工厂电动机振动异常故障诊断及处理探析

工厂电动机振动异常故障诊断及处理探析

张钰  蒋都明  周明  汪文

（新疆独山子石化供水供电公司，新疆 独山子 833699）

摘要：工厂在进行生产活动的过程中，电动机是最为重要的组成部分，在实际运行的过程中，电动机经常会出现振动故障，严重时对工厂生产整体运行的稳定性造成了一定的影响。针对此情况，设备维护人员需要对振动故障进行诊断，对振动状态进行深入地分析，提出科学有效的处理措施，以此保证工厂电动机运行的稳定性，进而保证工厂的经济效益以及社会效益。

关键词：电动机  振动 故障诊断 分析处理

电动机长期振动异常，会导致零件松动，出现脱落的情况，如果不及时对振动故障进行处理，那么最终会导致整地电动机出现停运的情况，对工厂整体生产运行造成了严重的不良影响，影响工厂的经济效益。因此，要强化电动机故障分析诊断，制定科学有效的处理措施，保证电动机运行的稳定性，进而保证工厂正常进行生产活动。

1、工厂电动机振动故障诊断过程

工厂电动机在运行的过程中，能量以及热量等物理特性会发生相应的变化，并且存在磨损、振动等故障，对电动机整体运行造成了严重影响。因此，在实际开展振动故障诊断的过程中，主要包括以下三个步骤：

（1）巡检异常发现

电动机振动超标是异常状态，对电动机运行稳定性造成了不良影响，故障诊断，首先需要进行异常信息采集和设备基础信息采集（转速、轴承型号等），可以使用V63对电机运行的状态初步判断。此阶段，是整体振动故障诊断分析的第一个步骤，需要通过轴承机械运行声音、温度等初步分析设备是否可持续运行，有无突发故障的可能性。

（2）振动图谱采集、故障频率分析诊断

此阶段为精细化诊断，在进行精细化诊断的过程中，应用BH550等设备采集数据，利用频谱技术，对采集的数据进行分析与处理，将与故障存在关联性的信息进行分离与提取，明确故障状态，判断故障的位置。

下图为例：电动机驱动端轴承声音较前期有明显异常增大，BH550采集频谱，进行故障特征频率分析图谱，将其与典型故障特征库进行对比，找出异常频率。

结合设备运行工况，分析判断该电动机使用FC-302系列变频器，变频器输出端未增加滤波设备，造成电动机轴承电蚀磨损。

（3）故障验证总结

在完成上述两个步骤之后，就可以结合设备基本信息对故障的类型进行相应的判断，从而明确故障类型。有了数据支持，下一步就要进行检修验证，来检验分析结果的准确性，积累分析经验。

检修验证与处理：根据图谱分析检修电机，轴承有典型电蚀痕迹（右图），更换电机轴承，变频器加装输出电抗器，消除轴电流，保证电机长周期运行。         

2、工厂电动机振动故障处理措施

工厂电动机整体构成相对来说比较简单，但是依然可以发挥重要的作用和价值，但是如果出现振动故障，那么位移、速度以及加速度都会产生一定的变化，会对其他构件造成一定的影响。通过电动机振动故障诊断，可以明确出现振动故障的原因，随后相关工作人员可以根据自身的专业技能以及工作经验，制定科学有效的处理措施，进而保证电动机始终处于稳定运行的状态，为工厂生产活动的开展提供了强有力的支持。

（1）因机泵中心偏移、电机气隙发生变化产生脉动噪音处理

电动机在运行的过程中，出现脉动噪声的情况，通过声音进行判断，并对测量数据中的振动数值进行分析，了解其整体变化情况。通过分析发现，当出现脉动噪声时，振动数值呈周期性变化。随后，明确了产生脉动噪声的原因，引导此类问题主要有两个原因：（1）电机对中不良；（2）转子动平衡超标。最后，工作人员制定具有针对性的处理措施，首先需要对存在脉动噪声的电动机进行在线调整电机地脚降低振动，当调整无效时则要停运处理。空试电机，对中心进行复查，调整数据参数，保证电机对中良好，随后需要对电动机的转子进行检查，判断其平衡情况，出现超标的情况，需要进行校正处理，保证整体的平衡性。

（2）电动机因系统应力变化、基础刚性不足导致的振动超标处理

通过分析振动故障诊断数据，发现电动机在实际运行的过程中，由于出现振动导致电动机地脚螺栓以及机泵基础紧固螺栓出现松动的情况，此现象对电动机运行稳定性造成了严重的不良影响，很容易出现零部件脱落的情况；同时通过数据分析，发现基础刚性较弱，也很容易出现振动故障。针对此情况，在实际开展工作的过程中，需要对零部件、地脚螺栓以及机泵基础紧固螺栓进行严格的检查，如果出现松动的情况，需要及时进行紧固处理，从根本上避免出现零件脱落的情况，同时也需要对基础进行加固处理，进而保证电动机运行的稳定性以及安全性。

（3）工艺波动、机泵故障的传导以及润滑不良导致振动超标处理

在实际开展工作的过程中，工艺负荷的异常波动（过滤网堵塞、物料粘度发生变化），机泵故障的传导，也会导致出现电动机振动异常超标，影响整体的运行。针对此情况，相关工作人员在实际开展工作的过程中，需要对电动机进行停运处理，清理滤网、调整工艺参数保证物料稳定。同时还有可能存在轴承润滑油膜形成不良导致的加速度异常升高，需要及时对电机轴承进行有效润滑，进而保证电动机运行的稳定性。

（4）轴承机械故障超标处理

当分析诊断是电动机机械故障时，并且设备不可长期运行，应先采取大量润滑方式保证机械部件运转，并且及时要求工艺切换设备，随后对设备进行检修处理。

结语：工厂在开展运行生产活动的过程中，电动机在其中发挥着重要的作用,由于长期处于运行状态，容易出现振动故障，严重时影响工艺生产。因此，有条件的可以对影响长周期运行的设备安装在线振动分析，设置异常门限报警，做到时时监控故障报警，由专业维护人员第一时间分析诊断。条件不足时，可采用人员巡检+离线采样分析+定期采样分析，提前发现异常运行设备，预知性检修电动机，进一步提高电动机运行维护精益化管理。

参考文献：

[1]《设备振动分析与故障诊断技术》  作者：陈长征  出版社：科学出版社 2007.5

[2] 《基于Hilbert 变换的轴承故障诊断研究 》 作者：肖鹏 出版社：精密制造与自动化2010.02：（ 22-26）