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【恩普特故障案例】某造紙廠透平機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)子斷條故障

 文齋WZ 2021-04-12
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設(shè)備概況

2019年4月份以來(lái),某造紙廠M20201 1#透平機(jī)電機(jī)后端振動(dòng)有逐步上升趨勢(shì),尤其是4月底以后進(jìn)入5月份以來(lái),電機(jī)后端水平振動(dòng)值較3月30日增大了近一倍。現(xiàn)場(chǎng)有明顯振感。機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)如圖1:

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圖1  現(xiàn)場(chǎng)機(jī)組圖片

電機(jī)型號(hào):YKK630-4,電機(jī)功率:1300Kw,額定轉(zhuǎn)速:1490r/min,電機(jī)前軸承型號(hào):EMZLB18-180;電機(jī)后軸承型號(hào):EMZLB18-180J。增速機(jī)大齒輪齒數(shù)169,小齒輪齒數(shù)44。

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故障現(xiàn)場(chǎng)描述

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表1  電機(jī)振動(dòng)(單位:mm/s)

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圖2  電機(jī)后端水平振動(dòng)波形頻譜圖

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圖3  電機(jī)后端垂直振動(dòng)波形頻譜圖

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圖4  電機(jī)后端軸向振動(dòng)波形頻譜圖

由表1可以看出:帶載后電機(jī)后端振動(dòng)較大。由圖2、圖3、圖4電機(jī)后端振動(dòng)信號(hào)的波形頻譜圖可以看出,電機(jī)后端振動(dòng)存在時(shí)間間隔約3s的波動(dòng)現(xiàn)象,與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地人體感覺(jué)到振動(dòng)存在波動(dòng)現(xiàn)象相符合。振動(dòng)信號(hào)的頻率成分主要為24.92Hz及其倍頻,24.92Hz及其倍頻兩邊存在有間隔約為0.31Hz-0.33Hz的邊帶頻率成分。24.92Hz為電機(jī)的工作頻率,據(jù)此可以計(jì)算出電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速為1495rpm,電機(jī)為4極電機(jī),可以計(jì)算出電機(jī)的極通過(guò)頻率為0.33Hz。由于電機(jī)前端通過(guò)聯(lián)軸器與增速機(jī)相連受到約束力較大,振動(dòng)沒(méi)有電機(jī)后端振動(dòng)明顯。
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故障結(jié)論


根據(jù)電機(jī)振動(dòng)的波形頻譜特征,可以得出結(jié)論:電機(jī)轉(zhuǎn)子銅條可能存在斷裂故障,對(duì)于銅焊轉(zhuǎn)子,導(dǎo)條焊接處脫落也會(huì)導(dǎo)致類似轉(zhuǎn)子銅條斷裂的振動(dòng)現(xiàn)象。我們建議客戶馬上準(zhǔn)備備用電機(jī),對(duì)電機(jī)進(jìn)行更換。

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備管理人員采納了我們的建議,對(duì)電機(jī)進(jìn)行了更換。

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圖5  更換后電機(jī)轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子條存在嚴(yán)重?cái)嗔?/span>

電機(jī)解體后發(fā)現(xiàn)電機(jī)后端大部分轉(zhuǎn)子條斷裂,電機(jī)前端有少量轉(zhuǎn)子條斷裂。與解體前分析結(jié)論一致。

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產(chǎn)生影響

該透平機(jī)為該紙廠的A類關(guān)鍵設(shè)備,其一旦出現(xiàn)非計(jì)劃停機(jī),將會(huì)造成該車間生產(chǎn)線全部停止。由于當(dāng)時(shí)生產(chǎn)任務(wù)緊急,該機(jī)組沒(méi)有備用機(jī)組可用,設(shè)備一直處于帶病運(yùn)行狀態(tài)。通過(guò)分析技術(shù)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)該電機(jī)存在嚴(yán)重故障,建議車間及時(shí)準(zhǔn)備備用電機(jī)進(jìn)行更換。由于車間處理及時(shí),避免了一起重特大事故的發(fā)生。

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