冷卻風機軸承故障診斷

張,蔣成龍,唐曉明

（中糧東海糧油工業（張家港）有限公司,江蘇張家港215632)

冷卻風機軸承故障診斷

（中糧東海糧油工業（張家港）有限公司,江蘇張家港215632)

詳細敘述了對常見的冷卻風機的一種故障進行診斷的全過程，從而說明了企業開展設備狀態監測的重要意義。

風機;故障診斷;振動;頻譜

1 概述

在有動力設備的工業企業中，設備的運行狀況越來越受到重視，設備連續、穩定地運行對生產起著非常重要的作用。因為在連續生產系統中，如果某臺關鍵設備因故障停機，則會影響全廠的生產及銷售計劃，發生惡性連鎖反應，從而造成嚴重的經濟損失。因此，對公司內大量處于關鍵部位且位置分散的風機進行狀態監測與故障診斷工作是非常必要的。

FN125冷卻風機為懸臂式風機，傳動方式是通過皮帶驅動風機。該風機自2012年初起振動值增大，至6月下旬，現場對該風機進行了監測和檢查，振動值已達13 mm/s，噪音異常且聲響很大，軸承座溫度90益左右。

2 現場測試及診斷分析

2.1 測試方案

冷卻風機結構簡單，運行工況穩定，因而振動測試分析方法對風機來說是非常有效的，設備簡圖及測點圖如圖1所示。

圖1 FN125風機測點圖

2.2 故障診斷分析

（1）振動值分析

通過連續跟蹤監測，從風機測點趨勢圖（圖2、圖3）上可看出，振動值呈上升趨勢，且3#加速度值明顯較大，結合3#、4#軸承處溫度都在90益左右（平常溫度為65益左右），初步判斷3#軸承出現故障。

圖2 速度值趨勢圖

圖3 加速度值趨勢圖

（2）頻譜分析

通過以上分析，了解了設備目前的工作狀態，初步確定了3#軸承故障。但是，幅域分析方法無法

定位發生故障的具體位置，進一步對信號進行頻譜分析，通過提取故障頻率成分，從而確認引發故障的零部件。

設備的主要參數：風機轉速2461 r/min越41 Hz，軸承型號SKF 2313K。

軸承特征頻率如下：

轉頻：41 Hz

保持架頻率:16.359 Hz

滾動體頻率:94.013 Hz

外圈頻率:212.503 Hz

內圈頻率:320.497 Hz

分析測得各測點頻譜圖，發現3H的故障特征比較明顯，如圖4所示，主要峰值見表1，第2、3、6、1峰值正是軸承外圈頻率及其2X、3X、4X倍頻。考慮到根據軸轉速和軸承幾何尺寸計算出的故障特征頻率與實際解調頻譜中的故障特征頻率之間，由于譜分析分辨率的原因而存在差異，所以實際診斷時存在一個頻率誤差。結合溫度異常、聲音異響可以斷定，該風機3#軸承外圈存在缺陷，應在密切跟蹤監測下盡快安排計劃性檢修。

圖4 3Hv速度頻譜圖

表1 主要峰值及其頻率

3 維修及維修后運行情況

2012年6月底，經與維修、工藝人員溝通后，及時對該設備實施了停機檢修，發現3#軸承外圈及滾珠已發生嚴重的點蝕和剝落，見圖5、圖6。

在更換該風機軸承之后開機，滿載時振動值為3.8耀5.5 mm/s，基本與其它榨油廠同類風機相同，運行狀況良好。

圖5 3#軸承外圈

圖6 3#軸承滾珠

4 維修及維修后運行情況

由于潤滑等原因，風機中最易損壞的往往是軸承，如未能及時發現軸承損壞，將會造成抱軸等問題，造成較大的經濟損失。因此，工業企業積極開展設備狀態監測與故障診斷工作，不僅能有效地提高設備管理水平，確保設備安全、穩定、經濟運行，由事后維修轉變為預防性維修乃至預知維修，制定出合理的維修計劃和措施，降低維修成本，更能為企業帶來經濟效益。

[1]林英志.設備狀態監測與故障診斷技術[M].北京：中國林業出版社，2009.

[2]楊國安.機械設備故障診斷實用技術[M].北京：中國石化出版社，2007.

Failure Diagnosis for Bearings of Cooling Fan

Zhang Tao,Jiang Chenglong,Tang Xiaoming
(COFCO Eastocean Oils&Grains Industries(Zhangjiagang)Co,.Ltd.,Zhangjiagang,Jiangsu 215632,China)

The entire process of diagnosing a fault in a cooling fan is described,to show the importance of carrying out equipment condition monitoring in an enterprise.

fan;fault diagnosis;vibration;frequency spectrum

TH4

B

1006-6764（2013）10-0043-02

2013-05-15

張（1980原），男，大學本科學歷，工程師，現從事設備維修技術工作。