陳遠彬

1 設(shè)備基本情況

1.1 設(shè)備型號

Fg2冷卻風機，型號：PCF 0537 順90°，生產(chǎn)廠家：四平鼓風機公司，配套電機型號：Y315S-2，功率110kW，轉(zhuǎn)速2 980r/min。

F1冷卻風機，型號：PCF 0833 順180°，生產(chǎn)廠家：四平鼓風機公司，配套電機型號：Y315L1-2，功率160kW，轉(zhuǎn)速2 980r/min。

1.2 風機軸承及其特征頻率（見表1）

1.3 風機振動測點簡易布置（見圖1）

2 設(shè)備故障簡述

2.1 案例一

2.1.1 Fg2冷卻風機振動分析

我公司Fg2冷卻風機傳動裝置，在2016年3月監(jiān)測時發(fā)現(xiàn)電機整體振動上升，徑向振動時域波形呈正弦波，頻譜圖以轉(zhuǎn)速頻率為主，同時存在極小幅值的2X、3X轉(zhuǎn)頻率的諧頻，類似于不平衡的典型特征（見圖2）。

表1 風機軸承及其特征頻率

圖1 風機振動測點簡易布置圖

圖2 Fg2冷卻風機電機水平方向速度測點時/頻域波形圖

該傳動裝置運行到5月設(shè)備檢修前，最大振動部位為電機前端，振動值為22.9mm/s；電機前端垂直方向速度測點時域波形以穩(wěn)定的周期波形為主，每轉(zhuǎn)出現(xiàn)3個波峰，頻譜圖中以1X、2X、3X電機轉(zhuǎn)頻分量為主，但2X轉(zhuǎn)頻分量最大，類似于不對中的典型特征（見圖3）。

2.1.2 故障判斷及處理

根據(jù)文中2.1.1分析，判斷該風機傳動裝置電機存在不平衡、不對中現(xiàn)象，可能是電機軸承內(nèi)外圈松動或電機轉(zhuǎn)子出現(xiàn)故障。

2.1.3 檢修驗證

2016年5月窯系統(tǒng)檢修時，對該風機傳動裝置進行拆檢，發(fā)現(xiàn)電機前后兩端軸承外圈松動且軸承壓蓋已有明顯的磨損（見圖4），而電機轉(zhuǎn)子未見異常，檢修后該風機最大振動值下降到4.4mm/s。

圖3 檢修前Fg2冷卻風機電機前端垂直方向速度測點時/頻域波形圖

圖4 Fg2冷卻風機電機軸承壓蓋及軸承外圈

圖5 F1冷卻風機03V測點加速度時/頻域波形圖（6月11日）

2.2 案例二

2.2.1 F1冷卻風機振動分析

我公司2號熟料生產(chǎn)線于2015年6月13日至24日進行系統(tǒng)大修，F(xiàn)1冷卻風機因振動狀態(tài)監(jiān)測未發(fā)現(xiàn)異常情況、設(shè)備運行平穩(wěn)，所以在系統(tǒng)大修時無該臺風機的作業(yè)計劃。但系統(tǒng)檢修結(jié)束后，在對該設(shè)備進行監(jiān)測的過程中發(fā)現(xiàn)了異常，具體分析如下：

檢修前（6月11日）檢測該風機03V測點，加速度值為48.6m/s2，時域波形較雜亂，無明顯周期，時域指標未見異常，頻譜圖以轉(zhuǎn)速頻率及其諧頻為主（見圖5）。

檢修后（6月25日）檢測該風機03V測點，加速度值為74.4m/s2，時域波形中有明顯的沖擊現(xiàn)象，時域峭度指標、峰值指標、脈沖因子等指標上升，振動幅值烈度上升（時域波形幅值由檢修前的159上升到334），頻譜圖以轉(zhuǎn)速頻率及其諧頻為主（見圖6）。

持續(xù)跟蹤監(jiān)測該風機運行情況，7月15日監(jiān)測該風機時發(fā)現(xiàn)03V測點加速度值飆升到254.7m/s2，時/頻域幅值大幅上升，各時域指標也同時上升，時域波形圖中有明顯的轉(zhuǎn)頻周期沖擊，且在轉(zhuǎn)頻周期當中又有4～5次的稍次烈度沖擊，即：轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈，軸承缺陷部位在受力面與滾動體相遇一次，產(chǎn)生一次強烈的沖擊，而與滾動體在非受力面相遇4～5次，產(chǎn)生4～5次的稍次烈度沖擊（見圖7）。

2.2.2 故障判斷及處理

根據(jù)文中2.2.1所述設(shè)備停機前后運行情況的時/頻域及時域無量綱分析，推測F1冷卻風機03V測點部位軸承內(nèi)圈或外圈存在局部缺陷，并且急速惡化，于是在7月16日立即組織維修力量對該風機軸承進行更換。

2.2.3 檢修驗證

檢查更換下的軸承發(fā)現(xiàn)，軸承內(nèi)圈等距于相鄰兩個滾子距離的部位存在兩個電蝕凹坑，原因可能是：熟料燒成系統(tǒng)檢修過程中，鉗工進行電焊作業(yè)時，不小心將焊接地線搭在該風機軸承座上，致使電流在該軸承的滾道與滾動體接觸部位流動時，通過潤滑油膜發(fā)出火花，而在軸承表面出現(xiàn)局部的熔融和凹凸現(xiàn)象（見圖8）。軸承更換后，該軸承測點加速度值恢復正常（見圖9）。

圖6 F1冷卻風機03V測點加速度時/頻域波形圖（6月25日）

圖7 F1冷卻風機03V測點加速度時/頻域波形圖（7月15日）

圖8 F1冷卻風機故障軸承

圖9 F1冷卻風機03V測點加速度趨勢圖

3 結(jié)語

本文所述案例一主要反映通過持續(xù)的周期性監(jiān)測，跟蹤設(shè)備故障的擴展趨勢，指導設(shè)備維修；案例二主要介紹通過動態(tài)監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備檢修過程中操作不當引起的軸承滾道電蝕問題，避免因軸承突發(fā)性故障引起不必要停機損失。振動狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術(shù)已在現(xiàn)代化的設(shè)備管理中扮演著越來越重要的角色，企業(yè)在運用新的技術(shù)手段管理設(shè)備的同時，設(shè)備檢修過程及檢修質(zhì)量的管控同樣不可忽視?！?/p>