高壓電動(dòng)機(jī)機(jī)械振動(dòng)故障分析與處理方法

摘要：為了處理和掌握高壓電機(jī)振動(dòng)問題，通過日常檢修，結(jié)合常規(guī)判斷，總結(jié)一套自身處理辦法。高壓電機(jī)是火力電廠主要設(shè)備之一，它能否安全可靠運(yùn)行，直接影響電廠系統(tǒng)正常運(yùn)行，所以掌握處理高壓電機(jī)振動(dòng)方法很重要。高壓電動(dòng)機(jī)振動(dòng)故障在日常生產(chǎn)中較容易碰到，通常通過檢查電動(dòng)機(jī)軸承座、臺(tái)板、轉(zhuǎn)子活動(dòng)部件觀察是否異常，拆檢瓦枕比較間隙和瓦面來處理振動(dòng)故障，更重要的是通過測(cè)試轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)平衡解決轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的離心慣性力，消除電動(dòng)機(jī)振動(dòng)，降低噪音，延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)壽命。

關(guān)鍵詞：高壓電動(dòng)機(jī) 振動(dòng) 動(dòng)態(tài)平衡 分析 判斷 處理

0 引言

高壓異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子大多數(shù)采用籠型結(jié)構(gòu)，由于制造、使用、維護(hù)不當(dāng)或運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)等原因，電機(jī)的端蓋、軸承、軸承套、轉(zhuǎn)子軸頸、籠條以及定子鐵心等零部件都會(huì)發(fā)生磨損、變形而喪失了應(yīng)有的行位精度和尺寸精度，使電機(jī)在使用中產(chǎn)生振動(dòng)，當(dāng)振動(dòng)值超標(biāo)時(shí)，將影響到設(shè)備的安全運(yùn)行。

1 主題

高壓電動(dòng)機(jī)在各行各業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，而在使用中會(huì)出現(xiàn)許多問題，其中電機(jī)振動(dòng)故障是日常生產(chǎn)中較輕易碰到的。高壓電動(dòng)機(jī)是火電廠的主要電氣設(shè)備之一，它能否安全可靠運(yùn)行，直接影響發(fā)電廠的安全經(jīng)濟(jì)性。目前，我廠6kv、315kw以上高壓電動(dòng)機(jī)18臺(tái)，分布在鍋爐送風(fēng)、引風(fēng)系統(tǒng)，汽機(jī)的循環(huán)水、給水系統(tǒng)，可能由于電機(jī)的振動(dòng)導(dǎo)致降負(fù)荷甚至停機(jī)的危險(xiǎn)。高壓電機(jī)振動(dòng)出現(xiàn)時(shí)，通常通過檢查軸承座、臺(tái)板、轉(zhuǎn)子活動(dòng)部件觀察是否異常，拆檢瓦枕比較間隙和瓦面來處理振動(dòng)故障，但對(duì)于由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子材質(zhì)不均勻或毛坯缺陷、加工及裝配中配重產(chǎn)生的誤差，在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中由于非對(duì)稱的幾何形狀等多種因素，使得轉(zhuǎn)子在長(zhǎng)期旋轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生的離心慣性力不能相互抵消，離心慣性力通過軸承作用到機(jī)械及其基礎(chǔ)上，引起振動(dòng)，造成破壞性事故。

2 電動(dòng)機(jī)振動(dòng)的原因、判斷

引起電動(dòng)機(jī)振動(dòng)故障的原因主要有：①機(jī)械方面主要存在地腳緊固不牢，基礎(chǔ)臺(tái)面傾斜，不平；軸承損壞，轉(zhuǎn)軸彎曲變形，電動(dòng)機(jī)軸線中心與其所拖動(dòng)機(jī)械軸線中心不一致；定、轉(zhuǎn)子鐵芯磁中心不一致，轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡不良等。②電磁方面主要存在三相電壓不平衡，電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)行。三相電流不平衡，各相電阻電抗不平衡，電動(dòng)機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行。

當(dāng)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)振動(dòng)故障時(shí)，我們首先采用直觀或一般的測(cè)量工具直觀去尋找，因此能找到的振動(dòng)故障必然是直觀的故障，對(duì)于直觀不能發(fā)現(xiàn)的故障，也無法查明。

