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啤嶺機電設備(上海)有限公司

給水泵電動機軸向振動超標分析與處理

2014-03-18

蘆世芳
(哈爾濱水泵廠工業公司,黑龍江哈爾濱 150056)
  摘 要:某電廠#2機B給水泵電動機一直運行正常,在2010年的給水泵定速泵改為調速泵的改造項目。中重新澆筑基礎后出現后軸瓦軸南振動超標的故障,技術人員經過分析和現場驗證,Z終確定故障原因為電動機地腳和臺板接觸不良,并及時進行了處理。
  關鍵詞:給水泵電動機;振動;分析;處理
  1 引言
  某廠#2機B給水泵電動機為哈爾濱電機廠生產,具體參數如下表:
  該電動機自1999年投產以來,運行過程中未發生過重大缺陷,在歷年的檢修中曾發現過電動機前后軸瓦水平振動大、垂直振動大等缺陷,通過前后軸瓦的修刮、間隙的調整、地腳螺栓緊固等方法均進行了很好的處理,修后數據全部合格。
  2010年4月20日電氣專業對該電動機進行了解體大修,同期機務專業完成了該給水泵機務側定速泵改調速泵的工作,電動機的基礎向南側移動后進行了重新澆筑。修后4月29日該電動機進行了空車試運,空車試運結果為該電動機后瓦軸向振動0.047mm,重車試運后瓦軸向振動為0.049mm(該電動機重車振動標準值為0.05mm),考慮到重車試運數值合格,所以未對該電動機后瓦軸向振動大的原因作進一步的檢查和處理。2010年5月,#2機B給水泵電動機后軸瓦軸向振動值增大至0.063mm,初步解體檢查未發現異常,回裝后電動機試運振動數值與4月份測試數值接近,于是重新投運,結果一周后,該電動機后軸瓦軸向振動值又增大至0.058mm。
  2 原因分析
  引起電動機振動超標的原因一般主要有機械和電氣兩方面的原因。
  機械方面存在的主要原因是:①轉子質量不平衡;②部件之間有摩擦;③機組中心不正;④潤滑不良。
  電氣方面存在的主要原因是:①三相電壓不平衡,電動機缺相運行;②三相電流不平衡,電動機不對稱運行;③各相繞組的直流電阻不平衡;④定轉子氣隙不均勻度超標。
  #2機B給水泵電動機在歷經2010年4月、5月兩次檢修,對上述引起缺陷的原因均進行了排查,基本排除了上述缺陷引起后軸瓦軸向振動大缺陷的可能。通過利用Vb7振動分析儀的頻譜采集和分析,該電機后瓦軸向的振動頻譜2倍頻偏高,結合前期的排查結果,進一步判定引起電動機軸向振動大的原因可能為:
  1)電機軸瓦嚴重磨損,間隙太大,產生“軸升”現象。
  2)電動機軸頸嚴重磨損。
  3)定轉子存在斷條。
  4)電動機磁中心與機械中心有偏差。 
  5)電動機安裝基礎不水平,或剛度不夠,或地腳與臺板的接觸不良。
  3 故障檢查與處理
  2010年7月24日技術人員利用機組臨停對#2機B給水泵電動機進行了電動機磁中心核對、電機本體檢查、軸瓦間隙檢查和電動機基礎檢查等幾項工作。
  1)電動機磁中心核對:#2機B給水泵電動機在停運后,技術人員在軸頸上進行了標記,標記后進行了空車試運,試運中對轉子位置再次進行標記,然后在電動機停運后對前后軸瓦進行解體檢查,通過檢查,電動機前軸瓦、后軸瓦自驅動端向非驅動端油擋與瓦的間隙數值分別為:
  前后定轉子氣隙值為:
  經檢查前后軸瓦結合面和接觸面均良好,無刮蹭痕跡,各數值也與歷史數據基本一致。
  2)電動機本體檢查:技術人員打開電動機前后端部的半月板,對端部的絕緣、過熱、松動和有無紅粉的情況進行了檢查,同時技術人員還對電動機氣隙是否均勻、風扇有無不平衡或變形、轉子導條是否開焊進行了檢查,通過檢查,排除了以上問題存在的可能性。
  3)電動機軸瓦間隙檢查:技術人員對電動機前后軸瓦進行了拆檢,經目測轉子軸頸、上下軸瓦內側和外部瓦球面均無異常,經測量驅動端軸瓦與軸頸的間隙為0.13mm,頂間間隙為-0.06mm,檢修人員在瓦座結合面增加了0.05mm的墊片,增加墊片后頂間間隙緊力為0.01mm;非驅動端軸瓦與軸頸的間隙為0.18mm,頂間間隙為0.33mm,技術人員在上瓦球面增加了0.27mm的墊片,增加墊片后頂間間隙緊力為-0.06mm。通過檢查,技術人員發現后軸瓦的間隙略大,超出0.165mm的標準值,但是考慮到車削軸瓦結合面的不可逆性,而且超出值很小,因此本次檢修沒有進行車削處理,打算進一步觀察后處理。
  4)電動機基礎振動檢查:技術人員完成電動機回裝并對電動機地角進行緊固后,進行了空車試運,試運結果表明電動機后軸瓦的振動依然超標。具體振動值如下:
  同時技術人員對電動機的每個地角都進行了測量,發現電動機東南角的地腳振動略高于其他三個地腳(東南地角垂直振動數值為0.021mm,其它地角振動值為0.009-0.011mm之間),而且電動機后端蓋下部的加強橫梁的垂直振動也略高,實測值為0.031mm。因此技術人員初步判斷電動機東南角地腳與臺板的接觸不良是導致電動機振動超標的原因。
  故障處理:技術人員用千斤頂在電動機東南地腳進行了支撐(產生的形變大約有0.4mm),支撐后振動數值下降到正常值范圍內(后軸瓦軸向振動下降到0.02mm)。考慮到本次檢修工期較緊,所以未立即對電動機臺板進行檢查處理,技術人員臨時制作的了螺絲千斤頂,暫時放置在后軸瓦的端蓋的加強橫筋上,作為臨時降低電動機軸瓦軸向振動大的措施。
  2010年10月2日該電機臨時停運,技術人員采用著色法(紅丹粉著色)對電動機地腳與臺板的接觸情況進行了檢查,發現電動機地角與臺板接觸面不足60%,技術人員對Z高點和Z低點的研磨處理,Z終地腳與臺板接觸面達到80%以上,電動機再次試運合格。
  結束語
  振動超標是轉動機械運行中Z常見的主要故障之一,嚴重時會造設備軸瓦損壞,導致重要設備停運,威脅機組運行安全。為此,在檢查處理過程中應認真查找分析故障原因、故障特征、故障范圍,綜合性地分析判斷,同時結合現場測量數據和試驗結果,做出正確判斷。這樣才可以避免走彎路,縮短消除缺陷的工期,保證設備長周期安全運行。
  參考文獻
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來源:《中國新技術新產品》2012年第2期