空压机电机振动异常处理

空压机电机振动异常处理
[摘要]：通过对空压机电机振动故障的分析，提出了电机振动的判断方法，对电机的使用及维护有一定的指导作用。

[关键词]：空压机电机振动动平衡
中图分类号：th85+4 文献标识码：th 文章编号：1009-914x（2012）32- 0025 -01
1.简述
我公司制氧1#空压机（rik 80-4）为陕鼓生产的单轴多级离心式压缩机，空压机配套电机（yks1000-4）为上海电机厂生产，电机功率为9600kw。

空压机配套用于kdonar-20000/30000/700空分系统，是空分系统的源头设备，它对于公司的稳定生产有着重要的影响。

2.电机运行情况介绍
空压机于2006年投入运行，期间由于生产紧张，一直没有进行过检查。

2009年3月24日，利用全厂定修的机会对空压机进行了全体检查。

检修项目包括：级间冷却器清洗；更换级间密封；复测轴瓦（压缩机、电机）间隙；复测对中等。

检修完成后，各种运行数据均无明显变化。

11月11日，由于公司定修，氧气用量减少，所以安排停1#空压机。

重新启车后，压缩机以及增速器的各项振动数值没有变化，而电机轴瓦振动由原来的0.045mm增大到0.050～0.060mm，而后电机振动值呈上升趋势。

至11月30日，电机非驱动端轴瓦垂直方向
振动值已达到0.102mm。

电机驱动端轴瓦水平方向振动值已达到0.083mm，已经超出标准值（gb10068-2000规定小于0.08mm），但是由于没有停机时间，只能继续运行。

12月20日，公司停产检修，解体检查空压机电机。

发现电机轴瓦乌金部分脱落，随即更换前后轴瓦，调整轴瓦间隙。

电机单机试车，轴瓦振动值依然很高。

3.振动原因分析及处理过程
电机振动的情况十分复杂，原因很多，比如：电机与增速器的对中、电机轴瓦损坏、电机机座不实、电机气隙变化、磁力中心线偏移、转子动不平衡等原因，我们进行了逐一检查。

3.1 电机单机运转
因压缩机正常运转时增速器振动较小（0.0137mm），故首先解除联轴器，单试电机。

可以看出是电机本身问题，可能是电机本身轴瓦、机座、动平衡等方面的原因，进行逐一检查。

3.2 电机轴瓦
电机轴瓦是引起电机振动的主要原因，电机轴瓦油膜涡动和油膜振荡，特别是油膜振荡会引起系统剧烈的振动，从而造成系统的破坏，轴瓦磨损。

停机揭开轴瓦，驱动端轴瓦下瓦乌金掉落两块，上瓦无损；非驱动端轴瓦下瓦乌金掉落一块，上瓦无损。

随即跟换电机前后4块轴瓦，并调整轴瓦间隙，调整值根据说明书给定的标准数据，各间隙均满足要求。

电机振动依然超标，未能改善其振动状况。

所以该电动机的振
动故障，不属于电机轴瓦本身问题，不可能通过更换轴瓦降低其振动大小。

3.3 电气因素
开始考虑振动原因，以为是电机本身电气问题，比方说：电机气隙不均、电机鼠笼开焊等问题。

定、转子气隙调整不均，使电机在运行时由于磁场分布不均，引起电磁振动，从而引起机体振动，导致电机轴瓦磨损，乌金脱落[1]。

分析电机结构，轴承座安装在电机定子（电机机壳）上，不存在定子与转子不同轴的现象，而且轴瓦尼龙垫快无磨损现象，电机转子没有偏移，不存在定、转子气隙不均现象。

3.4 对中问题
电机与增速器对中产生偏移，是引起电机振动的原因之一。

电机与压缩机同步运行时增速器振动为0.013～0.016mm，振动值不超标。

根据说明书对中数据要求，测得调整量为：电机前端增高
0.98mm，电机尾端增高1.77mm，前端向西移0.38mm，尾端向西移0.59mm。

振动值依然超标，说明对中偏移不是造成电机振动的主要因素。

3.5 轴瓦油膜振荡
轴承经过长期运行，间隙变大或润滑油粘度大、油温低、轴承轻负载造成油膜加厚或轴承油膜动压不稳定而产生振动，同时转子不平衡量的增加和地脚螺丝的松动都会诱导油膜振荡的发生。