如果振動(dòng)故障并不是直觀發(fā)現(xiàn)的，我們通過電機(jī)解體發(fā)現(xiàn)問題，有時(shí)1-2次解體并不能發(fā)現(xiàn)振動(dòng)原因，這是由于尋找本身帶有較大的盲目性。所以我們?cè)诜治鲭妱?dòng)機(jī)振動(dòng)問題時(shí)不能放過一個(gè)細(xì)節(jié)，這樣對(duì)正確的判斷振動(dòng)故障是最重要的。

3 電動(dòng)機(jī)機(jī)械振動(dòng)故障處理方法

首先對(duì)引起零序電壓進(jìn)行排查。試驗(yàn)組對(duì)電機(jī)線圈進(jìn)行絕緣、直流耐壓試驗(yàn)，使用2500v搖表搖測(cè)線圈絕緣合格，但對(duì)定子A、B兩相進(jìn)行直流耐壓時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓升至3kV時(shí)，電壓就升不上去，然后檢查發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)引線有裂痕，斷定電機(jī)線圈絕緣低造成了零序電壓；另一個(gè)原因是給水泵電機(jī)軸承為軸瓦式，在日常油壓的調(diào)整時(shí)，電機(jī)在3000r/min額定轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生油霧進(jìn)入內(nèi)部，引線老化，絕緣降低，致使母線有零序電壓產(chǎn)生。

然后根據(jù)電動(dòng)機(jī)振動(dòng)故障的處理方法，對(duì)直觀故障查找原因，對(duì)軸承蓋、軸承座、基礎(chǔ)臺(tái)板等連接螺絲部分是否擰緊或預(yù)緊力不夠；軸承座與臺(tái)板接觸是否穩(wěn)定，查看墊鐵和銅皮，無異常；電機(jī)底座與二次灌漿面是否完好等問題檢查，均無異常，唯一的是軸身端軸承座滲油比較嚴(yán)重；現(xiàn)場(chǎng)無法處理引線破裂、線圈的油漬及軸承座滲油問題，組織到維修公司處理。

電機(jī)現(xiàn)場(chǎng)安裝后，經(jīng)過空載測(cè)試垂直振動(dòng)達(dá)80um，測(cè)量結(jié)果大大出乎意料，轉(zhuǎn)子做完動(dòng)平衡試驗(yàn)后不可能出現(xiàn)這么大的振動(dòng)值，先從直觀檢查，拆除底座的銅皮、螺栓，進(jìn)行了振動(dòng)測(cè)試，無明顯下降趨勢(shì)；拆檢并測(cè)量瓦蓋與瓦枕、瓦口與軸、瓦內(nèi)側(cè)與軸間隙，進(jìn)行了研磨，發(fā)現(xiàn)了非軸身端瓦蓋與瓦枕偏小，軸身端瓦蓋與瓦枕偏大為10um過盈，把兩端瓦進(jìn)行互換。經(jīng)過測(cè)量，非軸身端瓦蓋內(nèi)加20um銅片，下底面外側(cè)加10um銅片，軸身端不做處理。經(jīng)過空載運(yùn)行垂直振動(dòng)下降至70um，也沒有明顯的下降。

通過常規(guī)檢查和測(cè)試，均未解決電機(jī)振動(dòng)。現(xiàn)場(chǎng)做一個(gè)額定轉(zhuǎn)速3000r/min下的動(dòng)態(tài)平衡試驗(yàn)，是比較能夠找出問題的，看配重是否合適。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)原配重不合適，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生了離心力，對(duì)配重進(jìn)行修正，軸身端：垂直25um，水平25um，軸向30um，非軸身端：垂直11um，水平12um，軸向12um，振動(dòng)參數(shù)均符合規(guī)定，問題得到了解決，對(duì)電機(jī)進(jìn)行重新找正，帶負(fù)荷運(yùn)行，測(cè)量軸身端軸向振動(dòng)最大28um，滿足生產(chǎn)需要。

4 結(jié)束語

綜上所述，電機(jī)振動(dòng)過大是由電磁、機(jī)械原因或兩者共同作用引起的，目前火力發(fā)電廠許多高壓電機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行，或多或少都存在著振動(dòng)現(xiàn)象，在生產(chǎn)中遇到電機(jī)機(jī)械振動(dòng)問題，可根據(jù)上述處理方法，根據(jù)實(shí)際情況加以判斷、分析、處理。

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作者簡(jiǎn)介：魏振全（1973-），男，山東菏澤人，本科學(xué)歷，高級(jí)工程師，現(xiàn)任山東能源棗礦集團(tuán)田陳煤礦副總工程師。