技术 | 矿渣线主排风机滚动轴承振动故障诊断

某公司矿渣微粉是其主要产品，在矿渣立磨系统中，主排风机是其关键设备之一，其结构示意图见图1。矿渣微粉线一主排风机，转速750r/min，风机轴承型号为FAG22338。为了实时监控设备运行状态，规范化巡检维护，公司引进了智能点检系统。

图1 FAG22338风机结构

该风机自安装使用起检测振动数值一直平稳(见图2)。振动速度值在0.6～1.3mm/s之间，某日振动速度值0.6mm/s，但在其停机慢速旋转过程中风机负荷端轴承座出现异常声音。再次运行后，采集振动波形图中发现明显冲击信号(见图3)，振动速度值0.6mm/s。由图中波形图可得其冲击间隔为0.2s，频率为5Hz。

滚动轴承的振动频率成分非常丰富，一个部件都有各自的特征频率。润滑与安装良好的滚动轴承，产生故障时，滚动体通过缺陷位置发生冲击而产生周期性故障冲击脉冲，该冲击产生的相应振动频率称为故障特征频率，又叫轴承通过频率。一般旋转机械都是在匀速状态下进行的，用故障特征频率来识别滚动轴承的故障是目前简单有效的方法。

经计算得该风机轴转动频率12.5Hz，轴承各部件通过频率：内圈通过频率：104.25Hz，外圈通过频率：70.75Hz，滚动体通过频率：30.625Hz，保持架通过频率：5Hz。在该事件中矿渣线主排风机5Hz的故障频率(即滚动体通过缺陷位置时，发生冲击而产生周期性故障冲击脉冲)与保持架通过频率一致，即可识别缺陷发生部位为保持架。

11月1日矿渣线对主排风机进行拆检并维修，拆开风机负荷端轴承发现轴承保持架磨损严重(见图4)，润滑油中存在大量金属。

图4 保持架磨损严重

在风机设备巡检中由于引起轴承失效的原因多种多样，轴承故障特征频率不同步于转速，有时风机振动小轴承未必完好，冲击能量大轴承未必损坏，在上述案例中，仅通过振动速度值的大小判断风机轴承健康状况的好坏不一定准确。目前通过安装在轴承座适当方位的振动传感器来监测轴承振动信号，并对此信号进行分析和判断轴承工况，可以有效诊断出早期故障，是当前轴承振动诊断中行之有效的方法。

作者：孙亮

来源：《山东鲁碧建材有限公司》

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