摘要  介紹了香海熱電廠高壓風(fēng)機(jī)的電動機(jī)冷卻風(fēng)扇葉片脫落引起振動故障的識別分析診斷處理過程及結(jié)果，通過頻語分析等手段，排除假象找到振動的根本原因，迅速及時解決問題。
        旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動監(jiān)測與故障診斷在電廠中有著重要的實際應(yīng)用價值，根據(jù)對機(jī)械振動信號的測量與分析，可以提前發(fā)現(xiàn)故障，及時處理，消滅故障于萌芽之中，避免事故擴(kuò)大使設(shè)備損壞釀成不可挽回的巨大損失?，F(xiàn)將熱電廠應(yīng)用這項技術(shù)準(zhǔn)確判斷解決了一起典型故障的過程，介紹給大家。
        一、發(fā)現(xiàn)問題
        2002年12月20日，香海熱電廠1^#爐高壓風(fēng)機(jī)（美國產(chǎn)海本多級離心機(jī)），在日常檢測中發(fā)現(xiàn)，測點8（圖1）軸承水平振動比平時大出五倍，最大振動有效值7.6mm/s（圖2），已嚴(yán)重超過標(biāo)準(zhǔn)。
驅(qū)動電機(jī)功率110kW，轉(zhuǎn)速3000r/min，通過增速器（i=1.288）使風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到3860r/min。
       

        二、故障分析與處理
        1．故障前后

        測得的振動速度有效值見表1，從表1中可以看出，振動最大的是風(fēng)機(jī)外側(cè)軸承水平振動8H(7.6mm/s)，振動變化率最大的是風(fēng)機(jī)內(nèi)側(cè)軸承水平振動7H(6倍)。據(jù)此并不能說明故障點的準(zhǔn)確位置和故障原因，需進(jìn)一步進(jìn)行頻譜分析。
     

        2．對照故障前后風(fēng)機(jī)外側(cè)軸承水平振動頻譜圖3和圖4，可以看出圖中有兩個較大的峰值，其特征頻率分別為3853r/min和2989r/min。前者為風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，后者為電機(jī)轉(zhuǎn)速。正常時(圖3)，風(fēng)機(jī)的振動水平大于電機(jī)。而故障時(圖4)，電機(jī)振動水平不但遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常時的水平，而且也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于風(fēng)機(jī)水平。因此初步判斷振動原因在電動機(jī)及低速齒輪軸部分。
        3．再對照故障前后其他測點的頻譜特征，發(fā)現(xiàn)都存在這樣一個現(xiàn)象，即都像風(fēng)機(jī)外側(cè)軸承水平振動那樣有一個電機(jī)轉(zhuǎn)速一倍頻的突增，進(jìn)一步說明振動原因在電動機(jī)及低速齒輪軸部分（限于篇幅，僅選示電機(jī)外側(cè)軸承垂直振動1V故障前后頻譜圖5、圖6）。

        4．為審慎起見，查看各滾動軸承的狀態(tài)變化，通過觀察各軸承部位測點的尖峰能量（gSE值及頻譜圖，均正常，無明顯變化，故可排除軸承故障的可能性。gSE值是美國 ENTEK公司產(chǎn)品中特有的測高頻能量的一個參數(shù)，經(jīng)驗證對滾動軸承的狀態(tài)監(jiān)測很有效）
        5．現(xiàn)在目標(biāo)鎖定電動機(jī)及低速齒輪軸部分：故障特征頻率為一倍頻，通常對應(yīng)故障有不平衡、軸彎曲、基礎(chǔ)松動、共振等。
        首先，檢查電機(jī)基礎(chǔ)及齒輪箱部分，排除了松動及共振故障的可能性；檢查各部溫度均正常，排除局部摩擦過熱造成熱變形彎曲的可能；考慮故障的突發(fā)性，并且通常電機(jī)轉(zhuǎn)速的一倍頻反映的是不平衡，因此故障可能性比較大的就是電機(jī)平衡被破壞了。
        6．另分析所測相位情況，電機(jī)外側(cè)（即電極風(fēng)扇側(cè)）水平1H與垂直1V相位差接近90°（垂直與水平振動相位差接近90°也是不平衡的一個特征），但電機(jī)內(nèi)側(cè)軸承位置卻無此種現(xiàn)象，說明不是電動機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生了不平衡，而且電動機(jī)轉(zhuǎn)子都是整裝的，突然發(fā)生不平衡的可能性很小。電動機(jī)最薄弱處當(dāng)屬其端部冷卻風(fēng)扇，發(fā)生風(fēng)扇故障而引發(fā)局部不平衡的可能性是很大的，這也與只是電機(jī)外側(cè)（即電極風(fēng)扇側(cè)）出現(xiàn)90°相位差的情況相吻合，因此判斷電機(jī)局部不平衡，建議檢查電動機(jī)外側(cè)冷卻風(fēng)扇。
        根據(jù)上述分析，及時停機(jī)檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：電機(jī)風(fēng)扇的6個扇葉掉了1個，造成了不平衡。風(fēng)扇修復(fù)后測得振動頻譜圖如圖7，振動有效值見表2。各點振動均恢復(fù)正常。如故障時最大的風(fēng)機(jī)外側(cè)軸承水平振動8H由7.6mm/s降為2.3mm/s。

        三、小結(jié)
        此次振動故障原因在電機(jī)處，而振動最突出的卻在風(fēng)機(jī)處。若按常理，頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳，則無法對癥消除故障，這正是狀態(tài)監(jiān)測診斷技術(shù)的優(yōu)勢所在，尤其對區(qū)分變速機(jī)械的振動原因很有用。