張,蔣成龍,唐曉明

（中糧東海糧油工業(yè)（張家港）有限公司,江蘇張家港215632)

冷卻風(fēng)機(jī)軸承故障診斷

（中糧東海糧油工業(yè)（張家港）有限公司,江蘇張家港215632)

詳細(xì)敘述了對(duì)常見的冷卻風(fēng)機(jī)的一種故障進(jìn)行診斷的全過程，從而說明了企業(yè)開展設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的重要意義。

風(fēng)機(jī);故障診斷;振動(dòng);頻譜

1 概述

在有動(dòng)力設(shè)備的工業(yè)企業(yè)中，設(shè)備的運(yùn)行狀況越來越受到重視，設(shè)備連續(xù)、穩(wěn)定地運(yùn)行對(duì)生產(chǎn)起著非常重要的作用。因?yàn)樵谶B續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)中，如果某臺(tái)關(guān)鍵設(shè)備因故障停機(jī)，則會(huì)影響全廠的生產(chǎn)及銷售計(jì)劃，發(fā)生惡性連鎖反應(yīng)，從而造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，對(duì)公司內(nèi)大量處于關(guān)鍵部位且位置分散的風(fēng)機(jī)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷工作是非常必要的。

FN125冷卻風(fēng)機(jī)為懸臂式風(fēng)機(jī)，傳動(dòng)方式是通過皮帶驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)。該風(fēng)機(jī)自2012年初起振動(dòng)值增大，至6月下旬，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)該風(fēng)機(jī)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)和檢查，振動(dòng)值已達(dá)13 mm/s，噪音異常且聲響很大，軸承座溫度90益左右。

2 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試及診斷分析

2.1 測(cè)試方案

冷卻風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行工況穩(wěn)定，因而振動(dòng)測(cè)試分析方法對(duì)風(fēng)機(jī)來說是非常有效的，設(shè)備簡(jiǎn)圖及測(cè)點(diǎn)圖如圖1所示。

圖1 FN125風(fēng)機(jī)測(cè)點(diǎn)圖

2.2 故障診斷分析

（1）振動(dòng)值分析

通過連續(xù)跟蹤監(jiān)測(cè)，從風(fēng)機(jī)測(cè)點(diǎn)趨勢(shì)圖（圖2、圖3）上可看出，振動(dòng)值呈上升趨勢(shì)，且3#加速度值明顯較大，結(jié)合3#、4#軸承處溫度都在90益左右（平常溫度為65益左右），初步判斷3#軸承出現(xiàn)故障。

圖2 速度值趨勢(shì)圖

圖3 加速度值趨勢(shì)圖

（2）頻譜分析

通過以上分析，了解了設(shè)備目前的工作狀態(tài)，初步確定了3#軸承故障。但是，幅域分析方法無法

定位發(fā)生故障的具體位置，進(jìn)一步對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，通過提取故障頻率成分，從而確認(rèn)引發(fā)故障的零部件。

設(shè)備的主要參數(shù)：風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速2461 r/min越41 Hz，軸承型號(hào)SKF 2313K。

軸承特征頻率如下：

轉(zhuǎn)頻：41 Hz

保持架頻率:16.359 Hz

滾動(dòng)體頻率:94.013 Hz

外圈頻率:212.503 Hz

內(nèi)圈頻率:320.497 Hz

分析測(cè)得各測(cè)點(diǎn)頻譜圖，發(fā)現(xiàn)3H的故障特征比較明顯，如圖4所示，主要峰值見表1，第2、3、6、1峰值正是軸承外圈頻率及其2X、3X、4X倍頻?？紤]到根據(jù)軸轉(zhuǎn)速和軸承幾何尺寸計(jì)算出的故障特征頻率與實(shí)際解調(diào)頻譜中的故障特征頻率之間，由于譜分析分辨率的原因而存在差異，所以實(shí)際診斷時(shí)存在一個(gè)頻率誤差。結(jié)合溫度異常、聲音異響可以斷定，該風(fēng)機(jī)3#軸承外圈存在缺陷，應(yīng)在密切跟蹤監(jiān)測(cè)下盡快安排計(jì)劃性檢修。

圖4 3Hv速度頻譜圖

表1 主要峰值及其頻率

3 維修及維修后運(yùn)行情況

2012年6月底，經(jīng)與維修、工藝人員溝通后，及時(shí)對(duì)該設(shè)備實(shí)施了停機(jī)檢修，發(fā)現(xiàn)3#軸承外圈及滾珠已發(fā)生嚴(yán)重的點(diǎn)蝕和剝落，見圖5、圖6。

在更換該風(fēng)機(jī)軸承之后開機(jī)，滿載時(shí)振動(dòng)值為3.8耀5.5 mm/s，基本與其它榨油廠同類風(fēng)機(jī)相同，運(yùn)行狀況良好。

圖5 3#軸承外圈

圖6 3#軸承滾珠

4 維修及維修后運(yùn)行情況

由于潤(rùn)滑等原因，風(fēng)機(jī)中最易損壞的往往是軸承，如未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)軸承損壞，將會(huì)造成抱軸等問題，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，工業(yè)企業(yè)積極開展設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷工作，不僅能有效地提高設(shè)備管理水平，確保設(shè)備安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，由事后維修轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)防性維修乃至預(yù)知維修，制定出合理的維修計(jì)劃和措施，降低維修成本，更能為企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益。

[1]林英志.設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)[M].北京：中國(guó)林業(yè)出版社，2009.

[2]楊國(guó)安.機(jī)械設(shè)備故障診斷實(shí)用技術(shù)[M].北京：中國(guó)石化出版社，2007.

Failure Diagnosis for Bearings of Cooling Fan

Zhang Tao,Jiang Chenglong,Tang Xiaoming
(COFCO Eastocean Oils&Grains Industries(Zhangjiagang)Co,.Ltd.,Zhangjiagang,Jiangsu 215632,China)

The entire process of diagnosing a fault in a cooling fan is described,to show the importance of carrying out equipment condition monitoring in an enterprise.

fan;fault diagnosis;vibration;frequency spectrum

TH4

B

1006-6764（2013）10-0043-02

2013-05-15

張（1980原），男，大學(xué)本科學(xué)歷，工程師，現(xiàn)從事設(shè)備維修技術(shù)工作。