趙 翔 蔡 舸 邵 寅

(無(wú)錫市計(jì)量測(cè)試院 江蘇無(wú)錫 214101)

螺桿式空壓機(jī)為工業(yè)和車(chē)間應(yīng)用生產(chǎn)過(guò)程提供可靠的優(yōu)質(zhì)壓縮空氣，是長(zhǎng)期需要恒壓的用戶的理想選擇[1]。某螺桿式空壓機(jī)配套電機(jī)采用重載齒輪組設(shè)計(jì)，電機(jī)前端噴油冷卻，轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)端軸承溫度更低、壽命更長(zhǎng)。但在應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)其電機(jī)振動(dòng)大，現(xiàn)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的電機(jī)軸伸端和非軸伸端水平、垂直、軸向的速度頻譜及包絡(luò)頻譜進(jìn)行故障診斷分析，驗(yàn)明其故障給出相應(yīng)的故障處理辦法[2]。

一、螺桿式空壓機(jī)

螺桿式空壓機(jī)結(jié)構(gòu)[3]見(jiàn)圖1所示：

圖1 螺桿式空壓機(jī)結(jié)構(gòu)圖

（一）電機(jī)概況

軸承：DE NU 215 ECP NDE 6215-2Z/C4VT269

潤(rùn)滑：脂潤(rùn)滑

連接方式：斜齒輪

控制系統(tǒng)：0.4KV供電，星三角啟動(dòng)

（二）電機(jī)軸承故障頻率

軸承DE端 軸承NDE端

BPFI：509.2Hz BPFI：318.1Hz

BPFO：380.3Hz BPFO：225.5Hz

BSF：333.8Hz BSF：281.7Hz

FTF：21.1Hz FTF：20.5Hz

二、故障診斷

（一）第一階段：電機(jī)DE端、NDE端振動(dòng)測(cè)量

現(xiàn)場(chǎng)采用振動(dòng)測(cè)量分析系統(tǒng)測(cè)量的電機(jī)軸伸端和非軸伸端水平、垂直、軸向的速度頻譜及包絡(luò)頻譜進(jìn)行故障診斷分析。

圖2 電機(jī)DE端軸承座水平方向速度波形圖

圖3 電機(jī)DE端軸承座水平方向速度頻譜圖

圖4 電機(jī)DE端軸承座水平方向包絡(luò)譜圖

表1 電機(jī)DE端軸承座水平方向振動(dòng)數(shù)據(jù)

圖5 電機(jī)DE端軸承座垂直方向速度波形圖

圖6 電機(jī)DE端軸承座垂直方向速度頻譜圖

圖7 電機(jī)DE端軸承座垂直方向包絡(luò)譜圖

表2 電機(jī)DE端軸承座垂直方向振動(dòng)數(shù)據(jù)

圖8 電機(jī)DE端軸承座軸向速度波形圖

圖9 電機(jī)DE端軸承座軸向速度頻譜圖

圖10 電機(jī)DE端軸承座軸向包絡(luò)譜圖

表3 電機(jī)DE端軸承座軸向振動(dòng)數(shù)據(jù)

圖11 電機(jī)NDE端軸承座水平方向速度波形圖

圖12 電機(jī)NDE端軸承座水平方向速度頻譜圖

圖13 電機(jī)NDE端軸承座水平方向包絡(luò)譜圖

表4 電機(jī)NDE端軸承座水平方向振動(dòng)數(shù)據(jù)

圖14 電機(jī)NDE端軸承座垂直方向速度波形圖

圖15 電機(jī)NDE端軸承座垂直方向速度頻譜圖

圖16 電機(jī)NDE端軸承座垂直方向包絡(luò)譜圖

表5 電機(jī)NDE端軸承座垂直方向振動(dòng)數(shù)據(jù)

（二）第二階段：齒輪箱電機(jī)側(cè)振動(dòng)測(cè)量

圖17 齒輪箱電機(jī)側(cè)水平方向速度波形圖

圖18 齒輪箱電機(jī)側(cè)水平方向速度頻譜圖

表6 齒輪箱電機(jī)側(cè)水平方向振動(dòng)數(shù)據(jù)

圖20 齒輪箱電機(jī)側(cè)垂直方向速度頻譜圖

表7 齒輪箱電機(jī)側(cè)垂直方向振動(dòng)數(shù)據(jù)

三、故障診斷及處理

故障診斷：電機(jī)為自帶齒輪箱結(jié)構(gòu)，電機(jī)轉(zhuǎn)頻為49.42Hz，在頻譜測(cè)試中，時(shí)域頻譜表明電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中存在沖擊，未對(duì)比到電機(jī)軸承故障頻率，未發(fā)現(xiàn)軸承松動(dòng)頻譜，電機(jī)軸承損壞可能性不大，加速度譜表明軸承潤(rùn)滑良好。在速度譜中看到297Hz存在邊帶情況，通過(guò)查看該機(jī)組兩只齒輪參數(shù)計(jì)算嚙合頻率，速度譜中主要頻率為297Hz及倍頻為聯(lián)軸齒輪嚙合頻率。

故障處理辦法：該空壓機(jī)為新?lián)Q機(jī)頭及新電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，原機(jī)頭運(yùn)行八年左右，更換機(jī)頭及電機(jī)后，聯(lián)軸齒輪未更換，故障原因?yàn)辇X輪磨損或者偏心運(yùn)行，經(jīng)檢查電機(jī)同機(jī)頭機(jī)械尺寸及更換齒輪后，故障得到消除。