導熱油循環泵軸承保持架損壞分析

水龍

(西安因聯信息科技有限公司，陜西 西安710065）

1 概述

某化工廠導熱油循環泵機組，配備3臺導熱油循環泵，電機型號為TYPE JHM-315M-2，功率132 kW，轉速2980 r/min，泵類型：懸臂離心泵，泵兩端軸承：6312。由于其他原因在線傳感器只在泵端安裝兩個，見圖1。

2 背景介紹

該設備最近幾個月頻繁損壞，7月1日維修時，更換了軸承和軸封，然而在設備維修后運行時，泵驅動端振動速度值依然較高，一直穩定維持在8.0 mm/s左右，見圖2。

圖1

圖2

加速度和加速度包絡均不高，2019年9月13至15號機組加速度和加速度包絡急劇上升（見圖3），在此期間，該設備工況穩定，工藝未做調整，9月16早上八點半左右，設備停機，拆機維修。

從維修后開機運行到設備損壞、拆機維修，泵端速度有效值并未產生過于明顯的變化，整體趨勢穩定。

3 頻譜分析及結論建議

在加速度包絡上升之前，在頻譜中能看到保持架的故障頻率，帶有3.75 Hz的邊頻帶，并且在工頻的諧頻上也存在類似的邊頻帶，整體幅值不高，見圖4。

圖3 泵驅動端水平方向加速度包絡趨勢圖

圖4 9月10日加速度包絡頻譜

在9月15日的數據中已經無法明確地識別出保持架缺陷頻率，取而代之的是軸承內圈故障頻率及伴有保持架缺陷頻率的邊帶，底腳噪音明顯增大，各項幅值也有所增加，見圖5。加速度時域波形中也存在大概以軸承內圈故障頻率為周期的沖擊，見圖6。

圖5 9月15日加速度包絡頻譜圖

圖6 9月15日加速度時域波形圖

圖7 泵驅動端水平方向加速度趨勢圖

圖8 9月10至15號泵驅動端溫度變化趨勢圖

由于機組加速度、加速度包絡在9月13至15號三天內急速上升（見圖7），而泵端溫度也在這三天內開始上升，泵驅動端溫度最高時可達到103.69°，見圖8。對比圖9經過分析，得出軸承保持架存在損壞，導致泵端溫度上升，建議廠方及時停機，檢查維修，以免造成更嚴重的后果。

圖9 9月10至15號泵非驅動端溫度變化趨勢圖

4 結論正確性驗證

2019年9月15日14：00左右該設備停機，9月16日廠方對該設備進行拆解維修，拆開設備后，發現軸承保持架斷裂，拆解結果證實了之前的診斷結論。現場拆解圖片見圖10。

5 結束語

該事故案例說明，當軸承保持架損壞時，頻譜中往往不會單獨只出現保持架缺陷頻率，而當其他頻率成份中伴有保持架缺陷頻率為邊帶的時候，往往已經預示著該軸承的狀態比較差，這個時候，需要對設備進行檢查維修，以免出現突發故障，導致更嚴重的事故發生。

圖10 損壞的軸承保持架

滾動軸承是組成旋轉設備的重要零部件之一，也是最易損壞的零部件，在設備運行過程中，由于各種原因，軸承的使用壽命會大大降低。通過振動監測的頻譜分析，能最大限度地避免事故的發生，做到預防性維修，優化備品備件，節約成本。