空壓機(jī)電機(jī)振動(dòng)原因分析

1、空壓機(jī)電機(jī)振動(dòng)原因分析張子敬 王 利/大慶石化公司化工二廠摘要：詳細(xì)介紹了空氣壓縮機(jī)的電機(jī)振動(dòng)故障，經(jīng)過(guò)采集頻譜分析，確認(rèn)為不平衡和不對(duì)中故障并進(jìn)行了檢修，解決了振動(dòng)問(wèn)題，使機(jī)組運(yùn)行良好。關(guān)鍵詞：離心式壓縮機(jī) 電動(dòng)機(jī) 振動(dòng) 頻譜分析 中圖分類號(hào)：TH452 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1006-8155（2006）06-0060-03 Analysis on Vibration of Air Compressor MotorAbstract: Vibration trouble of air compressor motor is introduced in detail. Through th

2、e acquisition of frequency spectrum analysis, the trouble of unbalance and misalignment is confirmed and the overhaul is carried out. The vibration problem is solved and make the unit operate smoothly.Key words: Centrifugal compressor Motor Vibration Frequency spectrum analysis1 引言2003年10月我廠丙烯腈裝置改擴(kuò)建

3、中，為滿足生產(chǎn)需要新增加了MCL454-3型空壓機(jī)?？諌簷C(jī)在試運(yùn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)振動(dòng)超標(biāo)，通過(guò)對(duì)各點(diǎn)的監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)振動(dòng)是由電動(dòng)機(jī)引起的，空壓機(jī)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其電機(jī)為YBS560-2型，功率950kW，轉(zhuǎn)速為2980r/min。中間由增速機(jī)變速，機(jī)組結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖1。圖1 壓縮機(jī)組結(jié)構(gòu)示意圖10月10日新空壓機(jī)試車，狀態(tài)監(jiān)測(cè)站利用北京京航HG8902C采集器對(duì)機(jī)組進(jìn)行了運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)采集。監(jiān)測(cè)結(jié)果：電機(jī)軸承振動(dòng)速度偏高，后垂直方向峰值達(dá)3.64mm/s；10月23日，隨著裝置開(kāi)工負(fù)荷增大，電機(jī)后軸承垂直方向峰值達(dá)6.98 mm/s ，前軸承水平方向峰值由2.22 mm/s 增長(zhǎng)到6.97 mm/s ，

4、垂直方向峰值由2.21 mm/s 上升到6.61 mm/s ，而且還有不斷上升趨勢(shì)（見(jiàn)表1），并伴隨基礎(chǔ)劇烈振動(dòng)，劣化趨勢(shì)進(jìn)一步擴(kuò)大，不能繼續(xù)運(yùn)行。表1 振動(dòng)實(shí)測(cè)值 mm/s為確保機(jī)組安全運(yùn)行，對(duì)空壓機(jī)組監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及頻譜進(jìn)行了精密分析，采取了相應(yīng)的措施。2 機(jī)組不同狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析2.1 聯(lián)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果分析為詳細(xì)了解機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)，將機(jī)組分低負(fù)荷、高負(fù)荷和電機(jī)單機(jī)進(jìn)行試車，并分別采集了頻譜。圖2為10月23日所采集的頻譜圖。從圖中看出，電機(jī)后軸承水平以1倍頻占主導(dǎo)地位，達(dá)1.32 mm/s，伴有2、3、4倍頻分量，其值較??；垂直方向以1倍頻為主要分量，達(dá)4.53 mm/s，其他分量較小，出現(xiàn)

5、的頻率與水平相近。而在前軸承水平方向上2倍頻占主要分量，達(dá)2.68 mm/s，1、3倍頻占次要地位；垂直方向以1倍頻為主要分量，達(dá)6.33 mm/s，其他分量很小。電機(jī)的這些頻率特征，正好與頻譜分析中的不平衡、不對(duì)中故障特征相吻合，說(shuō)明電機(jī)存在不平衡及不對(duì)中故障。(a) 電機(jī)后軸承水平方向(b) 電機(jī)后軸承垂直方向(c) 電機(jī)前軸承水平方向(d) 電機(jī)前軸承垂直方向圖2 機(jī)組聯(lián)機(jī)試運(yùn)電機(jī)頻譜圖2.2 電機(jī)單機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果分析為消除基礎(chǔ)和增速機(jī)、壓縮機(jī)對(duì)電機(jī)振動(dòng)的影響，將電機(jī)與增速機(jī)斷開(kāi)，對(duì)電機(jī)進(jìn)行單機(jī)試運(yùn)行，并對(duì)采集頻譜進(jìn)行了分析，頻譜圖見(jiàn)圖3。(a) 電機(jī)后軸承水平方向(b) 電機(jī)后軸承

6、垂直方向(c) 電機(jī)前軸承水平方向(d) 電機(jī)前軸承垂直方向圖3 電機(jī)單機(jī)試運(yùn)行頻譜圖從單機(jī)運(yùn)行的頻譜分析圖中看出，振動(dòng)主要以1倍頻為主，同時(shí)還有較小的2、3、4倍頻，頻譜的幅值比聯(lián)機(jī)時(shí)大得多，2倍頻分量基本消失，其轉(zhuǎn)子的軸心軌跡呈橢圓形。完全符合不平衡故障特征。由此認(rèn)定，振動(dòng)偏大的主要原因是電機(jī)轉(zhuǎn)子存在不平衡。 3 檢修結(jié)果分析在電機(jī)與增速機(jī)斷開(kāi)之前，對(duì)聯(lián)軸器找正誤差進(jìn)行了復(fù)查，發(fā)現(xiàn)上下誤差達(dá)0.83 mm，而廠家要求是0.11 mm（按找到零對(duì)零狀態(tài)再加允許誤差0.05 mm），這與聯(lián)機(jī)狀態(tài)出現(xiàn)的2倍頻為主的現(xiàn)象相吻合，不對(duì)中故障也被證實(shí)，說(shuō)明振動(dòng)由這兩種原因引起，屬于綜合故障。為從根本上

7、解決問(wèn)題，將電機(jī)運(yùn)回廠家進(jìn)行全面檢查，并按技術(shù)要求對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子做動(dòng)平衡，達(dá)到G1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，在轉(zhuǎn)子做動(dòng)平衡時(shí)，發(fā)現(xiàn)在離軸心200 mm處存在85g不平衡質(zhì)量，去掉不平衡質(zhì)量，并在動(dòng)平衡現(xiàn)場(chǎng)單機(jī)振動(dòng)值達(dá)到優(yōu)良后運(yùn)回。4 電機(jī)檢修后的回裝以及頻譜分析電機(jī)經(jīng)過(guò)動(dòng)平衡后，進(jìn)行回裝和找正，其誤差見(jiàn)圖4。對(duì)中公差標(biāo)準(zhǔn)值 檢修后實(shí)際找正誤差值圖4 對(duì)中對(duì)照?qǐng)D由圖4看出，找正誤差已符合標(biāo)準(zhǔn)要求。待具備試車條件后，于11月10日聯(lián)機(jī)試運(yùn)壓縮機(jī)，并采集了頻譜，其頻譜圖見(jiàn)圖5。(a) 電機(jī)后軸承水平方向(b) 電機(jī)后軸承垂直方向(c) 電機(jī)前軸承水平方向(d) 電機(jī)前軸承垂直方向圖5 動(dòng)平衡后的頻譜圖從采集的頻譜圖中看出，1倍頻、2倍頻幅值明顯下降，已達(dá)到優(yōu)良運(yùn)行狀態(tài)，證