史洪泉，鄧文肖

(山東華魯恒升化工股份有限公司，山東 德州 253024)

一、概述

某廠580m31#高爐槽下除塵風(fēng)機(jī)(Y4-73NO.20D)風(fēng)機(jī)流量為260 000m3/h，出口壓力為4 200Pa，電機(jī)功率為560kW，轉(zhuǎn)速為980r/min，電機(jī)通過(guò)剛性聯(lián)軸器與風(fēng)機(jī)直接連接，葉輪安裝形式屬于雙支撐式。風(fēng)機(jī)支撐軸承為雙列球軸承，型號(hào)為22332CA/CW33。

葉輪旋轉(zhuǎn)頻率為16.3Hz，軸承外圈旋轉(zhuǎn)頻率為134Hz，內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)頻率為101.17Hz，滾動(dòng)體旋轉(zhuǎn)頻率為44.3Hz，保持架旋轉(zhuǎn)頻率為6.7Hz。

2012年10月8日，中控操作人員發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)振值變大、溫度升高出現(xiàn)報(bào)警，現(xiàn)場(chǎng)采集風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)域波形譜、頻率波形譜，觀察頻譜發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)頻為17.5Hz(理論為16.3Hz)，振動(dòng)值偏大，初步確認(rèn)屬于風(fēng)機(jī)葉輪不平衡故障。同時(shí)又存在其他頻率的頻譜。為了指導(dǎo)檢修工作，故對(duì)該風(fēng)機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)故障分析、診斷。

二、分析過(guò)程

1.風(fēng)機(jī)測(cè)點(diǎn)布置

風(fēng)機(jī)測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)圖1。

圖1 風(fēng)機(jī)測(cè)點(diǎn)布置示意圖

2.電機(jī)軸承1#、2#測(cè)點(diǎn)振動(dòng)值

電機(jī)軸承1#、2#測(cè)點(diǎn)振動(dòng)值見(jiàn)表1。

表1 1#、2#點(diǎn)振動(dòng)值

(1)振值分析

由表1可以看出，1#、2#振動(dòng)速度有效值比較大，并且軸向和水平方向振動(dòng)速度有效值也比較大。通過(guò)對(duì)以上振值分析，懷疑電機(jī)軸承存在不平衡和對(duì)中不良故障。

(2)頻譜分析

通過(guò)對(duì)1#、2#測(cè)點(diǎn)頻譜圖(圖2)可知，軸承內(nèi)、外圈倍頻、半倍頻振動(dòng)值突出，并伴隨摩擦，屬于軸承故障特征。

表2 3#、4#點(diǎn)振動(dòng)值

(1)振值分析

由表2可以看出，3#、4#測(cè)點(diǎn)振值比較大，且在軸向和水平方向振動(dòng)速度有效值大，初步診斷風(fēng)機(jī)存在不平衡和對(duì)中不良故障。

(2)頻譜分析(圖3、4、5)

通過(guò)對(duì)3#、4#測(cè)點(diǎn)頻譜分析后所得數(shù)據(jù)如表3所示，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)頻為17.5Hz(理論為16.3Hz)，振動(dòng)值大，屬于葉輪不平衡特征。軸承外圈半倍頻頻率在50Hz、軸承內(nèi)圈半倍頻為67.5Hz、滾動(dòng)體半倍頻為20Hz以及軸承固有頻率為1 082Hz，振動(dòng)值突出，屬于軸承疲勞故障特征，又伴隨摩擦存在，從時(shí)域波形譜看，明顯是摩擦截頭波波形，在現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集時(shí)，振動(dòng)幅值不穩(wěn)定，屬于摩擦故障特征。

表3 3#、4#點(diǎn)振動(dòng)值

三、診斷結(jié)論

通過(guò)對(duì)風(fēng)機(jī)各測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)測(cè)試，以及對(duì)各測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)數(shù)值和頻譜圖進(jìn)行分析，確定該風(fēng)機(jī)的故障主要是由風(fēng)機(jī)葉輪的不平衡以及風(fēng)機(jī)軸承疲勞、不對(duì)中、摩擦引起的。建議對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行檢修，詳細(xì)檢查軸承是否疲勞以及軸承和軸配合情況，如疲勞或配合不好，及時(shí)處理或更換軸承；現(xiàn)場(chǎng)需檢查聯(lián)軸器對(duì)中是否良好并建議對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡。

四、現(xiàn)場(chǎng)處理及檢修結(jié)果

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)停機(jī)檢查，確認(rèn)為電機(jī)軸承疲勞和風(fēng)機(jī)軸承磨損以及風(fēng)機(jī)葉輪不平衡造成的故障，在檢修時(shí)首先更換了電機(jī)和風(fēng)機(jī)疲勞及磨損的軸承，對(duì)風(fēng)機(jī)葉輪做了現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡，再處理了聯(lián)軸器對(duì)中問(wèn)題。開(kāi)機(jī)后進(jìn)行振值測(cè)量，振值符合標(biāo)準(zhǔn)(表4)，問(wèn)題得到很好的解決。

表4 風(fēng)機(jī)檢修后各測(cè)點(diǎn)振值