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某厂风机滚动轴承跑圈故障案例

2020-05-19
  设备概况
  某厂风机结构为悬臂式,由电机通过联轴器带动,结构如图1所示。电机额定转速2900r/min(48.33Hz)。图中1,2为电机侧非驱动端和驱动端测点,3,4为风机侧驱动端和非驱动端轴承处测点,风机两端轴承均为6310。电机功率15Kw,风量100m³/min。
 
图1 风机结构简图
  故障现场描述
  2017年8月中旬,该台风机出现异常振动,表现为风机运转时,悬臂支撑的两轴承座出现异常的周期性振动冲击噪声。表1为当时振动测量值,其中3,4号点振动超标,主要表现为水平和轴向振动大。风机在全速运转时,驱动端与非驱动端两轴承水平和轴向方向振动都超过振动标准(ISO10816-3组别2刚性基础)很多,尤其是非驱动端轴承轴向方向振动达到11.55mm/s。
  振动分析过程
  1)数据
图2:非驱动端轴承振动冲击明显
图3:非驱动端轴承解调频谱
图4:非驱动端轴承加速度频谱
图5:非驱动端轴承速度频谱
  1)数据
  对所测频谱进行分析:根据图2非驱动端轴承水平方向的加速度波形可发现,该测点存在明显的振动冲击。根据图3该测点的解调频谱,可发现频谱中存在明显的轴承外圈故障频率及其谐频,此时分析轴承润滑不足或是外圈发生初期磨损。根据图4该测点的加速度频谱,可发现频谱中存在151.6Hz(轴承外圈故障频率)的多倍谐频,此时分析轴承外圈故障已发展到中期。根据图5该测点的速度频谱,频谱中同样存在151.6Hz及其多倍谐频,此时分析该轴承的外圈已经磨损到中后期,加上之前该测点振动水平超国际标准,建议应立即停机,对该轴承进行更换。
  下图是更换下来的轴承外圈,可明显发现该轴承外圈已出现严重凹坑。
图6:损伤的外圈
  结论
  本案例证明:振动监测与故障分析诊断技术的应用,为滚动轴承故障诊断提供了高效、可靠的现代化技术手段。通过对异常振动的监测和分析,将振动分析的相关理论与现场实际相结合,以理论指导实践,再由实践验证和丰富理论,来准确判定风机振动异常的根本原因,并以此为依据指导科学检修,检修方向直指故障部位,避免了盲目检修,为保证风机平稳、安全的运行奠定了有效的技术保障。
(来源:衡通科技服务)
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