空压机电机振动原因分析

1、空压机电机振动原因分析张子敬 王 利/大庆石化公司化工二厂摘要：详细介绍了空气压缩机的电机振动故障，经过采集频谱分析，确认为不平衡和不对中故障并进行了检修，解决了振动问题，使机组运行良好。关键词：离心式压缩机 电动机 振动 频谱分析 中图分类号：TH452 文献标识码：B 文章编号：1006-8155（2006）06-0060-03 Analysis on Vibration of Air Compressor MotorAbstract: Vibration trouble of air compressor motor is introduced in detail. Through th

2、e acquisition of frequency spectrum analysis, the trouble of unbalance and misalignment is confirmed and the overhaul is carried out. The vibration problem is solved and make the unit operate smoothly.Key words: Centrifugal compressor Motor Vibration Frequency spectrum analysis1 引言2003年10月我厂丙烯腈装置改扩建

3、中，为满足生产需要新增加了MCL454-3型空压机。空压机在试运过程中发现振动超标，通过对各点的监测，发现振动是由电动机引起的，空压机由电机驱动，其电机为YBS560-2型，功率950kW，转速为2980r/min。中间由增速机变速，机组结构示意图见图1。图1 压缩机组结构示意图10月10日新空压机试车，状态监测站利用北京京航HG8902C采集器对机组进行了运行状态监测及数据采集。监测结果：电机轴承振动速度偏高，后垂直方向峰值达3.64mm/s；10月23日，随着装置开工负荷增大，电机后轴承垂直方向峰值达6.98 mm/s ，前轴承水平方向峰值由2.22 mm/s 增长到6.97 mm/s ，

4、垂直方向峰值由2.21 mm/s 上升到6.61 mm/s ，而且还有不断上升趋势（见表1），并伴随基础剧烈振动，劣化趋势进一步扩大，不能继续运行。表1 振动实测值 mm/s为确保机组安全运行，对空压机组监测数据及频谱进行了精密分析，采取了相应的措施。2 机组不同状态监测数据分析2.1 联机运行状态监测结果分析为详细了解机组运行状态，将机组分低负荷、高负荷和电机单机进行试车，并分别采集了频谱。图2为10月23日所采集的频谱图。从图中看出，电机后轴承水平以1倍频占主导地位，达1.32 mm/s，伴有2、3、4倍频分量，其值较小；垂直方向以1倍频为主要分量，达4.53 mm/s，其他分量较小，出现

5、的频率与水平相近。而在前轴承水平方向上2倍频占主要分量，达2.68 mm/s，1、3倍频占次要地位；垂直方向以1倍频为主要分量，达6.33 mm/s，其他分量很小。电机的这些频率特征，正好与频谱分析中的不平衡、不对中故障特征相吻合，说明电机存在不平衡及不对中故障。(a) 电机后轴承水平方向(b) 电机后轴承垂直方向(c) 电机前轴承水平方向(d) 电机前轴承垂直方向图2 机组联机试运电机频谱图2.2 电机单机运行状态监测结果分析为消除基础和增速机、压缩机对电机振动的影响，将电机与增速机断开，对电机进行单机试运行，并对采集频谱进行了分析，频谱图见图3。(a) 电机后轴承水平方向(b) 电机后轴承

6、垂直方向(c) 电机前轴承水平方向(d) 电机前轴承垂直方向图3 电机单机试运行频谱图从单机运行的频谱分析图中看出，振动主要以1倍频为主，同时还有较小的2、3、4倍频，频谱的幅值比联机时大得多，2倍频分量基本消失，其转子的轴心轨迹呈椭圆形。完全符合不平衡故障特征。由此认定，振动偏大的主要原因是电机转子存在不平衡。 3 检修结果分析在电机与增速机断开之前，对联轴器找正误差进行了复查，发现上下误差达0.83 mm，而厂家要求是0.11 mm（按找到零对零状态再加允许误差0.05 mm），这与联机状态出现的2倍频为主的现象相吻合，不对中故障也被证实，说明振动由这两种原因引起，属于综合故障。为从根本上

7、解决问题，将电机运回厂家进行全面检查，并按技术要求对电机转子做动平衡，达到G1级标准，在转子做动平衡时，发现在离轴心200 mm处存在85g不平衡质量，去掉不平衡质量，并在动平衡现场单机振动值达到优良后运回。4 电机检修后的回装以及频谱分析电机经过动平衡后，进行回装和找正，其误差见图4。对中公差标准值 检修后实际找正误差值图4 对中对照图由图4看出，找正误差已符合标准要求。待具备试车条件后，于11月10日联机试运压缩机，并采集了频谱，其频谱图见图5。(a) 电机后轴承水平方向(b) 电机后轴承垂直方向(c) 电机前轴承水平方向(d) 电机前轴承垂直方向图5 动平衡后的频谱图从采集的频谱图中看出，1倍频、2倍频幅值明显下降，已达到优良运行状态，证