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某廠風機滾動軸承跑圈故障案例

2019-11-19
  設備概況
  某廠風機結構為懸臂式,由電機通過聯軸器帶動,結構如圖1所示。電機額定轉速2900r/min(48.33Hz)。圖中1,2為電機側非驅動端和驅動端測點,3,4為風機側驅動端和非驅動端軸承處測點,風機兩端軸承均為6310。電機功率15Kw,風量100m³/min。
 
圖1 風機結構簡圖
  故障現場描述
  2017年8月中旬,該臺風機出現異常振動,表現為風機運轉時,懸臂支撐的兩軸承座出現異常的周期性振動沖擊噪聲。表1為當時振動測量值,其中3,4號點振動超標,主要表現為水平和軸向振動大。風機在全速運轉時,驅動端與非驅動端兩軸承水平和軸向方向振動都超過振動標準(ISO10816-3組別2剛性基礎)很多,尤其是非驅動端軸承軸向方向振動達到11.55mm/s。
  振動分析過程
  1)數據
圖2:非驅動端軸承振動沖擊明顯
圖3:非驅動端軸承解調頻譜
圖4:非驅動端軸承加速度頻譜
圖5:非驅動端軸承速度頻譜
  1)數據
  對所測頻譜進行分析:根據圖2非驅動端軸承水平方向的加速度波形可發現,該測點存在明顯的振動沖擊。根據圖3該測點的解調頻譜,可發現頻譜中存在明顯的軸承外圈故障頻率及其諧頻,此時分析軸承潤滑不足或是外圈發生初期磨損。根據圖4該測點的加速度頻譜,可發現頻譜中存在151.6Hz(軸承外圈故障頻率)的多倍諧頻,此時分析軸承外圈故障已發展到中期。根據圖5該測點的速度頻譜,頻譜中同樣存在151.6Hz及其多倍諧頻,此時分析該軸承的外圈已經磨損到中后期,加上之前該測點振動水平超標準,建議應立即停機,對該軸承進行更換。
  下圖是更換下來的軸承外圈,可明顯發現該軸承外圈已出現嚴重凹坑。
圖6:損傷的外圈
  結論
  本案例證明:振動監測與故障分析診斷技術的應用,為滾動軸承故障診斷提供了高效、可靠的現代化技術手段。通過對異常振動的監測和分析,將振動分析的相關理論與現場實際相結合,以理論指導實踐,再由實踐驗證和豐富理論,來準確判定風機振動異常的根本原因,并以此為依據指導科學檢修,檢修方向直指故障部位,避免了盲目檢修,為保證風機平穩、安全的運行奠定了有效的技術保障。
(來源:衡通科技服務)