油膜动压不稳易造成轴瓦油膜涡动、油膜振荡，并与系统共振，两者相
互激励，相互促进，从而造成电机的强烈振动。

电机更换新瓦并调整间隙后，应不存在间隙大的问题，不会引起油膜振荡[2]。

3.6 转子动平衡
转子动不平衡，轴瓦振动值特点为：随转速增高而加大，而与电机负载无关；振动值以径向为最大，轴向很小。

由以上测得的振动值分析，电机空载与带负荷运转，其振动值没有大的变化，且径向振动值较大，所以电机轴瓦振动可能是转子动不平衡引起的[3]。

09年12月25日，电机厂家在线做电机动平衡（联轴器未解），根据测得振动情况加平衡块，通过对转子做动平衡处理，很好的解决了电机振动大的问题，电机检修两个月以来，振动值一直很稳定，从而保证了公司安全稳定生产。

4.故障处理分析
这次由于电机动平衡导致轴瓦损坏事故，由于一开始对电机振动原因没有进行深入的分析，导致检修几次返工，分析原因如下：
4.1机械方面
4.1.1 电机在2009.11.30左右，电机轴瓦（尾端）垂直振动值已经达到0.102mm，电机轴瓦（联轴器端）水平振动值已经达到0.083mm，大于gb10068-2000规定的电机振动标准（0.08mm），不建议继续运行，由于无检修时间，只能继续运行，最终导致电机轴瓦损坏。

4.1.2 更换新轴瓦、调整间隙的思路是正确的，但没有深入分析引起振动的确切原因，以为只是轴瓦问题。

更换轴瓦后电机（尾
端）垂直振动0.096mm，电机轴瓦（联轴器端）水平振动0.125mm，依然超过振动标准，应当重新考虑振动原因，而不是开机磨合，从而耽误了检修时间。

4.1.3 根据实测振动数据，仔细分析该电动机的振动有以下特征，一是前后轴承同部位的振动值大小相差很大。

垂直方向的振值尾部轴承约为前端轴承五倍；联轴器端轴承在水平方向的振幅值大于尾部轴承，呈转子不平衡特征，应首先断定是转子不平衡引起的电机振动超标，避免走弯路。

4.2 电气方面
其实对振动异常的电机做瞬时断电处理，观察振动形态曲线，如果振动值随转速的降低而缓慢下降，则故障可能为机械不平衡；如果振动值在断电后很短的时间内下降到正常范围，则可排除机械不平衡，考虑为电气故障。

根据以上经验，可首先采用断电判断是否为电气原因。

4.3.检修遗留问题
引起电机转子动不平衡的原因很多，比方说：电机转子质量分布不均匀，产生重心位移，与转子轴线不同心；在系统无功不足、电压偏低时启动电机，此时启动电流特别大，使转子笼条严重发热变软，破坏转子的平衡。

虽然我们通过转子动平衡处理，消除了电机振动超标的问题，但是没有彻底查出电机转子动不平衡的原因，以后电机可能会出现同样故障。

因此，解决引起电机动不平衡的原因是接下来工作的重点。

参考文献：
[1] 左经刚. 电机振动异常的识别与诊断. 上海大中型电机，2009（3）：20-22.
[2] 朱开斌，周华亮，王强.电机振动的产生及控制.中国造船，2008（11）：302-304
[3] 魏厚培，章中波. 大电机振动故障中的疑难杂症.电机技术，1998（3）：26-29.。