M-3電機振動原因分析

張利民

摘? 要：我們使用電機振動評價等級標準GB6075-99，對M-3電機產生振動的原因進行了測試，通過分析M-3電機風扇側軸承水平方向故障時FFT圖及瀑布圖，我們發現在電機軸承本身質量及潤滑沒有問題的情況下，對于長輸管線機泵，因流量大易致使機泵整體振動加大，時間長會引起軸承疲勞損壞。因此，除控制出站壓力，還應要求生產限定流量運行，以保證機泵長周期運行。

關鍵詞：電機;振動;限定流量

中圖分類號：TM307? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）31-0046-02

Abstract： We use the Motor Vibration Evaluation Grade Standard GB6075-99， to test the cause of vibration of M-3 motor， and analyze the FFT diagram and waterfall diagram when the fan-side bearing of M-3 motor fails in the horizontal direction. It is found that under the condition that there is no problem with the quality and lubrication of the motor bearing itself， for the long-distance pipeline pump， it is easy to increase the overall vibration of the pump because of the large flow rate， and will lead to the fatigue damage of the bearing after a long time. Therefore， in addition to controlling the outbound pressure， the production should also be required to limit the flow operation in order to ensure the long-term operation of the pump.

Keywords： motor; vibration; limited flow rate

1 設備情況簡介

2 事件經過

2018年12月8日20：07長輸泵房班長在巡檢時發現長輸泵房M-3電機運行有雜音（電機電流60A，機泵出口壓力4.0MPa，電機對輪側溫度41℃，電機風扇側溫度43℃，輸量為403t/h，電機振動值6.0mm/s）。20：28因電機雜音及振動過大，當班崗位人員立即停泵。

3 相關分析數據

3.1 FFT圖譜（見圖1）

3.2瀑布圖（見圖2、圖3）

圖2、圖3是12月8日M-3電機風扇側軸承水平方向故障時FFT圖及瀑布圖。

3.3電機振動評價等級標準（GB6075-99）（見表2）

3.4 具體分析如下

M-3電機風扇側軸承水平方向振動在12月8日19：26分左右振動出現第一次異常;M-3電機風扇側軸承水平方向振動在12月8日20：：18分時右振動出現第二次異常;M-3電機主要異常現象是電機運行時溫度升高、有雜音，且雜音逐漸增大;M-3電機于20時28分緊急停機。

通過以上圖例顯示，本次故障頻譜體現在7倍頻高，電機故障為7倍頻問題，也就是主要為軸承故障。這與體現出電機聲音大，電機整體振動展示出松動特征，保持架無法固定滾動體相一致。

4 檢維修

維修人員將M-3電機風扇側軸承拆卸下來，從下面照片可以看出NU219軸承保持架有輕微磨損，間隙過大。

5 軸承故障原因分析

5.1 軸承產品質量

該軸承是2017年5月17日安裝，至2018年12月8日運行時間總計9768小時。本次發現問題主要是軸承運行有雜音，振動值偏高，（最高值為6.0mm/s;報警值為4.5mm/s）拆卸后發現軸承只是出現保持架磨損，沒有損壞，故排除軸承產品質量問題。

5.2 潤滑情況

軸承拆卸時發現，軸承箱內潤滑脂很充足，沒有出現潤滑不好的問題，其次儲運站會同工建于11月15日進行電機潤滑脂加注;本次故障出現時軸承溫升不高。

電機使用的潤滑脂是威利摩特的，通過幾次電機故障顯示發生時間均在冬季，溫度低且輸轉量大的工況下出現。該潤滑脂性能為耐高溫，電機在冬季運行，溫度較低，潤滑脂流動性差，軸承在類似干磨狀態下運行，潤滑效果不好，易出現軸承故障。但不是此次事件的主要原因，但建議考慮更換低溫情況下能正常運行的潤滑脂。

5.3 安裝情況

維護在2017年5月17日軸承更換時按檢修規程進行，沒有違章操作。

5.4 油品輸轉量影響

儲運站長輸泵額定流量為430m3/h，而電機出現故障時大線輸轉量為403t/h（運行介質為柴油，流量為497m3/h）。查一下歷史記錄從8日早2：18長輸管線介質由柴油換汽油時，瞬時流量為413t/h（流量為543m3/h），出站壓力為5.7MPa，之后的輸量一直在403t/h運行。因流量大致使機泵整體振動加大，時間長了引起軸承疲勞損壞。

6 結論

（1）由于電機更換軸承后轉子沒有進行動平衡試驗，微小偏差在增加負荷情況下對電機安全運行產生較大影響，維修設備有條件時最好進行動平衡試驗。

（2）機泵或者配用電機維修后，沒有進行荷載試驗，無法確認維修后設備運行狀態，只能通過介質運行后檢驗，對于負荷變化的影響無法檢驗。

（3）在長輸線柴油頂輸汽油時，由于密度前輕后重，等于放量輸送，壓力雖然不高，但流量大。目前操作規程僅控制出站壓力5.8MPA，對長輸線有保護作用，但流量限載是對機泵的有效保護。因此要求生產限定流量運行，以保證機泵長周期運行。

參考文獻：

[1]陸志厚.電站風機和水泵軸承振動與轉子動平穩的相關分析[J].電站輔機，2006，27（2）：18-23.

[2]張海平.電機自動控制系統故障分析[J].中國設備工程，2019（12）：57-58.