水泵电机振动故障诊断.pdf

冶金动力 METALLURGICAL POWER 2006年第6期 总第118期 水泵电机振动故障诊断 王斐 上海交通大学机械与动力学院 上海200030 中图分类号 TH3 文献标识码 B 文章编号 1006 6764 2006 06 0066 02 VibrationDiagnosis of Water Pump Motor WANG Fei School of Mechanism and Power Shanghai jiaotong University Shanghai 200030 China 1前言 某公司的主车间冷却水供水用离心式水泵由水 泵 弹性联轴器 交流电机组成 2005年2月 发现 电机前端轴承处振动较大 最初分析为电机与水泵 不对中引起的 对中后有好转 但一段时间后 发现 振动又有所上升 经过再次分析和判断 采用频域分 析法 发现主要问题是电机底座存在机械松动故障 并采用相应的对策解决此问题 2设备结构简图及电机主要技术参数 2 1设备结构布置图 如图1所示 测点1测点2 2 2技术参数 电机1 480 r min 功率15 kW 联轴器为梅花 形弹性联轴器 3诊断过程 2005年2月在对电机测点1处进行垂直方向的 简易测定中发现振动有效值已经达到5 1 mm s 已 经超过IS02372对于15 kW以下电机的监控标准 决定对此交流电机及水泵整体振动情况进行监测 采用振动分析仪对联轴器两边的电机轴承座测点1 及水泵轴承座测点2进行监测 从测试数据看水泵 轴承处振动值大于电机轴承处振动值 其中从三个 测试方向的数据来看 轴向振动明显大于水平方向 和垂直方向振动 轴向的振动量达到21 mm s 其中 基本以3倍频为主 图2a 图2b 分别是测点1处垂 直方向和轴向功率谱图 图 设备结构图 0 11 o lf 0 2J 2 2 1 几 弓 耐 0 200 400 600800 1000 Hz 图2测点 垂直方向 a 和轴向 b 速度幅值图 O U Jq 0 0 由图2所示 轴向振动量最明显 而且径向和轴 向的3xRPM分量较大 根据以往经验 判断为轴不 对中引起的 而且由于联轴器距离水泵距离较短也 能够说明为什么水泵振动大于电机振动 决定停机 检查对中情况 在拆解弹性联轴器过程中发现内部 的梅花形橡胶弹性联轴块破损严重 其中有一个齿 已经部分脱落 更换弹性联轴块 再次对中并测试振 动值 发现联轴器两端的交流电机和水泵振动幅值 大幅度下降 其中交流电机整体振动有效值已经减 小为1 4 mm s 属于正常范围内 见图30 m时s I 1 2 1 I 0 200 400 600 800 100 Hz 图3测点1对中后垂直方向速度幅值图 但测试中仍然发现轴向的振动仍然大于径向振 动 说明对中还不是很好 再次停机检查对中发现无 2006年第6期 总第118期 冶金动力 METALLURGICAL POWER 问题 由于整体的振动量处于可控范围 决定开机并 进行连续的监测 两个月后检查振动总量上升到 3 7 mm s 同时电机前端的轴承有发热迹象 此时由 于还存在3X为主的倍频分量 参考有关资料 3X 倍频不仅与对中不良有关 而且与基础松动也有较 大关系 故怀疑可能为机组基础不良松动的表现 这 也会导致电机后端下沉 弹性联轴块破损 仔细检查 发现电机底座由于长期处于潮湿环境中 地脚螺栓 锈蚀严重 而且用于电动机对中心的垫铁是使用的 尺寸较小的锯条皮 存在无法完全压实 导致地脚刚 度下降 重新更换垫铁并固定地脚螺栓后检测振源 消除 振值减小为1 2 mm s 同时主要是工频为主 要频率 3X倍频基本消失 故障劣化趋势得到有效 控制 4结论 通过对这次对水泵电机机组振动故障的诊断实 践 可以总结出以下几个结论 1 通过频域分析法可以较为准确地识别旋状 类设备故障 2 状态监测必须结合实际工作情况动态进行 3 机组基础松动与3X倍频的出现有关 参考文献 1 伶德纯等 振动监测与诊wqm 上海 上海科学技术文献出版社 1997 收稿日期 2006 09 28 作者简介 王斐 1973 男 工程师 上海交通大学机械与动力学院 工程硕士班学习 工作于无锡环亚包装材料有限公司技术部 上接第65页 表2不同的浓缩倍数K下CSP净环水系统的运行参数的计算值 浓缩倍数R m3 h t E m殉D 3 h B B m呱 M m h B Rro M RYoloIA M A t cat 二尸vLIAp甲乙 双 1 0 值供水 6 5005006 5006 5006 500100100 1 56 500556 73 3110 1113 4170 12 03 1 2 06 500556 73 353 456 7113 40 81 798 3 3 06 500556 73 325 128 485 10 41 30 44 4 06 500556 73 316 618 975 60 31 20 15 5 06 500556 73 310 914 270 90 171 10 07 6 06 500556 73 38 011 368 00 121 00 04 7 06 500556 73 36 29 566 20 101 00 03 10 06 500556 73 33 06 363 00 050 960 02 表2以我厂CSP净循环水系统为例阐述了缩 倍数和节水的关系 从表中可以看到 1 随着循环冷却水浓缩倍数K的增加 冷却 水系统补充水量M和排污量B都不断减少 所以 提高循环冷却水浓缩倍数 可以节约水资源 2 另外 每提高一个浓缩倍数单位 OK 1 所 降低的补充水量的百分比 MIR 0 则随着浓缩 倍数的增加而降低 3 根据上表节水率 MIR 怂 知 在低浓缩 倍数时 提高循环冷却水浓缩倍数的节水效果相当 明显 但当浓缩倍数K提高到3以上时 节水效果 就不太明显 例如我厂的净环水系统浓缩倍数由3 提高到4时 节约的水量仅占循环水量的0 15 因 此 我厂CSP净循环水系统的浓缩倍数控制在2 3 之间为宜 4结论 4 1我厂CSP循环冷却水系统采用Cl Na Ca2 Si02 电导率检测浓缩倍数除分析误差外 还存在因 外界影响引起的偏差 而采用K脸测仅仅是测试误 差 这是不可避免的 因此 我厂CSP循环冷却水系 统可用K十检测浓缩倍数 4 2我厂CSP净循环水系统浓缩倍数控制在2 0 3 0为宜 有利于系统的经济运行 参考文献 Ill周本省 工业水处理技术IM 北京 化学工业出版社 2002 收稿日期 2006 09 04 作者简介 减平 1977 男 2002年毕业于内蒙古包头钢铁学院环 境工程系给排水专业 大学本科 助理工程师 现从事供排水技术工 作