礦渣線主排風(fēng)機(jī)滾動(dòng)軸承振動(dòng)故障診斷

孫亮

（山東魯碧建材有限公司）

01　FAG 22338風(fēng)機(jī)

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(fēng)機(jī)是其關(guān)鍵設(shè)備之一，其結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖1。礦渣微粉線一主排風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)速750r/min，風(fēng)機(jī)軸承型號(hào)為FAG 22338。為了實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，規(guī)范化巡檢維護(hù)，公司引進(jìn)了上海士翌智能點(diǎn)檢系統(tǒng)。

圖1 FAG 22338風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)

02　振動(dòng)故障描述與分析

該風(fēng)機(jī)自安裝使用起檢測(cè)振動(dòng)數(shù)值一直平穩(wěn)(見(jiàn)圖2)。振動(dòng)速度值在0.6～1.3mm/s之間，某日振動(dòng)速度值0.6mm/s，但在其停機(jī)慢速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中風(fēng)機(jī)負(fù)荷端軸承座出現(xiàn)異常聲音。再次運(yùn)行后，采集振動(dòng)波形圖中發(fā)現(xiàn)明顯沖擊信號(hào)(見(jiàn)圖3)，振動(dòng)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(fēng)機(jī)振動(dòng)數(shù)值平穩(wěn)

圖3 風(fēng)機(jī)振動(dòng)波形

滾動(dòng)軸承的振動(dòng)頻率成分非常豐富，一個(gè)部件都有各自的特征頻率。潤(rùn)滑與安裝良好的滾動(dòng)軸承，產(chǎn)生故障時(shí)，滾動(dòng)體通過(guò)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(yīng)振動(dòng)頻率稱為故障特征頻率，又叫軸承通過(guò)頻率。一般旋轉(zhuǎn)機(jī)械都是在勻速狀態(tài)下進(jìn)行的，用故障特征頻率來(lái)識(shí)別滾動(dòng)軸承的故障是目前簡(jiǎn)單有效的方法。

經(jīng)計(jì)算得該風(fēng)機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)頻率12.5Hz，軸承各部件通過(guò)頻率：內(nèi)圈通過(guò)頻率：104.25Hz，外圈通過(guò)頻率：70.75Hz，滾動(dòng)體通過(guò)頻率：30.625Hz，保持架通過(guò)頻率：5Hz。在該事件中礦渣線主排風(fēng)機(jī)5Hz的故障頻率(即滾動(dòng)體通過(guò)缺陷位置時(shí)，發(fā)生沖擊而產(chǎn)生周期性故障沖擊脈沖)與保持架通過(guò)頻率一致，即可識(shí)別缺陷發(fā)生部位為保持架。

11月1日礦渣線對(duì)主排風(fēng)機(jī)進(jìn)行拆檢并維修，拆開(kāi)風(fēng)機(jī)負(fù)荷端軸承發(fā)現(xiàn)軸承保持架磨損嚴(yán)重(見(jiàn)圖4)，潤(rùn)滑油中存在大量金屬。

圖4 保持架磨損嚴(yán)重

03　總結(jié)

在風(fēng)機(jī)設(shè)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(zhuǎn)速，有時(shí)風(fēng)機(jī)振動(dòng)小軸承未必完好，沖擊能量大軸承未必?fù)p壞，在上述案例中，僅通過(guò)振動(dòng)速度值的大小判斷風(fēng)機(jī)軸承健康狀況的好壞不一定準(zhǔn)確。目前通過(guò)安裝在軸承座適當(dāng)方位的振動(dòng)傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)軸承振動(dòng)信號(hào)，并對(duì)此信號(hào)進(jìn)行分析和判斷軸承工況，可以有效診斷出早期故障，是當(dāng)前軸承振動(dòng)診斷中行之有效的方法。

來(lái)源：《水泥工程》2021年第二期

（特別說(shuō)明：版權(quán)歸原作者或機(jī)構(gòu)所有）