YKK630-4電機(jī)振動(dòng)故障處理

張文濤

（中國(guó)大唐集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司華中分公司 鄭州）

某電廠2#爐一次風(fēng)機(jī)是雙極軸流動(dòng)葉可調(diào)式，電機(jī)是上海電氣集團(tuán)上海電機(jī)廠有限公司生產(chǎn)，型號(hào)YKK630-4，功率3 kW，額定電流230.7 A。大修后試運(yùn)行過(guò)程中，電機(jī)兩端軸承振動(dòng)嚴(yán)重超標(biāo)，最大值已超過(guò)100 μm。對(duì)機(jī)組進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試，仔細(xì)分析振動(dòng)特點(diǎn)，結(jié)合振動(dòng)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)情況，提出治理方案并分步實(shí)施，處理后單轉(zhuǎn)電機(jī)時(shí)，兩端軸承最大振動(dòng)≤20 μm，連接對(duì)輪后，軸系振動(dòng)均在合格范圍。

1.振動(dòng)故障測(cè)試

電機(jī)在大修結(jié)束后啟動(dòng)試運(yùn)行，電機(jī)兩端軸承多處振動(dòng)均超標(biāo)。為分析振動(dòng)大的原因，在現(xiàn)場(chǎng)加裝臨時(shí)用的本特利9200型速度傳感器，將信號(hào)接入振動(dòng)測(cè)試儀進(jìn)行采集。測(cè)試結(jié)果顯示，電機(jī)驅(qū)動(dòng)端垂直和水平方向振動(dòng)幅值分別為98 μm和111 μm，自由端垂直和水平方向振動(dòng)幅值分別為16 μm和92 μm。電機(jī)主頻率為基頻，但驅(qū)動(dòng)端垂直方向有較大的2倍頻，幅值和相位穩(wěn)定，見(jiàn)圖1和圖2。

圖1 電機(jī)軸承振動(dòng)趨勢(shì)圖

圖2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)端軸承頻譜圖

2.第一階段故障治理

基礎(chǔ)安裝不良，機(jī)械機(jī)構(gòu)強(qiáng)度不夠，共振、地腳螺絲松動(dòng)，電機(jī)風(fēng)扇損壞，聯(lián)軸器中心存在偏差或聯(lián)軸器本身缺陷等。

圖3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)端軸承頻譜圖

對(duì)電機(jī)振動(dòng)的測(cè)試情況分析，當(dāng)電機(jī)斷電時(shí)，振動(dòng)并沒(méi)有立即降低，可以排除電磁方面的原因。進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)端垂直方向存在明顯的2倍頻，表明對(duì)輪中心存在一定缺陷。電機(jī)兩端垂直方向振動(dòng)差別大，分別是98μm和16μm，而水平方向差別較小，分別是111 μm和92 μm，且主頻率為基頻，不排除轉(zhuǎn)子不平衡的原因，但單純的不平衡不會(huì)產(chǎn)生兩端軸承垂直方向上如此大的差別振動(dòng)。進(jìn)一步對(duì)電機(jī)4個(gè)地腳螺栓處的振動(dòng)進(jìn)行了測(cè)量，西北角和東南角的垂直方向振動(dòng)幅值分別為68 μm和57 μm，水平方向振動(dòng)幅值是42 μm和41 μm，電機(jī)西南角和東北角垂直方向振動(dòng)分別是22 μm和17 μm，水平方向振動(dòng)幅值是22 μm和39 μm，呈明顯的“翹頭”現(xiàn)象。現(xiàn)場(chǎng)決定對(duì)電機(jī)底座的接觸情況進(jìn)行檢查處理，并重新調(diào)整地腳螺栓緊力，復(fù)查對(duì)輪中心。

圖4 動(dòng)平衡前電機(jī)軸承趨勢(shì)

圖5 動(dòng)平衡后電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸承振動(dòng)趨勢(shì)

3.第二階段故障治理

重新對(duì)基礎(chǔ)及電機(jī)地腳螺栓進(jìn)行處理并復(fù)查對(duì)輪中心后啟動(dòng)電機(jī)運(yùn)行，電機(jī)振動(dòng)情況有較大改善。單轉(zhuǎn)電機(jī)時(shí)，進(jìn)行了振動(dòng)測(cè)試，電機(jī)驅(qū)動(dòng)端軸承垂直和水平方向振動(dòng)幅值分別為37 μm和48 μm，自由端軸承垂直和水平方向振動(dòng)幅值分別為40 μm和47 μm，振動(dòng)以基頻為主，2倍頻分量基本消失，幅值和相位穩(wěn)定。見(jiàn)圖3和圖4。

可以看出，電機(jī)兩端軸承振動(dòng)有較大程度的改善，最大振動(dòng)幅值已降至50 μm以下。考慮到電機(jī)單轉(zhuǎn)，幅值仍然偏大，為防止帶上風(fēng)機(jī)后振動(dòng)加大，需要進(jìn)一步處理。

在排除共振、基礎(chǔ)不平、熱彎曲、部件松動(dòng)等缺陷后，并結(jié)合以上測(cè)試結(jié)果和分析判斷，該電機(jī)轉(zhuǎn)子上仍存在較大的殘余質(zhì)量不平衡。決定對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)高速動(dòng)平衡，兩次加重后電機(jī)軸承最大振動(dòng)幅值降低至20 μm以內(nèi)，取得了很好的效果。連上風(fēng)機(jī)運(yùn)行，各軸承振動(dòng)均在合格范圍（圖5）。

4.結(jié)論

電機(jī)檢修后試運(yùn)行過(guò)程中，電機(jī)軸承振動(dòng)幅值超標(biāo)，原因是對(duì)輪中心偏差、地腳螺栓受力不均、電機(jī)轉(zhuǎn)子存在質(zhì)量不平衡等因素引起的。分階段實(shí)施了處理方案，電機(jī)兩端軸承振動(dòng)最大值由111 μm降至20 μm以內(nèi)。

1倍頻的振動(dòng)故障在現(xiàn)場(chǎng)最為常見(jiàn)，高速動(dòng)平衡往往能解決很多此類問(wèn)題，但前提是必須排除其他存在的并會(huì)引起1倍頻的干擾因素，不能盲目進(jìn)行動(dòng)平衡，否則難以達(dá)到效果。