōng)司技術人員利用小修時間,對#41一次風機進(jìn)行了調整,一次風機啟(qǐ)動後,軸承(chéng)振動(dòng)等參數均在合格範圍。
參考文獻:
1、ISO10816/1-1995,機械振動,在非旋轉部件上測量和評價機器振動。
2、ISO10816/3-1995,機械振動(dòng),在非旋轉部件上測量和評價機器振動,第三部分額定功率大於15千瓦和額定轉速在120至(zhì)15,000轉/分在現場測量的工業機器應用指南。
3、GB11347-89,大型旋(xuán)轉機械振動烈度現場測量與評定。
4、GB11348.1-89,旋轉機械(xiè)轉軸徑向振動的測量(liàng)和評定。
5、RA-ENTEK狀態監測,振動故障分析和診斷,上冊,常見振動故(gù)障(zhàng)分析和診(zhěn)斷。
6、RA-ENTEK狀態監測(cè),振動故障分析和診斷,下冊,特殊(shū)振動(dòng)故障分析和診斷(duàn)。