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礦渣線主排風機滾動軸承振動故障診斷
2022-07-06孫亮
（山東魯碧建材有限公司）
01 FAG 22338風機
某公司礦渣微粉是其主要產(chǎn)品，在礦渣立磨系統(tǒng)中，主排風機是其關鍵設備之一，其結構示意圖見圖1。礦渣微粉線一主排風機，轉速750r/min，風機軸承型號為FAG 22338。為了實時監(jiān)控設備運行狀態(tài)，規(guī)范化巡檢維護，公司引進了上海士翌智能點檢系統(tǒng)。
圖1 FAG 22338風機結構
02 振動故障描述與分析
該風機自安裝使用起檢測振動數(shù)值一直平穩(wěn)(見圖2)。振動速度值在0.6～1.3mm/s之間，某日振動速度值0.6mm/s，但在其停機慢速旋轉過程中風機負荷端軸承座出現(xiàn)異常聲音。再次運行后，采集振動波形圖中發(fā)現(xiàn)明顯沖擊信號(見圖3)，振動速度值0.6mm/s。由圖中波形圖可得其沖擊間隔為0.2s，頻率為5Hz。
圖2 風機振動數(shù)值平穩(wěn)
圖3 風機振動波形
滾動軸承的振動頻率成分非常豐富，一個部件都有各自的特征頻率。潤滑與安裝良好的滾動軸承，產(chǎn)生故障時，滾動體通過缺陷位置發(fā)生沖擊而產(chǎn)生周期性故障沖擊脈沖，該沖擊產(chǎn)生的相應振動頻率稱為故障特征頻率，又叫軸承通過頻率。一般旋轉機械都是在勻速狀態(tài)下進行的，用故障特征頻率來識別滾動軸承的故障是目前簡單有效的方法。
經(jīng)計算得該風機軸轉動頻率12.5Hz，軸承各部件通過頻率：內(nèi)圈通過頻率：104.25Hz，外圈通過頻率：70.75Hz，滾動體通過頻率：30.625Hz，保持架通過頻率：5Hz。在該事件中礦渣線主排風機5Hz的故障頻率(即滾動體通過缺陷位置時，發(fā)生沖擊而產(chǎn)生周期性故障沖擊脈沖)與保持架通過頻率一致，即可識別缺陷發(fā)生部位為保持架。
11月1日礦渣線對主排風機進行拆檢并維修，拆開風機負荷端軸承發(fā)現(xiàn)軸承保持架磨損嚴重(見圖4)，潤滑油中存在大量金屬。
圖4 保持架磨損嚴重
03 總結
在風機設備巡檢中由于引起軸承失效的原因多種多樣，軸承故障特征頻率不同步于轉速，有時風機振動小軸承未必完好，沖擊能量大軸承未必損壞，在上述案例中，僅通過振動速度值的大小判斷風機軸承健康狀況的好壞不一定準確。目前通過安裝在軸承座適當方位的振動傳感器來監(jiān)測軸承振動信號，并對此信號進行分析和判斷軸承工況，可以有效診斷出早期故障，是當前軸承振動診斷中行之有效的方法。
來源：《水泥工程》2021年第二期
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