电机振动频谱分析与处理

2013-05-03吕庆斌

设备管理与维修 2013年4期

吕庆斌

1.概述

2011年年初，济钢能源动力厂7号D1170高炉鼓风机驱动电机轴承振动逐渐增大，影响设备的安全稳定运行。该电机为YK3500-2型3500kW异步电机，转速2880r/min，两端轴承都为球面滑动轴承。经监测记录，轴承振动速度在6个月内由2.3mm/s逐渐增至6.5mm/s。电机与增速箱小齿轮通过弹性膜片联轴器连接，小齿轮侧轴承振动基本正常，机组其余轴承振动变化不大（表1）。

2.振动分析

（1）初步分析

经观察，电机底座为16mm厚钢板焊接，并用快速灌浆料灌制底座，结构比较合理，基础强度能够达到要求。测量发现，电机地脚处振幅最大为0.012mm，底座靠近电机处振幅都未超过0.01mm。由此，底座刚度和基础松动引起振动的可能较小。

表1 电机及小齿轮轴承振动情况 mm/s

该电机两端轴承为球面轴承，球面轴承具有一定自动调心、减振功能，而且对近期检修记录进行检查发现，电机测点1、测点2的轴承间隙、紧力都在技术标准范围内，轴承间隙分别为0.27mm、0.29mm，轴承压紧力分别为0.02mm、0.01mm，因此轴承本身引起振动的可能性较小。

电机与小齿轮连接使用弹性膜片联轴器，承受不对中能力较强，具有一定的减振、降噪能力。但分析发现，联轴器本身较长（1200mm），从而造成找正时找正杆挠度影响较大，有可能产生一定的找正偏差，因此中心偏差可能是造成振动的一个因素。

（2）频谱分析

分别测取4个轴承的振动频谱，并对振动最严重的电机非负荷端水平轴振动频谱（图1）进行分析。

从振动频谱图上可以看出，50Hz为电机转速1倍频，振动峰值为6.9mm/s，为振动主要成分；100Hz为电机转速2倍频，振动峰值为3.4mm/s，为振动次要成分；150Hz以后振动峰值较小，对振动的影响不大。根据频谱原理分析，1倍频振动可能为旋转体不平衡造成，2倍频振动可能为中心对中不良造成，电机转子不平衡及中心对中不良是检修处理的重点。

3.振动处理及效果

借高炉休风机会，对电机进行了针对性的检修。将电机转子抽芯、清灰后，校正转子动平衡，平衡结果见表2。

电机转子复装就位后，根据相关资料消除挠度对找正的影响后，对电机与增速箱小齿轮对中进行了检查、调整及处理（表3）。

电机检修后联动试车，两端轴承处振动值大幅减小（图2），振速2mm/s左右，减速箱风机振动正常。从频谱图2可看出，1倍频、2倍频振动峰值都下降至优良指标，说明该电机振动处理措施准确、有效。