浅议滚动轴承电动机振动超标的危害及治理措施

浅议滚动轴承电动机振动超标的危害及治理措施

马金鹏 罗夕

中国石油独山子石化分公司供水供电公司 ，新疆独山子， 833699

摘要：电动机作为生产装置的动力驱动设备，其可靠平稳运行是连续生产的基本要求，经过调查发现电动机在日常运行中除电气故障、轴承故障等原因造成异常停机外，电动机振动超标对生产的影响也不容忽视，本文着重介绍滚动轴承电动机振动超标造成的危害及治理措施。

关键词：电动机；滚动轴承；振动超标；危害；治理措施

正文

1.电动机振动超标的危害

1.1 机泵故障

电动机作为驱动设备，严重的振动超标，较长时间运行在D区时可能会造成电动机轴承磨损、影响使用寿命，也可能造成转轴不同程度的弯曲，定转子摩擦，进而造成电动机电气故障，甚至非正常停机。

对于直连式管道泵，电动机突然明显机械故障时，可能造成管道泵故障，甚至物料泄漏，严重会造成起火的事故。

1.2 生产中断

无论何种原因造成的电动机故障停机，都会造成操作和生产不连续，尤其对于没有备用电动机的生产流程，因此该部分电动机也是维护的重点，避免造成生产中断的情况。

2.电动机振动超标和振动异常的区别

电动机振动超标是指根据实际情况，对于不同安装形式、不同功率等要求区分的电动机按照国际标准或者国家标准的规定，其运行时振动在B区以下，达到C区或者D区视为振动超标。

电动机振动异常多指电动机振动不稳定，监测振动值变化较大，尤其前后监测振动值相较时超过1.6倍及以上的运行情况。

3.电动机振动超标的原因分析

3.1机械、基础原因

统计分析某炼油厂2018年初至2020年上半年发现并处理的电动机振动超标是机械和基础原因造成的占82%以上，电气原因近18%。

在机械和基础原因引起的振动超标统计中，机泵对中不良占比约66%，驱动设备如：齿轮、扇叶、负载管线振动传导占18%，电机基础原因5%，不平衡问题占6%，电机轴承缺陷、故障问题占5%。

对中不良在机泵运行中较为常见，由于电机出厂时的平面度公差和现场静态对中不能很好反应电机运行时的运行状态，造成磁力中心线位置偏移，影响振动。对中不良主要表现为2倍频分量，常有1倍频、3倍频有体现，有时1倍频较2倍频突出，也是常见的对中不良问题的特征。

电机驱动叶轮、齿轮、皮带包括负载变化、管线振动的传导也是电动机振动超标的主要原因之一，此时频谱可能表现为松动、对种不良、轴系问题频谱特征等多种情况。

电机基础相对而言有刚性基础和柔性基础区分。在测量方向上机器与支撑系统组合的最低固有频率至少大于主激励频率的25%时，认为该支撑系统在该测量方向上为刚性支撑，其余所有轴承系统都可以作为柔性支撑。对于刚性支撑系统常出现刚性不足造成的振动，或者支撑系统固有频率与主激励频率相近时产生共振，此时振动频谱主要体现1倍频。

电动机动不平衡运行会造成振动超标，轴弯曲、风扇破损、靠背轮变形等均会造成一定程度的不平衡。监测数值不仅仅体现在水平方向，动不平衡主要体现在1倍频，观察波形会有比较标准的正弦波。

电动机轴承缺陷、故障造成的振动超标并不太多，主要与良好的润滑管理有关，定时的有效的润滑可以保障轴承良好的运转状态；观察轴承各部位故障特征频率可以及时发现。需要注意的是并不是所有的轴承故障其振动都会超标，我们常会发现一些钢保持架轴承保持架出现故障时往往会声音异常，但是监测振动值并不超标。

3.2电气原因

电气方面原因引起电动机振动超标主要有定子磁场不对称，定子铁心和线圈松动，气隙偏心等。三相电源不平衡，绕组匝间短路等会造成定子磁场不对称，此时监测可以发现2倍电源频率的振动频率。如果定转子中心不重合，则会出现定转子之间的气隙偏心，有静态和动态偏心之分。

4.电动机振动超标的治理措施

前文分析了引起电动机振动超标的主要原因，我们就可以采取针对性的措施进行振动超标治理工作。

分析电动机振动时，除去监测频谱外，对电动机运行工况进行一定的了解和掌握是必要的，常见的振动超标并非一个原因引起，因此振动超标治理是一个较为复杂的工作，常需要各家单位相互配合去解决，对电气人员监测分析发现的机泵对中不良问题就主要有钳工专业来解决，对基础、负载等问题需要属地单位来主导解决等等。

结合现场分析发现的不平衡问题对转子做动平衡校验；电机虚脚时测量虚脚间隙配以对应厚度的垫片，重新找正；通过图谱分析电动机轴承出现缺陷故障时及时更换；通过现场综合分析诊断属于负载异常时处理齿轮箱、叶轮、皮带、管线、负载流量等问题；对电气问题检查电源、电动机解体检查相对应的绕组、槽契、气隙等问题。

5.振动超标治理案例简析

某装置B-212封油泵电动机运行中出现负荷侧振动超标情况，经对采集振动数据分析和现场诊断发现该电机对中存在异常，进一步检查发现电机基础水平度较差，经处理后振动有4.51mm/s降至2.063mm/s，有效降低运行风险。

6.总结

电动机振动超标治理是一个长期性、复杂性的工作，对不同的运行工况，采取有针对性的措施，实现一机一策的管理方法和治理方案，有效消除振动超标，以减少电动机振动超标运行造成的危害，保障动力平稳可靠输出。

作者简介：马金鹏，男，1985.5，电气设备工程师，研究方向：电气设备运行维护管理。

罗夕，女，1993.04，电气工程师，研究方向：电气设备运行维护。

参考文献：

【1】左经刚. 电机振动异常的识别与诊断[J]. 上海大中型电机, 2009(03):22-24.

【2】雷胜明, 毛小明, 朱华,等. 发电机振动异常分析与处理[J]. 设备管理与维修, 2012(09):56-58.

【3】GB6075.3-2011在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动