趙耀俊　田帥

內蒙古國華準格爾發電有限責任公司2號機組一次風機啟動時，2號軸承水平振動超標。根據軸承振動頻譜圖分析及軸承故障頻率監測，確定2號軸承振動大原因為軸承配合間隙增大、1號軸承存在嚴重缺陷。調整2號軸承間隙并更換1號軸承后，軸承振動恢復正常，保證了設備的長期安全穩定運行。

1　設備概況

內蒙古國華準格爾發電有限責任公司（以下簡稱國華準電）全廠總裝機4×330MW，2號機組B一次風機為上海鼓風機廠生產的離心式通風機，主要參數見表1所示。一次風機軸系結構示意圖如圖1所示。軸承采用22232SMC3型滾動軸承。

2　故障經過

2017年07月12日09：00，2號機組B一次風機啟動。點檢發現風機2號軸承水平振動超標，振幅達0.11mm（標準[1]要求小于0.085mm），見圖2所示；1號軸承水平振動振幅0.06mm，以1倍頻為主（幅值達0.045mm）；電動機側軸承振動良好，基礎地腳振動很小且無差別振動。電動機電流正常，風機調門開關正常，風道無明顯振動。

3　故障原因分析及處理

3.1　原因分析

由圖2可以看出，風機在7月12日啟動之前，2號軸承振幅都小于0.08mm，風機啟動后振幅突然上升至0.11mm。通過現場聽音、油面鏡觀察油質情況，未發現異常。使用離線振動分析儀對該軸承進行振動頻譜采集分析，發現其水平振動主要為1倍頻分量，同時存在2、3倍頻等高階諧頻振動（如圖3所示）。但在時域圖中可以觀察到該軸承沖擊能量值較小（見圖4），因此可以排除風機軸系存在動不平衡因素。由于現場軸承座地腳振動值很小，沒有發現其他部件松動缺陷，因此判斷2號軸承振動大原因可能為軸承配合間隙偏大。

在分析2號軸承振動頻域圖中（圖5紅圈中所示）發現滾動軸承的外圈故障頻率為203.25Hz，其加速度有效值為0.0591g，雖然沒有超出標準限值（0.1g），但需引起重視。隨后對1號軸承頻譜和電動機軸承頻譜進行分析對比，發現1號軸承存在明顯的軸承外圈故障頻率，其加速度有效值為0.666g，并存在高階諧頻（如圖6所示）。在圖7所示的時域圖中可以明顯觀察到多個脈沖沖擊（線性突起），其瞬態沖擊能量值已高達5g。多次測量1號軸承振動沖擊能量值均在6g~10g之間，根據滾動軸承故障發展過程（見圖8）特征可知：該軸承處于第2階段向第3階段過渡期，振幅增大，振動頻率加速度值有上漲趨勢（已超過第1階段限值0.25g），出現軸承振動沖擊能量；隨著軸承故障惡化會引起振動沖擊能量值增大，因此應提出預警，對該軸承進行密切跟蹤監測，做好隨時檢修準備。

3.2　故障處理及效果

3.2.1　2號軸承

2017年7月底停運2號機組，對B一次風機進行檢修，發現2號軸承配合間隙超標，測量值為0.31mm（標準值為0.05~0.10mm），軸承未發現缺陷。對該軸承配合間隙進行調整，使其符合標準。再次運行后該軸承水平振幅Z大0.053mm（標準要求小于0.085mm），振動頻譜主要以1倍頻分量為主，1倍頻振幅（峰峰值）為0.038mm，其他分量很小，軸承運行良好。

3.2.2　1號軸承

將1號軸承解體后發現軸承外圈存在明顯缺陷（如圖9所示），軸承外圈滑道表面有長約90mm的麻坑缺陷（Z寬處23mm、坑深1.5mm），決定更換該軸承。

更換后，1號軸承振幅Z大0.028mm，振動頻譜如圖10、圖11所示，軸承外圈故障頻率加速度有效值較小，為0.045g，屬于軸承正常運行值（標準小于0.1g），瞬態沖擊能量值1.35g，屬于正常范圍（標準要求小于3g），軸承運行良好。

4　結束語

通過對國華準格爾發電有限責任公司2號機組B一次風機軸承振動大原因進行分析，及時準確判斷振動故障原因，并提出有效的處理措施，保證了機組的安全穩定運行。此分析方法和經驗可供同行借鑒參考。

（來源：熱電環保）