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        滾動(dòng)軸承故障診斷技術(shù)在電機(jī)上的應(yīng)用

        2017-05-11 06:04:35張國(guó)棟李鳳春
        中國(guó)設(shè)備工程 2017年5期
        關(guān)鍵詞:特征頻率外圈軋機(jī)

        張國(guó)棟,李鳳春

        (凌源鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司,遼寧 朝陽(yáng) 122504)

        滾動(dòng)軸承故障診斷技術(shù)在電機(jī)上的應(yīng)用

        張國(guó)棟,李鳳春

        (凌源鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司,遼寧 朝陽(yáng) 122504)

        凌源鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司特鋼廠小棒作業(yè)區(qū)9#軋機(jī)電機(jī)在運(yùn)行中出現(xiàn)異常聲音。為確定故障原因,應(yīng)用CSI2130機(jī)械狀態(tài)分析儀進(jìn)行設(shè)備故障診斷,根據(jù)頻譜判斷出設(shè)備出現(xiàn)異常聲音的原因。

        電機(jī);軸承;頻譜

        在鋼鐵企業(yè)風(fēng)機(jī)、水泵、軋機(jī)等旋轉(zhuǎn)設(shè)備較多,在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中旋轉(zhuǎn)設(shè)備的多發(fā)故障就是軸承故障。如果能夠及時(shí)預(yù)知軸承故障,可以避免非計(jì)劃停機(jī)的發(fā)生。本文簡(jiǎn)要分析滾動(dòng)軸承故障。

        1 滾動(dòng)軸承故障機(jī)理

        滾動(dòng)軸承是電機(jī)的主要部件之一,軸承出現(xiàn)異常,直接影響設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。按照軸承損傷部位分類,軸承故障可分為內(nèi)圈故障、外圈故障、滾動(dòng)體故障及保持架故障。

        在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,當(dāng)軸承出現(xiàn)缺陷時(shí),會(huì)形成激振力,軸承的不同部位出現(xiàn)缺陷時(shí),軸承產(chǎn)生的激振力會(huì)呈現(xiàn)不同的頻率特征,稱之為軸承故障特征頻率,軸承故障特征頻率是軸承故障診斷的依據(jù),軸承的特征故障頻率理論計(jì)算公式如下:

        軸承內(nèi)圈故障特征頻率:

        軸承外圈故障特征頻率:

        滾動(dòng)體故障特征頻率:

        保持架特征頻率:

        式中:Z——滾動(dòng)體個(gè)數(shù);

        fr——轉(zhuǎn)頻,Hz;

        D——軸承節(jié)徑,mm;

        d——滾動(dòng)體直徑,mm;

        α——接觸角。

        2 設(shè)備狀況介紹

        9#軋機(jī)是特鋼廠小棒生產(chǎn)線中軋區(qū)域的主要設(shè)備, 9#軋機(jī)電機(jī)采用6極交流異步變頻電機(jī),電機(jī)型號(hào)為:YBFJ560-6/1000KW,電動(dòng)機(jī)非軸伸端軸承型號(hào)為6232,電動(dòng)機(jī)軸伸端軸承型號(hào)為NU232。6332滾動(dòng)體數(shù)目Z為12個(gè),軸承節(jié)徑D為177.16mm,滾動(dòng)體直徑d為25mm,接觸角α為0度;NU232滾動(dòng)體數(shù)目Z為18個(gè),軸承節(jié)徑D為225mm,滾動(dòng)體直徑d為30mm,接觸角α為0度;9#軋機(jī)為中軋區(qū)域軋機(jī),軋機(jī)為470軋機(jī)。

        3 設(shè)備診斷技術(shù)應(yīng)用

        2016年11月初,使用CSI2130機(jī)械狀態(tài)分析儀按計(jì)劃對(duì)小棒機(jī)組的粗軋、中軋?jiān)O(shè)備進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量、分析。發(fā)現(xiàn)9#軋機(jī)電機(jī)振動(dòng)頻譜出現(xiàn)異常。振動(dòng)頻譜如圖1、2所示。

        測(cè)量時(shí)設(shè)備轉(zhuǎn)速1110r/min(fr18.51Hz),根據(jù)軸承信息,軸承各部件故障頻率見(jiàn)表1。

        表1

        頻譜圖中出現(xiàn)5.15fr倍頻率及其諧波,此頻率與理論計(jì)算的6232的軸承故障頻率基本一致。因軸承外圈故障頻率已經(jīng)出現(xiàn)了諧波,所以判定電機(jī)非軸伸端軸承6232已經(jīng)出現(xiàn)了異常,因總振動(dòng)值不是很大,建議在定修期間檢查、更換電機(jī)非軸伸端軸承。在頻譜中沒(méi)有出現(xiàn)軸伸端軸承故障頻率,判定軸伸端軸承無(wú)異常,可以正常使用。

        4 檢修情況

        圖1

        圖2

        圖3

        2016年11月中旬定修時(shí),更換了電機(jī)非軸伸端軸承,更換下的軸承外圈已經(jīng)出現(xiàn)了點(diǎn)蝕(見(jiàn)圖3)。在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用設(shè)備故障診斷的頻譜分析技術(shù),可以準(zhǔn)確判斷設(shè)備異常原因,為檢修方式變革,也就是從點(diǎn)檢定修向預(yù)知維修轉(zhuǎn)變提供技術(shù)支持。

        [1]盛兆順,尹琦嶺.設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)及應(yīng)用[M].化學(xué)工業(yè)出版社.

        [2]楊建剛.旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)分析與工程應(yīng)用[M].中國(guó)電力出版社.

        TH133.33

        A

        1671-0711(2017)03(上)-0078-02

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