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某厂风机滚动轴承跑圈故障案例

2019-11-19

　　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）