山东华鲁恒升电机故障诊断 振动测试诊断报告
26-07-02
测试原因：电气车间某电机在3000转0负载时，机组振动强烈。不能正常运行。
测试目的：找到振动原因，提出可行的解决建议。
测试对象：某电机以及支撑结构。
汽轮机型号：YB450M2-2W
额定转速：3000rpm
额定功率：0.5MW.
测试工具：BVM-100-2D双通道现场动平衡仪、机器故障分析仪。
软件：ECM V 1.30版设备状态检测与机械故障诊断软件。
测试地点：山东华鲁恒升化工厂
测试时间：2011-03-19
测试人员：张惠 崔志斌
测试程序：
测点布置：
测试数据：
电机第一次测试时间： 2011-03-19 11:23:01。
设备状态：弹性联轴节脱开，转速3000rpm，设备无载荷。
序号 | 测点名 | 测点代码 | 时间 | 转速 | 加速度 | 速度 | 位移 |
1 | 1测点水平 | POINT0 | 2011-03-19 11:23:01 | 2980 | 122.49 | 4.85 | 51.9 |
2 | 2测点垂直 | POINT1 | 2011-03-19 11:23:01 | 2980 | 177.13 | 3.68 | 41.7 |
3 | 3测点轴向 | POINT2 | 2011-03-19 11:23:01 | 2980 | 181.5 | 2.44 | 43.3 |
4 | 4基础垂直 | POINT3 | 22011-03-19 11:23:01 | 2980 | 30.83 | 5.52 | 55.4 |
5 | 5基础垂直 | POINT4 | 2011-03-19 11:23:01 | 2980 | 3.824 | 0.616 | 9.20 |
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现场设备维修人员告诉我们，设备无载荷振值最大时可达到10.0mm/s以上,同时其轴承温度会很高。这时我们看到的不正常现象是，其振动测试的数据中加速度的值极大最高达到181.5m/s²。
下图是我们在以上状态下测到的频谱图：
以上数据以及频谱中没有看出轴系有明显的平衡和对中等问题。
我们又对基础做了测试。以下是POINT3的频谱图：
以下是POINT4的频谱图：
从上图中我们得知：
- 轴系无异常。
- 设备的基础有松动现象。
- 加速度值高在我们看来有些怪。新检修，新换过日本产的轴承，设备状态如此恶略，似乎是不应该有的事。
轴承端的数据如下：
到此，我们怀疑有两种可能：
- 电机定子的绝缘有问题，有局部漏磁现象。形成定子扎线的局部松动或局部磁共振。
- 电机的轴承有问题！
此后我们又在设备运行时做了一个测试实验。在设备到3000rpm,的状态下，突然断电。我们发现在断电的瞬间电机振动值没有瞬间变小。断电后停车的过程中振动的频谱如下：
我们看到：1、振动值没有瞬间变小；2、其频谱图与断电前几乎没有太大的变化。故可以排除电机的问题。
以下我们通过我们的专家故障诊断系统，对测试的数据进行自动诊断。
专家系统自动生成的诊断结果报告：
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一，设备组态文件（c:\pro）内容：
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⑴设备名称：华鲁电机
⑵转子参数：
各转子转速分别为（单位：转/分）：转子 1：3000；（不是滑动轴承）
⑶滚动轴承参数：
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轴承型号|轴承节径（mm）|滚动体直径（mm）|单列滚动体数|接触角余弦值|轴转速（转/分）
---------------------------------------------------------------------------------------
Nu219 133.000000 14.2000 15 1.0000 3000.0000
Nu219 133.000000 14.2000 15 1.0000 3000.0000
---------------------------------------------------------------------------------------
⑷齿轮参数：
此设备无齿轮！
⑸感应电机参数：
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电机序号 | 转差率 | 电源频率（Hz）
----------------------------------------
1 0.020000 50.000000
----------------------------------------
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二，各部件故障特征频率：
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⑴转子故障特征频率：
各转子转速频率分别为：转子 1： 50.000 Hz；
⑵滚动轴承故障特征频率（Hz）：
①轴的转速频率： 50.000（轴承 1）； 50.000（轴承 2）；
②滚动体在外圈上的通过频率： 334.962（轴承 1）； 334.962（轴承 2）；
③滚动体在内圈上的通过频率： 415.038（轴承 1）； 415.038（轴承 2）；
④滚动体相对保持架的回转频率： 231.486（轴承 1）； 231.486（轴承 2）；
⑤保持架碰外环频率： 22.331（轴承 1）； 22.331（轴承 2）；
⑥保持架碰内环频率： 27.669（轴承 1）； 27.669（轴承 2）；
⑦止推轴承滚动体在止推环滚道上通过频率： 375.000（轴承 1）； 375.000（轴承 2）；
⑧止推轴承滚动体相对保持架回转频率： 234.155（轴承 1）； 234.155（轴承 2）；
⑶齿轮故障特征频率：
此设备无齿轮！
⑷感应电机故障特征频率：
①转子断条频率1； 48.000 Hz；（电机 1）
②转子断条频率2； 52.000 Hz；（电机 1）
③定子电磁振动频率； 100.000 Hz；（电机 1）
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三，波形数据文件有关参数：
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⑴波形数据文件名称：point8.dat
⑵波形回收日期：11-03-21
⑶波形回收时间：11:06:58
⑷测点名称：
⑸信号类型：加速度
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四，幅值谱分析结果：
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波形数据经幅值谱分析结果如下：
第 1峰值为： 14.055 m/s^2（ 367.500 Hz）（轴承1轴承通过频率为 375.000 Hz;轴承2止推轴承通过频率为 375.000 Hz;）
第 2峰值为： 14.000 m/s^2（ 247.500 Hz）
第 3峰值为： 13.911 m/s^2（ 290.000 Hz）
第 4峰值为： 13.047 m/s^2（ 665.000 Hz）
第 5峰值为： 10.486 m/s^2（ 395.000 Hz）
第 6峰值为： 10.425 m/s^2（ 207.500 Hz）
第 7峰值为： 10.089 m/s^2（ 402.500 Hz）
第 8峰值为： 9.806 m/s^2（ 232.500 Hz）（;轴承2轴承保持架回转频率为 234.155 Hz;保持架回转频率为 231.486 Hz;）
第 9峰值为： 9.800 m/s^2（ 955.000 Hz）
第10峰值为： 9.632 m/s^2（ 855.000 Hz）
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五，诊断结果：
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滚动轴承 1：外圈剥落（匹配故障频率数：3 ；规则1 ）
滚动轴承 1：内圈剥落（匹配故障频率数：1 ；规则2 ）
滚动轴承 1：滚动体有剥落（匹配故障频率数：1 ；规则3 ）
滚动轴承 1：止推轴承滚动体有缺陷（匹配故障频率数：1 ；规则6 ）
滚动轴承 2：外圈剥落（匹配故障频率数：3 ；规则1 ）
滚动轴承 2：内圈剥落（匹配故障频率数：1 ；规则2 ）
滚动轴承 2：滚动体有剥落（匹配故障频率数：1 ；规则3 ）
滚动轴承 2：止推轴承滚动体有缺陷（匹配故障频率数：1 ；规则6 ）
故障点：电机端轴承。 故障原因：轴承或安装缺陷。
建议：开盖检查。检查轴承安装是否有合理。检查间隙是否合理。检查预紧力是否符合要求。
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