廣州某公司乙烯廠聚乙烯車間21M840擠壓機組齒輪泵電機在更換軸承運行1個月后出現(xiàn)異常聲響，通過現(xiàn)場振動分析和故障診斷，正確診斷出故障區(qū)域、原因和故障程度，由車間果斷采取防范措施成功避免該機組電機發(fā)生嚴(yán)重損傷事故，成功實現(xiàn)設(shè)備的預(yù)知維修。

21M840擠壓機組是某公司乙烯廠聚乙烯車間的主要設(shè)備，其運行狀況直接影響到裝置的平穩(wěn)運行；該機組齒輪泵電機型號為KA7407L-CBT19-2，額定功率500kW，通過變頻器根據(jù)負荷調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速范圍為（92～992）r/min，兩端軸承型號為九星6322M/C3絕緣軸承。

2018年10月21M840擠壓機組齒輪泵電機軸承出現(xiàn)嚴(yán)重的軸電流損傷失效導(dǎo)致電機不能正常運行，車間將兩端軸承由6322標(biāo)準(zhǔn)軸承更換為九星6322M/C3絕緣軸承,其后該電機一直運行良好。2019年5月車間對 21M840擠壓機組齒輪泵電機檢修更換兩端軸承，2019年6月23日該電機聯(lián)軸端軸承開始出現(xiàn)明顯異常聲響，電機非聯(lián)軸端軸承處異常聲響相對較小，兩端軸承溫度略有上升但小于75℃的軸承運行溫度標(biāo)準(zhǔn)，車間技術(shù)人員懷疑電機軸承裝配存在問題或者軸承質(zhì)量存在問題，立即組織人員對該電機進行現(xiàn)場振動測試和故障診斷。

現(xiàn)場振動測試和故障診斷

振動故障診斷技術(shù)人員采用VM-63便攜式測振儀、AX雙通道數(shù)采儀、沖擊脈沖軸承檢測儀對21M840擠壓機組齒輪泵電機軸承座進行現(xiàn)場振動測試，殼振烈度標(biāo)準(zhǔn)采用石油化工旋轉(zhuǎn)機械振動標(biāo)準(zhǔn)SHS 01003-2004（功率>300kW，正常標(biāo)準(zhǔn)為≤4.5 mm/s，停機標(biāo)準(zhǔn)為>11.2 mm/s），

依據(jù)石油化工旋轉(zhuǎn)機械振動標(biāo)準(zhǔn)SHS 01003-2004，21M840擠壓機組齒輪泵電機振動正常，振動評級為B；但電機聯(lián)軸端沖擊能量較大，對電機軸承振動進行頻譜分析。

21M840擠壓機組齒輪泵電機聯(lián)軸端軸承和非聯(lián)軸端軸承各轉(zhuǎn)頻分量振動值較小，但在高頻部分存在以35Hz為間隔的振動頻率帶，表明齒輪泵電機軸承存在一定故障。

21M840擠壓機組齒輪泵電機聯(lián)軸端振動沖擊值較高，軸承沖擊譜上出現(xiàn)明顯34.4Hz頻率成分及0.5倍、1倍、1.5倍、2倍、2.5倍的軸承外圈故障頻率，分析認(rèn)為電機聯(lián)軸端軸承外圈存在缺陷。

電機非聯(lián)軸端軸承的沖擊值較聯(lián)軸端軸承小但也超標(biāo)，出現(xiàn)這種情況有兩種可能原因，一種可能是由電機聯(lián)軸端傳遞過來的，另一種可能是電機非聯(lián)軸端軸承的軸承外圈也存在缺陷。因此，鑒于21M840擠壓機組齒輪泵電機軸承目前已出現(xiàn)異音，結(jié)合齒輪泵電機軸承振動頻譜和沖擊能量譜的分析，建議車間根據(jù)情況擇機對齒輪泵電機軸承進行停機檢修。

現(xiàn)場檢修及處理措施

車間于2018年7月對21M840擠壓機組齒輪泵電機進行檢修，電機軸承檢查情況如下：

a. 電機聯(lián)軸端及非聯(lián)軸端軸承外圈外表面有變色，可能是由高溫引起的。

b. 電機軸承外圈與滾動體接觸部位均勻分布有規(guī)律的間隔很小的凹槽，分析認(rèn)為是由軸電流引起。

c. 電機軸承滾動體、保持架、內(nèi)圈均完好。

分析認(rèn)為21M840擠壓機組齒輪泵電機軸承產(chǎn)生異常聲響是由于軸承外圈失效產(chǎn)生的，而軸承外圈失效是因為電機產(chǎn)生軸電流導(dǎo)致的軸承損傷引起的，但是該電機軸承均采用九星6322M/C3絕緣軸承，為什么還會出現(xiàn)如此嚴(yán)重的軸電流損傷失效故障呢？

車間在2019年5月的檢修中只對齒輪泵電機兩端軸承進行了更換，未進行其他方面的檢修處理，因此可能由于兩種原因造成此次電機軸承的快速失效：一是此次更換的絕緣軸承在質(zhì)量上存問題，二是此次檢修中絕緣軸承的安裝存在某些問題。此次更換的絕緣軸承與之前使用的為同一批次的絕緣軸承，因此絕緣軸承在質(zhì)量上存在問題的可能性很小。

由于絕緣軸承在安裝比一般的軸承安裝要求更嚴(yán)格，如果在某一個安裝環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏，就會使絕緣軸承失去應(yīng)有的絕緣效果，最終快的速導(dǎo)致電機軸承損傷失效。對失效的軸承外圈絕緣涂層進行檢查，發(fā)現(xiàn)電機聯(lián)軸端絕緣軸承外圈絕緣涂層存在幾處損傷，這很有可能是在安裝時造成的，最終導(dǎo)致絕緣軸承不能起到隔絕軸電流的作用，使絕緣軸承的使用壽命極其短暫，運行1～2月便出現(xiàn)軸承溫度升高、振動或噪音，嚴(yán)重影響裝置的安全生產(chǎn)，軸承的快速損壞及維修更換也帶來一定的經(jīng)濟損失。因此，裝置高度重視此次21M840擠壓機組齒輪泵電機絕緣軸承軸電流損傷快速失效故障。

為消除21M840擠壓機組齒輪泵電機絕緣軸承軸電流損傷失效故障，車間嚴(yán)格按照要求安裝絕緣軸承，齒輪泵電機運行至今狀態(tài)良好保證了21M840擠壓機組的長周期平穩(wěn)運行。

變頻電機比較容易產(chǎn)生嚴(yán)重的軸電流，使用絕緣軸承可以有效防止軸電流造成軸承損傷，提高電機運行的可靠性和運行時間，但在使用中需嚴(yán)格按照要求安裝絕緣軸承，防止損傷絕緣軸承的絕緣涂層，否則不能起到應(yīng)有的作用。
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