水泥廠循環風機振動故障的診斷

曾新林

摘 要：本文通過對風機出現的故障進行故障診斷及振動分析，針對振動形式類似的故障，分別采取不同的診斷手段予以辨別和區分，最終診斷出風機出現的不平衡、軸承座與基礎之間松動、電動機軸瓦有碰磨的現象、集電環銅環磨損嚴重三種故障。

關鍵詞：循環風機； 故障診斷； 振動

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.026

0 引言

某水泥廠循環風機同時出現了四種不同的振動故障 ：

（1）風機有不平衡的現象；（2）風機負荷側軸承座與基礎之間有松動的現象；（3）電動機軸瓦有碰磨的現象；（4）電動機集電環上的銅環磨損嚴重。

現將診斷分析及處理過程進行簡單描述的總結：循環風機在2010年安裝，運行有5年時間了，基礎是混凝土型結構。電動機的結構型式及技術參數如下：

型號：YRKK800-6 容量：2800KW 額定電壓/電流：10KV/196A

轉速：993RPM 出廠編號：J1010502 湘潭電機股份有限公司 出廠時間：2010年2月

風機的結構型式及技術參數如下：

型號：YB-2*40-26-4F 轉速：993RPM 江蘇金通靈風機有限公司 出廠時間：2010年2月

1 風機不平衡的診斷過程

2015年11月17日，運用數據采集器對水泥廠循環風機進行振動測試，對電動機、風機軸承座的三個方向水平、垂直、軸向的振動速度有效值（mm/s RMS）及頻譜進行測量；電動機、風機的振動值大；循環風機測點結構為雙側支撐式，電動機、風機的振動值如表1：（單位：mm/s）。

風機動平衡有：

（1）動不平衡產生1X轉速頻率的大的振動，但是，在外側軸承座上的振動幅值與在內側軸承座上的振動幅值略不相同，假定沒有其他明顯的故障的話，它們仍然在相同的幅值量級或者小于3：1的比例。

（2）動不平衡和力偶不平衡一樣，當動不平衡為主時，振動相位還是穩定的和可重復的。

（3）外側軸承與內側軸承之間的水平振動相位差可能是0度到180度的任一角度，這個相位差還是近似等于垂直方向振動相位差。不管是力不平衡還是力偶不平衡是否占優勢，2軸承處水平等方向振動相位差應該近似相位差等于垂直方向振動相位差。

通過對風機的振動頻譜、相位分析，風機有動不平衡的現象。先對風機做在線動平衡后，電動機、風機非負荷側的振動比平衡前下降了，但是電動機、風機負荷側水平方向的振動還是偏大。（A1—6.26mm/s—16.59Hz ；V2—5.10mm/s—16.64Hz H3—3.68mm/s—16.6Hz）。

2 風機負荷側軸承座與基礎之間有松動的現象

風機做動平衡后，風機負荷側軸承座振動仍偏大，對風機軸承座進行檢測。

機械松動有3種不同類型：

（1）結構框架或基礎松動。結構松動或機器底腳，基礎平板和混凝土基礎剛性差。變形或破碎的砂漿；框架或基礎變形（軟底腳）；地腳螺栓松動。

（2）結構裂紋或軸承座裂紋；有時支承腳高度不同引起的搖動運動；偶而發生一些軸承座固定螺栓松動。軸承松動或零部件配合不當時故障只是次要嚴重。

（3）軸承在軸承座中松動；軸承內部間隙過大；軸承襯套在其蓋內松動；軸承要軸上松動或轉動。

經檢查測量；發現風機第3點軸承座底腳有松動的現象：（測量數據如圖1）

經檢查測量；發現風機非負荷側軸承座兩邊振動差不多，非負荷側軸承座沒有松動的現象。對負荷側軸承座的地腳螺絲擰緊后，負荷側軸承座的水平振動還是偏大。風機非負荷側軸承座底腳與基礎有松動的現象。需要對基礎重新處理。

3 電動機集電環上的銅環磨損嚴重，電動機軸瓦有碰磨的現象

斷開聯軸節，對電動機空轉，測量電動機軸承座水平、垂直、軸向的振動速度有效值（mm/s RMS），電動機非負荷側有周期性的振動。檢查發現，電動機軸瓦有碰磨的現象；對發電機軸瓦重新刮研處理；電動機的非負荷側集電環銅環磨損嚴重，拆下集電環對表面進行光刀處理后，重新安裝后開機，電動機振動、風機非負荷側振動正常，風機負荷側振動仍偏大。

4 總結

在對風機進行振動故障診斷過程中，應注意以下幾點：

（1）細致認真的日常檢測和維護是防止風機故障的有效手段。

（2）利用振動相位可以區分表現近似的故障，如不平衡，基礎剛性不好和對中不良。

（3）對電動機進行空轉能更好的了解電動機的運行狀況。

（4）應盡量利用多種檢測手段對風機故障進行分析，多角度的分析，能夠全面準確的判斷風機故障的原因。

參考文獻：

[1]機械振動講演文集[G].白木萬博，1984.

[2]張正松.旋轉機械振動監測及故障診斷[S].機械工業出版社， 1987.