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趙耀俊 田帥
內(nèi)蒙古國華準(zhǔn)格爾發(fā)電有限責(zé)任公司2號機組一次風(fēng)機啟動時,2號軸承水平振動超標(biāo)。根據(jù)軸承振動頻譜圖分析及軸承故障頻率監(jiān)測,確定2號軸承振動大原因為軸承配合間隙增大、1號軸承存在嚴重缺陷。調(diào)整2號軸承間隙并更換1號軸承后,軸承振動恢復(fù)正常,保證了設(shè)備的長期安全穩(wěn)定運行。
1 設(shè)備概況
內(nèi)蒙古國華準(zhǔn)格爾發(fā)電有限責(zé)任公司(以下簡稱國華準(zhǔn)電)全廠總裝機4×330MW,2號機組B一次風(fēng)機為上海鼓風(fēng)機廠生產(chǎn)的離心式通風(fēng)機,主要參數(shù)見表1所示。一次風(fēng)機軸系結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。軸承采用22232SMC3型滾動軸承。
2 故障經(jīng)過
2017年07月12日09:00,2號機組B一次風(fēng)機啟動。點檢發(fā)現(xiàn)風(fēng)機2號軸承水平振動超標(biāo),振幅達0.11mm(標(biāo)準(zhǔn)[1]要求小于0.085mm),見圖2所示;1號軸承水平振動振幅0.06mm,以1倍頻為主(幅值達0.045mm);電動機側(cè)軸承振動良好,基礎(chǔ)地腳振動很小且無差別振動。電動機電流正常,風(fēng)機調(diào)門開關(guān)正常,風(fēng)道無明顯振動。
3 故障原因分析及處理
3.1 原因分析
由圖2可以看出,風(fēng)機在7月12日啟動之前,2號軸承振幅都小于0.08mm,風(fēng)機啟動后振幅突然上升至0.11mm。通過現(xiàn)場聽音、油面鏡觀察油質(zhì)情況,未發(fā)現(xiàn)異常。使用離線振動分析儀對該軸承進行振動頻譜采集分析,發(fā)現(xiàn)其水平振動主要為1倍頻分量,同時存在2、3倍頻等高階諧頻振動(如圖3所示)。但在時域圖中可以觀察到該軸承沖擊能量值較小(見圖4),因此可以排除風(fēng)機軸系存在動不平衡因素。由于現(xiàn)場軸承座地腳振動值很小,沒有發(fā)現(xiàn)其他部件松動缺陷,因此判斷2號軸承振動大原因可能為軸承配合間隙偏大。
在分析2號軸承振動頻域圖中(圖5紅圈中所示)發(fā)現(xiàn)滾動軸承的外圈故障頻率為203.25Hz,其加速度有效值為0.0591g,雖然沒有超出標(biāo)準(zhǔn)限值(0.1g),但需引起重視。隨后對1號軸承頻譜和電動機軸承頻譜進行分析對比,發(fā)現(xiàn)1號軸承存在明顯的軸承外圈故障頻率,其加速度有效值為0.666g,并存在高階諧頻(如圖6所示)。在圖7所示的時域圖中可以明顯觀察到多個脈沖沖擊(線性突起),其瞬態(tài)沖擊能量值已高達5g。多次測量1號軸承振動沖擊能量值均在6g~10g之間,根據(jù)滾動軸承故障發(fā)展過程(見圖8)特征可知:該軸承處于第2階段向第3階段過渡期,振幅增大,振動頻率加速度值有上漲趨勢(已超過第1階段限值0.25g),出現(xiàn)軸承振動沖擊能量;隨著軸承故障惡化會引起振動沖擊能量值增大,因此應(yīng)提出預(yù)警,對該軸承進行密切跟蹤監(jiān)測,做好隨時檢修準(zhǔn)備。
3.2 故障處理及效果
3.2.1 2號軸承
2017年7月底停運2號機組,對B一次風(fēng)機進行檢修,發(fā)現(xiàn)2號軸承配合間隙超標(biāo),測量值為0.31mm(標(biāo)準(zhǔn)值為0.05~0.10mm),軸承未發(fā)現(xiàn)缺陷。對該軸承配合間隙進行調(diào)整,使其符合標(biāo)準(zhǔn)。再次運行后該軸承水平振幅0.053mm(標(biāo)準(zhǔn)要求小于0.085mm),振動頻譜主要以1倍頻分量為主,1倍頻振幅(峰峰值)為0.038mm,其他分量很小,軸承運行良好。
3.2.2 1號軸承
將1號軸承解體后發(fā)現(xiàn)軸承外圈存在明顯缺陷(如圖9所示),軸承外圈滑道表面有長約90mm的麻坑缺陷(最寬處23mm、坑深1.5mm),決定更換該軸承。
更換后,1號軸承振幅0.028mm,振動頻譜如圖10、圖11所示,軸承外圈故障頻率加速度有效值較小,為0.045g,屬于軸承正常運行值(標(biāo)準(zhǔn)小于0.1g),瞬態(tài)沖擊能量值1.35g,屬于正常范圍(標(biāo)準(zhǔn)要求小于3g),軸承運行良好。