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給水泵電機(jī)振動(dòng)故障原因分析及對(duì)策（4ZDG-12為例）
2022-06-20

? ? 在設(shè)備運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)4ZDG-12給水泵電機(jī)軸承振動(dòng)突然增大。如果不進(jìn)行及時(shí)處理，將導(dǎo)致電機(jī)軸承損壞、抱軸，引起鍋爐負(fù)荷大幅波動(dòng)嚴(yán)重影響系統(tǒng)供汽穩(wěn)定。用VM-63測(cè)得4ZD-12給水泵電機(jī)負(fù)荷側(cè)軸承在水平、垂直和軸向的振動(dòng)幅值分別為90、75、65μm，電機(jī)振動(dòng)幅值超過企業(yè)要求小于50μm的振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)。 　　原因分析及對(duì)策 　　4ZDG-12給水泵聯(lián)軸器側(cè)軸承軸向振動(dòng)良好（振動(dòng)幅值25μm），電機(jī)與水泵聯(lián)軸器對(duì)中正常，表明振動(dòng)主要由電機(jī)側(cè)故障引起。電機(jī)底座緊固螺栓垂直方向振動(dòng)偏大，且振動(dòng)沿對(duì)角線有規(guī)律擺動(dòng)，認(rèn)為電機(jī)底座存在定向振動(dòng)現(xiàn)象。 　　停泵檢查發(fā)現(xiàn)，焊接在振動(dòng)幅值為38μm處的底腳螺栓下部的緊固壓板出現(xiàn)3 cm長(zhǎng)的裂紋，振動(dòng)幅值為35μm處的底腳螺栓鎖緊螺母緊力不足，二者導(dǎo)致緊固螺栓松動(dòng)，引起底腳振動(dòng)沿對(duì)角線定向擺動(dòng)。焊接緊固處理后運(yùn)行，測(cè)得底腳螺栓垂直方向振動(dòng)幅值降至正常范圍;4ZDG-12給水泵電機(jī)負(fù)荷側(cè)軸承在水平、垂直、軸向的振動(dòng)幅值分別為52、48、41μm，同處理前比較，雖然振動(dòng)幅值大幅下降，但水平振動(dòng)仍超過50μm的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。2月10日用HG-8904C數(shù)據(jù)采集故障振動(dòng)系統(tǒng)對(duì)4ZDG-12給水泵電機(jī)負(fù)荷側(cè)軸承進(jìn)行了振動(dòng)測(cè)量，水平和垂直方向的振動(dòng)信號(hào)頻譜見圖2。 　　電機(jī)軸承振動(dòng)能量主要集中在1倍頻（50Hz），4倍頻（197. 5Hz）及2倍頻（100Hz），同時(shí)出現(xiàn)3倍頻（147.5 Hz）、8倍頻（397. 5Hz）等高倍頻。根據(jù)轉(zhuǎn)子不平衡故障突出表現(xiàn)為1倍頻振動(dòng)幅值大和轉(zhuǎn)子支撐系統(tǒng)連接松動(dòng)故障的機(jī)理與診斷推測(cè)， 4ZDG-12給水泵電機(jī)因轉(zhuǎn)子不平衡產(chǎn)生基頻振動(dòng)外，還存在配合間隙松動(dòng)故障。 　　為確定4ZDG-12給水泵電機(jī)是否存在以不平衡故障為主，進(jìn)一步對(duì)電機(jī)負(fù)荷側(cè)軸承進(jìn)行基頻振動(dòng)相位測(cè)量，測(cè)得電機(jī)水平方向的基頻振動(dòng)速度7. 2mm/s、相位113°，垂直方向的基頻振動(dòng)速度6. 5mm/s、相位142°，相位不穩(wěn)定，二者相位差為29°。雖然電機(jī)軸承的基頻振動(dòng)能量占主導(dǎo)，但是電機(jī)軸承在水平與垂直方向上的振動(dòng)相位差為29°，相位不穩(wěn)定，故振動(dòng)故障不應(yīng)以轉(zhuǎn)子不平衡為主。因?yàn)椴黄胶怆x心力一般將在軸承的水平和垂直方向上產(chǎn)生接近于90°的相位差，且相位穩(wěn)定;同時(shí)電機(jī)軸承出現(xiàn)2、3、4、8等倍頻成分，且4、2倍頻振動(dòng)能量明顯，振動(dòng)不穩(wěn)定，認(rèn)為4ZDG-12給水泵電機(jī)存在的主要故障為軸承配合間隙過大。 　　檢修電機(jī)軸承發(fā)現(xiàn)前后端蓋拆卸輕松，電機(jī)自由側(cè)軸承外圈表面附著高溫碳化黑色物質(zhì)，電機(jī)自由側(cè)軸承端蓋的軸承室磨出明顯的溝槽，用內(nèi)徑千分尺測(cè)量軸承室孔徑為170. 29mm，軸承外圈與軸承室配合間隙達(dá)0. 29mm，配合間隙超差過大，而正常的軸承外圈與軸承室的配合公差要求為（170±0. 02） mm。這極易引起軸承運(yùn)行溫升急劇上升而燒毀。 　　對(duì)電機(jī)軸端蓋軸承室進(jìn)行清洗、刷鍍、車削處理后留有0. 01 mm的過盈量，重新裝配后運(yùn)行，電機(jī)軸承水平、垂直、軸向的振動(dòng)幅分別為17、11、10μm，處理結(jié)果達(dá)到了要求。 　　結(jié)論 　　定向振動(dòng)、轉(zhuǎn)子不平衡、滾動(dòng)軸承間隙大等故障的振動(dòng)頻率主要表現(xiàn)在轉(zhuǎn)速頻率及其倍頻上，存在著很大的相似性。機(jī)座松動(dòng)、基礎(chǔ)共振、機(jī)體變形等定向振動(dòng)在相互垂直的兩個(gè)方向的相位差一般接近0°或者180°，相位不穩(wěn)定;而轉(zhuǎn)子固有不平衡、轉(zhuǎn)子彎曲、突然失衡等引起的不平衡在相互垂直兩個(gè)方向的相位差接近90°，相位較穩(wěn)定;滾動(dòng)軸承間隙大的振動(dòng)頻率為轉(zhuǎn)速頻率，且高倍頻成分明顯。排除了轉(zhuǎn)子不平衡和機(jī)座松動(dòng)后，可考慮軸承間隙大的故障。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。因此，存在兩個(gè)以上的復(fù)合振動(dòng)故障需要認(rèn)真的從振動(dòng)頻率、相位差、振動(dòng)方向、振動(dòng)部位等多個(gè)方面去綜合分析判斷，才能準(zhǔn)確找到故障的部位和原因，提出解決措施。給水泵電機(jī)振動(dòng)故障的原因與對(duì)策

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