振动分析仪对风机振动诊断分析案例

　　2013年7月22日，车间在日常巡检的时候发现有一台风机的电机振动变大，需要对其进行振动诊断。该风机为车间通风系统的设备，由电机通过三角带驱动，电机功率为90kW。与车间进行了沟通得知，该电机是一台已经使用了近一年的旧电机，在更换到这台风机之前轴承一直没有检查，这次振动情况是在半个月以前逐步出现的，到现在越来越严重。在检测前用手先感知了一下电机，发现振动大致表现为明显的冲击，冲击幅度较大，尤其是电机传动侧。但风机上的冲击并不明显。又逐个检查了电机以及风机的地脚螺栓，并没有发现地脚螺栓出现松动的情况，随后又检查了风机的减震垫，也没有发现什么异常现象。随后对电机两端进行了振动信号的采样，并进行了故障分析，以下是分析的具体过程。

　　信号分析

　　从图1中水平、竖直两个方向的频谱可以很明显地看到，工频占绝对主导。***先可以排除电机轴承故障。这个与动平衡不良很是相似，如果风机的动平衡不良的话，就会对电机的振动造成影响，也会形成这样的频谱。测量风机的振动频谱，并未发现风机存在平衡故障，这样就排除了风机平衡对电机造成的影响。同时通过测量电机的风扇端的振动发现，水平和竖直方向上的工频的幅值在2m m/s左右，这个与电机传动侧的工频相差很大，如果是电机存在不平衡故障的话，两侧的工频一般情况不会相差这么大，所以根据经验判断电机本身也不存在平衡的问题。再结合检测前对该设备的现场检查，松动的可能性越来越大。在常见的一般情况下，松动故障在频谱中常表现为，工频占主导，并带有***次谐频，并且谐频与工频的幅值相差不是很大。这种情况下的松动，一般常见的是在设备零件上的表现为轴承位的磨损，而这种磨损往往不是非常的严重，还无法造成设备结构性的缺陷。而如果轴承位磨损很严重的时候，频谱往往会表现为结构性故障频谱的特点。也就是像这种情况，工频占主导，虽然有谐频，但是谐频的幅值与工频的幅值相比的话，相差非常大。

　　时域分析

　　从图2两个方向上的时域形态看到，不是平衡故障的那种正弦形态，这一点上也可以排除电机平衡出现故障的可能。同时时域谱中可以看到明显的冲击形态，这个冲击用手可以明显地感觉到，这说明冲击故障已经比较严重了。为了近一步对轴承松动故障的确认，又对电机传动侧电机轴的温度进行了红外线测量，显示温度接近90℃，说明轴承处于非正常状态，很有可能就是轴承在轴承位处开始了自转，从而导致轴的温度的上升。根据振动分析再结合以上的各个实际情况，判断电机传动侧轴承松动严重，建议车间尽快对电机进行更换。车间当天就对该轴承进行了紧急更换。从拆卸现场可以看到电机传动侧轴承位严重磨损，磨损量在轴承位处达到接近3m m。轴头磨损照片如图3。

　　结论

　　从这个案例可以看到，当轴承位磨损非常严重的时候，其频谱往往是工频占绝对主导地位，工频的谐频幅值与工频的幅值相差巨大。出现这种情况时需要在时域中观察，要注意将其与平衡故障相区分。