彭求旺
（煤化干熄焦運行技術(shù)交流學習平臺）

一、情況簡介
干熄焦篩焦除塵風機采用金通靈公司生產(chǎn)的風機，配套泰富西瑪電機，于2009年10月投入運行。該風機轉(zhuǎn)子直徑2080mm,轉(zhuǎn)子重量3000kg,風機最高轉(zhuǎn)速980r/min,采用尼龍棒柱銷聯(lián)軸器，共四道軸承。軸系結(jié)構(gòu)如圖1所示。自4月24日以來，電機驅(qū)動端異音明顯，用手機對異常聲音錄音，如下。

圖1 軸系簡圖

二、原因分析
用頻譜分析儀對電機驅(qū)動端數(shù)據(jù)進行采集，數(shù)據(jù)如下：
1、加速度、速度波形出現(xiàn)轉(zhuǎn)速頻率間隔的沖擊。特別是速度波形也出現(xiàn)轉(zhuǎn)頻間隔沖擊，這就意味著故障已經(jīng)進入比較嚴重的階段。

圖2 加速度波形

圖3 速度波形

2、頻譜以轉(zhuǎn)速頻率的諧波為主，甚至出現(xiàn)20X以上的轉(zhuǎn)速頻率諧波。

圖4 速度譜

從頻譜來分析主要偏向于三類故障。
1、尼龍棒柱銷聯(lián)軸器磨損產(chǎn)生的噪音。
2、軸承故障，這里指軸承有明顯的故障缺陷，比如圈、外圈上有磨損、剝落。
3、軸承在軸承座中松動或內(nèi)圈與軸承之間配合不良引起的噪音（跑圈，包括內(nèi)圈和外圈，這里強調(diào)的是松動）
首先對噪聲產(chǎn)生的部位進行分析，排除噪聲由尼龍棒柱銷聯(lián)軸器磨損產(chǎn)生。原因有如下幾點：
1、聯(lián)軸器下方無尼龍棒碎屑。噪音近兩天才出現(xiàn)，如果由聯(lián)軸器磨損導致，其下方地面上必然有白色碎屑。
2、在風機驅(qū)動端軸承側(cè)處傾聽，并未聽到異音，在電機驅(qū)動端和電機中部異音明顯。
3、聯(lián)軸器解體后也證實了上述判斷。解體后雖發(fā)現(xiàn)有磨損，但其痕跡都是以前留下來的，尼龍棒柱銷都已發(fā)黑，未發(fā)現(xiàn)最近磨損的跡象。
4、聯(lián)軸器柱銷更換之后異音并未消失或減小。
綜上幾點，可以排除噪聲由尼龍棒柱銷聯(lián)軸器磨損產(chǎn)生。
至于軸承故障，雖然現(xiàn)場振動幅值不大，在頻譜上也未發(fā)現(xiàn)軸承元件（內(nèi)圈、外圈、保持架、滾動體）故障頻率，但前期由于缺乏風機監(jiān)測數(shù)據(jù)，但在分析問題特別是軸承故障問題時，強調(diào)的不是幅值而是頻譜中的頻率成分。事實上，軸承故障末期，其軸承故障頻率常常開始下降，到最后頻譜變?yōu)?X轉(zhuǎn)速頻率的諧波頻率。所以在這一點上無法排除。
但第三點原因，存在轉(zhuǎn)速頻率諧波時，故障可能是軸承在軸上松動或在軸承座松動的信號，這均指向軸承，因此建議解體檢查軸承。
從噪聲來分析，現(xiàn)場有維修人員認為電機可能存在掃膛，但個人認為異音已經(jīng)存在數(shù)天，如果真是由掃膛導致，電機應(yīng)該堅持不了那么久。
5月份定修，軸承更換后異音消失，但更換人員反饋軸承無缺陷，由于不在現(xiàn)場更換，未參與整個更換過程。因此對于第二點軸承故障可以排除。事實上，軸承在軸上松動或在軸承座松動，軸承本身是沒有實際缺陷的，但跑圈有可能導致災(zāi)難性的損壞，甚至在很小的振幅下也是如此。嚴格地講，滾動軸承的技術(shù)狀況應(yīng)在專用的軸承檢查儀上進行鑒定，也可用百分表對軸承進行一些數(shù)據(jù)測量，以確定其能否繼續(xù)使用。對于一般的維修廠來說，不具備這樣的儀器和量具，但可以用積累的經(jīng)驗和竅門來對軸承進行檢驗與判斷。
觀察法：用眼睛直接對滾動軸承進行觀察，其內(nèi)外滾道應(yīng)呈一條光潔發(fā)亮的圓弧形溝槽，沒有剝皮和任何磨損；所有滾動體的表面應(yīng)光滑，表面無斑點、裂缺和剝皮脫層等現(xiàn)象，同一軸承的滾動體大小一致，磨損均勻；保持架應(yīng)無破損、無損傷、不過于松曠，與滾動體間隙不能過大。在觀察中，不管發(fā)現(xiàn)哪一件有問題，都不宜繼續(xù)使用。
手感法：新軸承的內(nèi)外座圈與滾動體的間隙一般在0.005-0.01mm之間。對已使用過一個時期的滾動軸承，可用手指捏住內(nèi)座圈，進行軸向晃動，若無聲響，說明可繼續(xù)使用；若有明顯的曠動聲響。說明其間隙已超過了0.02mm，應(yīng)予修理或更換。
轉(zhuǎn)動法：用一手持軸承內(nèi)座圈，另一只手轉(zhuǎn)動外座圈，若軸承轉(zhuǎn)動靈活無卡滯，而徑向晃動又感覺不出任何間隙，該軸承可繼續(xù)使用。若轉(zhuǎn)動不靈活，可能是內(nèi)外座圈滾道或是滾動體有剝皮或其他損傷；若轉(zhuǎn)動時響聲過大，說明軸承已嚴重磨損，均應(yīng)予以更換。
為對滾動軸承做出正確判斷，檢驗時應(yīng)將上述三法結(jié)合起來進行。對于錐形滾柱軸承，還應(yīng)觀察移動體是否落于外座圈的中間，若有前移，不應(yīng)超過1.5mm。否則，應(yīng)予更換。對于使用過的滾動軸承，內(nèi)外滾道軸承，內(nèi)外滾道與滾動體的間隙不得超過0.06mm，超過此限者應(yīng)予更換。
最后想說一點的是，如果以更換軸承發(fā)現(xiàn)無缺陷的反饋來作為原因分析就會誤認為判斷失誤，實際上，明確判斷故障診斷正確與否，主要不是故障消除與否，而是故障生成機理、現(xiàn)象、特征能給出圓滿解釋，使故障歷史得以再現(xiàn)，故障診斷才算正確。在現(xiàn)場故障消除過程中，很多時候還存在有意消除故障，實際是無意取得的效果，旁人會以為故障診斷正確，當做經(jīng)驗傳承。