郭玉杰，王曉東，吳剛，高宇

(1.河南電力試驗(yàn)研究院，鄭州 450052；2.大唐信陽(yáng)發(fā)電有限責(zé)任公司，河南 信陽(yáng) 464100)

某型超超臨界鍋爐脫硫濕磨機(jī)運(yùn)行時(shí)發(fā)生了電動(dòng)機(jī)-減速機(jī)彈性聯(lián)軸器彈性橡膠塊老化變形脫落的異常情況，修復(fù)后投入正常運(yùn)行，但是設(shè)備出現(xiàn)了振動(dòng)增大現(xiàn)象，主要表現(xiàn)在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端軸承(2#軸承)和減速機(jī)高速端軸承(3#，4#軸承)上，振動(dòng)為170 μm左右，而正常運(yùn)行中軸承振動(dòng)小于70 μm。

現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了檢修檢查，主要是各軸承、減速機(jī)內(nèi)部、地腳螺栓、電動(dòng)機(jī)-減速機(jī)彈性聯(lián)軸器中心復(fù)查，電動(dòng)機(jī)內(nèi)部檢查，更換了聯(lián)軸器彈性橡膠塊、電動(dòng)機(jī)自由端軸承和減速機(jī)端高速軸承，但無(wú)明顯效果，異常振動(dòng)仍影響設(shè)備的安全運(yùn)行。

1 振動(dòng)試驗(yàn)

該電動(dòng)機(jī)與減速機(jī)高速軸采用彈性聯(lián)軸器連接，減速機(jī)低速軸與濕磨機(jī)傳動(dòng)軸同樣采用彈性聯(lián)軸器。減速機(jī)減速比是6.3∶1。電動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速為996 r/min，濕磨機(jī)的工作轉(zhuǎn)速為158 r/min。

設(shè)備振動(dòng)測(cè)點(diǎn)布置如下：1#～4#軸承垂直、水平方向臨時(shí)安裝速度傳感器，用于測(cè)量軸承的振動(dòng)位移值。

圖2 軸承垂直方向振動(dòng)的頻譜圖

圖3 軸承水平方向振動(dòng)的波形圖

表1 運(yùn)行中各軸承測(cè)點(diǎn)基頻振動(dòng)值、相位和通頻振動(dòng)值 μm

表2 斷電后部分軸承振動(dòng)測(cè)點(diǎn)基頻振動(dòng)值、相位和通頻振動(dòng)值 μm

從以上圖、表可以看出：

(1)設(shè)備振動(dòng)主要表現(xiàn)在2#，3#軸承上，振動(dòng)頻率以基頻為主，性質(zhì)是普通強(qiáng)迫振動(dòng)。

(2)3#軸承有少量的62 Hz的振動(dòng)分量，水平方向62 Hz振動(dòng)值為45～61 μm，垂直方向62 Hz振動(dòng)值為32～36 μm。

(3)2#，3#軸承水平方向相位差為152°，接近于反向180°。

(4)2#，3#軸承垂直方向相位差為120°，以反向分量為主，但是也有明顯的同向振動(dòng)分量，可以說(shuō)既有反向振動(dòng)分量也有同向分量。

(5)設(shè)備斷電后降速過(guò)程中，在939 r/min時(shí)2#軸承水平振動(dòng)為125 μm，與工作轉(zhuǎn)速下的振動(dòng)值對(duì)比，振動(dòng)略有降低。

(6)電動(dòng)機(jī)-減速機(jī)彈性聯(lián)軸器兩側(cè)的2#，3#軸承徑向振動(dòng)頻譜中，沒(méi)有明顯的2倍頻振動(dòng)分量。

評(píng)分內(nèi)容包括115項(xiàng)，其包括三部分：（1）神經(jīng)學(xué)部分：主動(dòng)及被動(dòng)肌張力和原始反射。（2）行為學(xué)部分：包括狀態(tài)、感官及互動(dòng)反應(yīng)。（3）藥物負(fù)荷/戒斷，最后評(píng)出13項(xiàng)分?jǐn)?shù)，比較兩組每項(xiàng)均數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)差，通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析比較兩組的差別，進(jìn)而評(píng)估兩組神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育。

(7)從波形圖上看，2#，3#軸承水平方向振動(dòng)波形不是標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，發(fā)生了畸變。

(8)減速機(jī)兩端軸承徑向振動(dòng)特點(diǎn)是，靠近彈性聯(lián)軸器軸承的振動(dòng)明顯大于另一個(gè)軸承，但是2個(gè)軸承無(wú)論是垂直方向還是水平方向振動(dòng)，相位基本相等。

