水泥厂循环风机振动故障的诊断

曾新林

摘 要：本文通过对风机出现的故障进行故障诊断及振动分析，针对振动形式类似的故障，分别采取不同的诊断手段予以辨别和区分，最终诊断出风机出现的不平衡、轴承座与基础之间松动、电动机轴瓦有碰磨的现象、集电环铜环磨损严重三种故障。

关键词：循环风机； 故障诊断； 振动

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

0 引言

某水泥厂循环风机同时出现了四种不同的振动故障 ：

（1）风机有不平衡的现象；（2）风机负荷侧轴承座与基础之间有松动的现象；（3）电动机轴瓦有碰磨的现象；（4）电动机集电环上的铜环磨损严重。

现将诊断分析及处理过程进行简单描述的总结：循环风机在2010年安装，运行有5年时间了，基础是混凝土型结构。电动机的结构型式及技术参数如下：

型号：YRKK800-6 容量：2800KW 额定电压/电流：10KV/196A

转速：993RPM 出厂编号：J1010502 湘潭电机股份有限公司 出厂时间：2010年2月

风机的结构型式及技术参数如下：

型号：YB-2*40-26-4F 转速：993RPM 江苏金通灵风机有限公司 出厂时间：2010年2月

1 风机不平衡的诊断过程

2015年11月17日，运用数据采集器对水泥厂循环风机进行振动测试，对电动机、风机轴承座的三个方向水平、垂直、轴向的振动速度有效值（mm/s RMS）及频谱进行测量；电动机、风机的振动值大；循环风机测点结构为双侧支撑式，电动机、风机的振动值如表1：（单位：mm/s）。

风机动平衡有：

（1）动不平衡产生1X转速频率的大的振动，但是，在外侧轴承座上的振动幅值与在内侧轴承座上的振动幅值略不相同，假定没有其他明显的故障的话，它们仍然在相同的幅值量级或者小于3：1的比例。

（2）动不平衡和力偶不平衡一样，当动不平衡为主时，振动相位还是稳定的和可重复的。

（3）外侧轴承与内侧轴承之间的水平振动相位差可能是0度到180度的任一角度，这个相位差还是近似等于垂直方向振动相位差。不管是力不平衡还是力偶不平衡是否占优势，2轴承处水平等方向振动相位差应该近似相位差等于垂直方向振动相位差。

通过对风机的振动频谱、相位分析，风机有动不平衡的现象。先对风机做在线动平衡后，电动机、风机非负荷侧的振动比平衡前下降了，但是电动机、风机负荷侧水平方向的振动还是偏大。（A1—6.26mm/s—16.59Hz ；V2—5.10mm/s—16.64Hz H3—3.68mm/s—16.6Hz）。

2 风机负荷侧轴承座与基础之间有松动的现象

风机做动平衡后，风机负荷侧轴承座振动仍偏大，对风机轴承座进行检测。

机械松动有3种不同类型：

（1）结构框架或基础松动。结构松动或机器底脚，基础平板和混凝土基础刚性差。变形或破碎的砂浆；框架或基础变形（软底脚）；地脚螺栓松动。

（2）结构裂纹或轴承座裂纹；有时支承脚高度不同引起的摇动运动；偶而发生一些轴承座固定螺栓松动。轴承松动或零部件配合不当时故障只是次要严重。

（3）轴承在轴承座中松动；轴承内部间隙过大；轴承衬套在其盖内松动；轴承要轴上松动或转动。

经检查测量；发现风机第3点轴承座底脚有松动的现象：（测量数据如图1）

经检查测量；发现风机非负荷侧轴承座两边振动差不多，非负荷侧轴承座没有松动的现象。对负荷侧轴承座的地脚螺丝拧紧后，负荷侧轴承座的水平振动还是偏大。风机非负荷侧轴承座底脚与基础有松动的现象。需要对基础重新处理。

3 电动机集电环上的铜环磨损严重，电动机轴瓦有碰磨的现象

断开联轴节，对电动机空转，测量电动机轴承座水平、垂直、轴向的振动速度有效值（mm/s RMS），电动机非负荷侧有周期性的振动。检查发现，电动机轴瓦有碰磨的现象；对发电机轴瓦重新刮研处理；电动机的非负荷侧集电环铜环磨损严重，拆下集电环对表面进行光刀处理后，重新安装后开机，电动机振动、风机非负荷侧振动正常，风机负荷侧振动仍偏大。

4 总结

在对风机进行振动故障诊断过程中，应注意以下几点：

（1）细致认真的日常检测和维护是防止风机故障的有效手段。

（2）利用振动相位可以区分表现近似的故障，如不平衡，基础刚性不好和对中不良。

（3）对电动机进行空转能更好的了解电动机的运行状况。

（4）应尽量利用多种检测手段对风机故障进行分析，多角度的分析，能够全面准确的判断风机故障的原因。

参考文献：

[1]机械振动讲演文集[G].白木万博，1984.

[2]张正松.旋转机械振动监测及故障诊断[S].机械工业出版社， 1987.