M-3电机振动原因分析

张利民

摘  要：我们使用电机振动评价等级标准GB6075-99，对M-3电机产生振动的原因进行了测试，通过分析M-3电机风扇侧轴承水平方向故障时FFT图及瀑布图，我们发现在电机轴承本身质量及润滑没有问题的情况下，对于长输管线机泵，因流量大易致使机泵整体振动加大，时间长会引起轴承疲劳损坏。因此，除控制出站压力，还应要求生产限定流量运行，以保证机泵长周期运行。

关键词：电机;振动;限定流量

中图分类号：TM307         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）31-0046-02

Abstract： We use the Motor Vibration Evaluation Grade Standard GB6075-99， to test the cause of vibration of M-3 motor， and analyze the FFT diagram and waterfall diagram when the fan-side bearing of M-3 motor fails in the horizontal direction. It is found that under the condition that there is no problem with the quality and lubrication of the motor bearing itself， for the long-distance pipeline pump， it is easy to increase the overall vibration of the pump because of the large flow rate， and will lead to the fatigue damage of the bearing after a long time. Therefore， in addition to controlling the outbound pressure， the production should also be required to limit the flow operation in order to ensure the long-term operation of the pump.

Keywords： motor; vibration; limited flow rate

1 設备情况简介

2 事件经过

2018年12月8日20：07长输泵房班长在巡检时发现长输泵房M-3电机运行有杂音（电机电流60A，机泵出口压力4.0MPa，电机对轮侧温度41℃，电机风扇侧温度43℃，输量为403t/h，电机振动值6.0mm/s）。20：28因电机杂音及振动过大，当班岗位人员立即停泵。

3 相关分析数据

3.1 FFT图谱（见图1）

3.2瀑布图（见图2、图3）

图2、图3是12月8日M-3电机风扇侧轴承水平方向故障时FFT图及瀑布图。

3.3电机振动评价等级标准（GB6075-99）（见表2）

3.4 具体分析如下

M-3电机风扇侧轴承水平方向振动在12月8日19：26分左右振动出现第一次异常;M-3电机风扇侧轴承水平方向振动在12月8日20：：18分时右振动出现第二次异常;M-3电机主要异常现象是电机运行时温度升高、有杂音，且杂音逐渐增大;M-3电机于20时28分紧急停机。

通过以上图例显示，本次故障频谱体现在7倍频高，电机故障为7倍频问题，也就是主要为轴承故障。这与体现出电机声音大，电机整体振动展示出松动特征，保持架无法固定滚动体相一致。

4 检维修

维修人员将M-3电机风扇侧轴承拆卸下来，从下面照片可以看出NU219轴承保持架有轻微磨损，间隙过大。

5 轴承故障原因分析

5.1 轴承产品质量

该轴承是2017年5月17日安装，至2018年12月8日运行时间总计9768小时。本次发现问题主要是轴承运行有杂音，振动值偏高，（最高值为6.0mm/s;报警值为4.5mm/s）拆卸后发现轴承只是出现保持架磨损，没有损坏，故排除轴承产品质量问题。

5.2 润滑情况

轴承拆卸时发现，轴承箱内润滑脂很充足，没有出现润滑不好的问题，其次储运站会同工建于11月15日进行电机润滑脂加注;本次故障出现时轴承温升不高。

电机使用的润滑脂是威利摩特的，通过几次电机故障显示发生时间均在冬季，温度低且输转量大的工况下出现。该润滑脂性能为耐高温，电机在冬季运行，温度较低，润滑脂流动性差，轴承在类似干磨状态下运行，润滑效果不好，易出现轴承故障。但不是此次事件的主要原因，但建议考虑更换低温情况下能正常运行的润滑脂。

5.3 安装情况

维护在2017年5月17日轴承更换时按检修规程进行，没有违章操作。

5.4 油品输转量影响

储运站长输泵额定流量为430m3/h，而电机出现故障时大线输转量为403t/h（运行介质为柴油，流量为497m3/h）。查一下历史记录从8日早2：18长输管线介质由柴油换汽油时，瞬时流量为413t/h（流量为543m3/h），出站压力为5.7MPa，之后的输量一直在403t/h运行。因流量大致使机泵整体振动加大，时间长了引起轴承疲劳损坏。

6 结论

（1）由于电机更换轴承后转子没有进行动平衡试验，微小偏差在增加负荷情况下对电机安全运行产生较大影响，维修设备有条件时最好进行动平衡试验。

（2）机泵或者配用电机维修后，没有进行荷载试验，无法确认维修后设备运行状态，只能通过介质运行后检验，对于负荷变化的影响无法检验。

（3）在长输线柴油顶输汽油时，由于密度前轻后重，等于放量输送，压力虽然不高，但流量大。目前操作规程仅控制出站压力5.8MPA，对长输线有保护作用，但流量限载是对机泵的有效保护。因此要求生产限定流量运行，以保证机泵长周期运行。

参考文献：

[1]陆志厚.电站风机和水泵轴承振动与转子动平稳的相关分析[J].电站辅机，2006，27（2）：18-23.

[2]张海平.电机自动控制系统故障分析[J].中国设备工程，2019（12）：57-58.