(9)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端振動(dòng)明顯大于自由端。

2 故障診斷

(1)設(shè)備振動(dòng)主要表現(xiàn)在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端軸承和減速機(jī)高速端軸承徑向的2個(gè)方向上，振動(dòng)主頻率是基頻，性質(zhì)是不穩(wěn)定普通強(qiáng)迫振動(dòng)。

(2)從歷史趨勢(shì)上分析，設(shè)備投產(chǎn)時(shí)振動(dòng)狀態(tài)良好，說(shuō)明原來(lái)設(shè)備正常。

(3)從相關(guān)性角度分析，因電動(dòng)機(jī)-減速機(jī)聯(lián)軸器彈性橡膠塊脫落造成設(shè)備異常，無(wú)法正常運(yùn)行。修復(fù)后設(shè)備振動(dòng)狀況出現(xiàn)了明顯惡化。因此不能排除本次檢修工作對(duì)設(shè)備的負(fù)面影響。

(4)從振動(dòng)部位傳遞性規(guī)律上分析，一般靠近故障部位的振動(dòng)應(yīng)大于遠(yuǎn)離故障的部位。結(jié)合減速機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩端軸承振動(dòng)大小，故障部位應(yīng)靠近電動(dòng)機(jī)-減速機(jī)彈性聯(lián)軸器。

(5)根據(jù)軸承振動(dòng)相位，電動(dòng)機(jī)-減速機(jī)彈性聯(lián)軸器兩端軸承水平方向振動(dòng)近于反向，垂直方向振動(dòng)反向大于同向，故障部位應(yīng)該位于彈性聯(lián)軸器側(cè)附近，具有偏角不對(duì)中的特征[1]。

(6)電動(dòng)機(jī)斷電后，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端振動(dòng)沒(méi)有立即消失和明顯降低，說(shuō)明振動(dòng)故障不是電氣因素引起的[2]，可以排除電動(dòng)機(jī)故障。

根據(jù)以上分析，診斷為電動(dòng)機(jī)-減速機(jī)彈性聯(lián)軸器中心不正，有必要進(jìn)行檢查和驗(yàn)證。

3 處理措施和效果

停機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)彈性聯(lián)軸器中心偏差很大，上、下張口超標(biāo)0.50 mm。同時(shí)檢查了彈性聯(lián)軸器晃度，減速機(jī)側(cè)外圓晃度為0.30 mm，電動(dòng)機(jī)側(cè)外圓晃度為0.25 mm。由于聯(lián)軸器外觀變形，拆卸修復(fù)后重新裝配。回裝后聯(lián)軸器外圓晃度小于0.05 mm。同時(shí)外圓、張口偏差均小于0.03 mm。

處理后設(shè)備狀況良好，電動(dòng)機(jī)兩端軸承振動(dòng)均小于42 μm，結(jié)果見(jiàn)表3。減速機(jī)的3#，4#軸承基頻振動(dòng)大幅度降低，但通頻值偏大，頻譜分析表明主要是存在頻率為62 Hz、大小為50～60 μm的嚙合頻率分量，嚙合頻率是由減速機(jī)大、小齒輪工作狀態(tài)不良造成的。

表3 處理后各軸承振動(dòng)測(cè)點(diǎn)基頻振動(dòng)值、相位和通頻振動(dòng)值 μm

考慮到振動(dòng)值與原來(lái)對(duì)比變化不大，并且振動(dòng)值在合格范圍，可以安全運(yùn)行。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行觀察，沒(méi)有再出現(xiàn)振動(dòng)增大現(xiàn)象。

4 結(jié)論

(1)該型設(shè)備檢修后的振動(dòng)增大現(xiàn)象，振動(dòng)主頻率是基頻，性質(zhì)是穩(wěn)定普通強(qiáng)迫振動(dòng)。振動(dòng)特點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)-減速機(jī)彈性聯(lián)軸器兩端徑向振動(dòng)相位呈反向；靠近聯(lián)軸器的振動(dòng)值明顯大于另一端。振動(dòng)原因是彈性聯(lián)軸器中心不正。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢修調(diào)整，消除了設(shè)備的振動(dòng)故障。

(2)根據(jù)彈性聯(lián)軸器兩端軸承的相位差進(jìn)行分析，可以大致判斷其故障類(lèi)型。

(3)從振動(dòng)傳遞性規(guī)律上，可以判斷設(shè)備故障部位的大體位置。

(4)傳統(tǒng)觀念通常認(rèn)為彈性聯(lián)軸器對(duì)中心偏差有較強(qiáng)的補(bǔ)償性，但是該型彈性聯(lián)軸器的中心不正造成了設(shè)備超標(biāo)振動(dòng)故障，值得高度重視。