烧结机主抽风机振动异常的故障诊断与维修处理

【摘 要】在生产运行过程中，经常会有振动异常的故障出现于烧结机主抽风机中，影响到了正常的生产，需要引起人们足够的重视。本文以某厂为例，分析了烧结机主抽风机振动异常的故障诊断与维修处理，希望可以提供一些有价值的参考意见。

【关键词】烧结机；主抽风机；振动异常

1 事故概述

某厂在生产运行过程中，烧结二期2#主抽电机（TW4800-6 10KV）出现了阻尼环开裂问题，此台电机振动值在合格范围内（风门最大满负荷情况下，电机最大振动值小于2.1 mm/s）。在返厂期间，为进一步降低电机振动做了大量工作，出厂试验数据较为理想。但现场安装投入运行后，电机振动严重超标，风机风门开度为50%-70%时，振动值已达到4.2 mm/s -4.6mm/s。为此，本厂只能将风门控制在70%以下生产，严重影响了烧结产能。在此状态下，电机运行一个多月，振动值未降低。

结合相关的检修记录，电机还存在着其他的一系列问题：

一是电机安装完成第一次带负载运行，振动值严重超标，无法开机，通过移动轴瓦座重新找磁力中心线，并刮瓦和垫瓦背处理轴瓦与轴之间的油隙和气隙后，振动值有所降低。

二是敲击法测量1#和2#电机以及风机轴瓦座的固有频率数据来看，振动值最大的2#主抽电机驱动端轴瓦座固有频率最低，且峰尖呈锯齿状。在结构形式、材质一样的情况下，2#主抽电机驱动端轴瓦座固有频率最低，其相较于其他轴瓦座刚度最低；峰尖呈锯齿状，相关技术人员怀疑结构存在劣化。

三是电机在失电瞬间，振动值降幅很大；技术人员分析，失电瞬间电机无电磁力作用下，振动值大幅降低说明转子结构不圆，电机气隙不均匀，磁力中心线存在较大偏差。

2 故障诊断报告

一是测试要求：根据《GB10068-2008 轴中心高为56mm及以上电机的机械振动-振动的测量、评定及限值》中的要求对本烧结厂烧一车间2#主抽风机的大电机进行测试。

图1 地脚螺丝测点位置图

电机地脚螺丝振动要求：在电机底脚上（或在座式轴承或定子底脚附近的底坐上）的水平与垂直两方向所测得的最大振动速度应不超过在邻近轴承上沿水平或垂直方向所测得的最大振动速度的25%。（此项要求确保了试验安装的整休在水平方向和垂直方向的固有频率不会出现在下述范围：电机旋转率的±10%、二倍旋转频率的±5%、一倍和或二倍电网频率的±5%）。需要注意的是，底脚振动为轴承振动速度25%的比率对每转发生一次的振动和二倍电网频率的振动都是正确的。电机轴振动要求如下表所示：

表1 不同轴中心高H（mm）用位移、速度加加速度表示的振动强度限值（有效值）

振动

等级 轴中心高/ mm 56≤H≤132 132280

安装方式 位移

（um） 速度（mm/s） 加速度/

（m/s2） 位移

（um） 速度（mm/s） 加速度/

（m/s2） 位移

（um） 速度（mm/s） 加速度/

（m/s2）

A 自由悬挂 25 1.6 2.5 35 2.2 3.5 45 2.8 4.4

刚性安装 21 1.3 2.0 29 1.8 2.8 37 2.3 3.6

B 自由悬挂 11 0.7 1.1 18 1.1 1.7 29 1.8 2.8

刚性安装 ― ― ― 14 0.9 1.4 24 1.5 2.4

注1：等级A适用于对振动无特殊要求的电机。

注2：等级B适用于对振动有特殊要求的电机。轴中心高小于132mm的电机，不考虑刚性安装。

注3：位移与速度，速度与加速度的接口频率分别为10 Hz和250Hz。

二是检测数据及分析：厂家技术人员对2#主抽风机电机修复情况进行了查看，在无负荷不带联轴器情况，进行开机振动测试，振动情况如下：

地脚螺栓 有效值（mm/s） 驱动端有效值（mm/s） 非驱动端有效值（mm/s）

1#地脚螺栓 0.34 电机驱动端水平 0.84 电机非驱动端水平 0.9

2#地脚螺栓 0.24 电机驱动端垂直 0.24 电机非驱动端垂直 0.31

3#地脚螺栓 0.25 电机驱动端轴向 0.3 电机非驱动端轴向 0.2

4#地脚螺栓 0.26

5#地脚螺栓 0.18 1.根据GB10068-2008要求通过对地脚螺栓的速度有效值进行比较，此项基本符合国标要求。

2. 根据GB10068-2008 在不带负载时轴承座振动的速度有效值不得超过1.5mm/s。

3.谱频图中存在17.5Hz、32.5 Hz、50 Hz的频率，出现电机转频的基频和2、3倍频。

6#地脚螺栓 0.26

7#地脚螺栓 0.39

8#地脚螺栓 0.24

之后在无负荷带半边联轴器情况，进行开机振动测试，振动情况如下：

驱动端 有效值（mm/s） 非驱动端 有效值（mm/s）

电机驱动端水平 0.56 电机非驱动端水平 0.8

电机驱动端垂直 0.15 电机非驱动端垂直 0.29

电机驱动端轴向 0.19 电机非驱动端轴向 0.2

1.加上半边联轴器以后振动有效值均有所下降

2. 根据GB10068-2008 在不带负载时轴承座有效值不得超过1.5mm/s，

3.谱频图中存在17.5Hz、32.5 Hz、50 Hz的频率，出现电机转频的基频和2、3倍频

之后在烧结厂安装了电机，分别进行了拧紧螺栓在不带负载、找好电机输出轴与风机输入轴的对中后，风机风门未打开时（空负荷）测试等，获得了一系列的结果。

三是诊断意见：通过以上数据可看到，电机在空负荷条件下，各测点的振动速度振动数据（有效值）符合国家标准（GB10068―2008）中的规定，但电机与风机联机后，无论在空负荷或是有一定负荷或是带较大负荷时电机的各测点的振动值均大大超过空载时的振动值，最高值达到4.3mm/s，同时，通过相关频谱图，发现出轴存在松动故障；

而与电机联机的风机的振动值，从空负荷到风门开口度达到45%时，各测点的振动值与电机振动值相比要小得多，即使风门开口度增大，各测点的振动值的增加量也不大，说明风机运行情况要远好于电机并基本符合国家标准（GB11347―1989）的相关要求。从总体检测的情况看，技术人员认为电机存在动刚度不足问题。引起电机动刚度不足的问题既有机械方面问题也有电气方面的问题：轴加工制造精度问题，轴是否存在过大的下挠度，椭圆度（包括轴可能存在横向裂纹隐患）。轴承座支撑刚度不足，不能满足电机运行的要求。电机各零部件的装配精度是否符合要求。轴与轴承座的刚度问题不能彻底解决，对其它方面进行整调都没有很大意义。

3 结语

在具体的烧结机主抽风机振动异常故障处理中，需要结合具体情况，严格依据相关的标准来进行检测，之后确定维修方案。

参考文献：

[1]张建伟.烧结主抽风机异常振动原因诊断及处理[J].装备维修技术，2012（2）.

[2]肖胜明.烧结机主抽风机振动异常的分析及处理[J].中国设备工程，2003（3）.

[3]郑学伟.烧结用抽风机主要振动故障分析[J].矿业工程，2013（2）.