给水泵电机振动故障原因分析及对策（4ZDG-12为例）

    在设备运行中发现4ZDG-12给水泵电机轴承振动突然增大。如果不进行及时处理，将导致电机轴承损坏、抱轴，引起锅炉负荷大幅波动严重影响系统供汽稳定。用VM-63测得4ZD-12给水泵电机负荷侧轴承在水平、垂直和轴向的振动幅值分别为90、75、65μm，电机振动幅值超过企业要求小于50μm的振动标准。

　　原因分析及对策

　　4ZDG-12给水泵联轴器侧轴承轴向振动良好（振动幅值25μm），电机与水泵联轴器对中正常，表明振动主要由电机侧故障引起。电机底座紧固螺栓垂直方向振动偏大，且振动沿对角线有规律摆动，认为电机底座存在定向振动现象。

　　停泵检查发现，焊接在振动幅值为38μm处的底脚螺栓下部的紧固压板出现3 cm长的裂纹，振动幅值为35μm处的底脚螺栓锁紧螺母紧力不足，二者导致紧固螺栓松动，引起底脚振动沿对角线定向摆动。焊接紧固处理后运行，测得底脚螺栓垂直方向振动幅值降至正常范围;4ZDG-12给水泵电机负荷侧轴承在水平、垂直、轴向的振动幅值分别为52、48、41μm，同处理前比较，虽然振动幅值大幅下降，但水平振动仍超过50μm的企业标准。2月10日用HG-8904C数据采集故障振动系统对4ZDG-12给水泵电机负荷侧轴承进行了振动测量，水平和垂直方向的振动信号频谱见图2。

　　电机轴承振动能量主要集中在1倍频（50Hz），4倍频（197. 5Hz）及2倍频（100Hz），同时出现3倍频（147.5 Hz）、8倍频（397. 5Hz）等高倍频。根据转子不平衡故障突出表现为1倍频振动幅值大和转子支撑系统连接松动故障的机理与诊断推测， 4ZDG-12给水泵电机因转子不平衡产生基频振动外，还存在配合间隙松动故障。

　　为确定4ZDG-12给水泵电机是否存在以不平衡故障为主，进一步对电机负荷侧轴承进行基频振动相位测量，测得电机水平方向的基频振动速度7. 2mm/s、相位113°，垂直方向的基频振动速度6. 5mm/s、相位142°，相位不稳定，二者相位差为29°。虽然电机轴承的基频振动能量占主导，但是电机轴承在水平与垂直方向上的振动相位差为29°，相位不稳定，故振动故障不应以转子不平衡为主。因为不平衡离心力一般将在轴承的水平和垂直方向上产生接近于90°的相位差，且相位稳定;同时电机轴承出现2、3、4、8等倍频成分，且4、2倍频振动能量明显，振动不稳定，认为4ZDG-12给水泵电机存在的主要故障为轴承配合间隙过大。

　　检修电机轴承发现前后端盖拆卸轻松，电机自由侧轴承外圈表面附着高温碳化黑色物质，电机自由侧轴承端盖的轴承室磨出明显的沟槽，用内径千分尺测量轴承室孔径为170. 29mm，轴承外圈与轴承室配合间隙达0. 29mm，配合间隙超差过大，而正常的轴承外圈与轴承室的配合公差要求为（170±0. 02） mm。这极易引起轴承运行温升急剧上升而烧毁。

　　对电机轴端盖轴承室进行清洗、刷镀、车削处理后留有0. 01 mm的过盈量，重新装配后运行，电机轴承水平、垂直、轴向的振动幅分别为17、11、10μm，处理结果达到了要求。

　　结论

　　定向振动、转子不平衡、滚动轴承间隙大等故障的振动频率主要表现在转速频率及其倍频上，存在着很大的相似性。机座松动、基础共振、机体变形等定向振动在相互垂直的两个方向的相位差一般接近0°或者180°，相位不稳定;而转子固有不平衡、转子弯曲、突然失衡等引起的不平衡在相互垂直两个方向的相位差接近90°，相位较稳定;滚动轴承间隙大的振动频率为转速频率，且高倍频成分明显。排除了转子不平衡和机座松动后，可考虑轴承间隙大的故障。免费论文参考网。因此，存在两个以上的复合振动故障需要认真的从振动频率、相位差、振动方向、振动部位等多个方面去综合分析判断，才能准确找到故障的部位和原因，提出解决措施。给水泵电机振动故障的原因与对策