JK133－2、6000V/290KW高壓電機是我公司硫酸廠轉(zhuǎn)化風(fēng)機的原動機。二OO三年三月，主機因軸瓦損壞停機，同時對電機也進行例行檢修，更換軸承、軸承套及轉(zhuǎn)子抽芯三項。裝配完畢后，空試電機時，后端（軸伸端）軸承溫升較快并超過最高允許值70℃，且還有上升趨勢，振動強烈。電機檢修人員隨即將問題反映到公司機動處。
    首先，我們用簡易測振儀DZ－5測出電機前后端軸承振動值，分別在水平Ｈ、垂直Ｖ、軸向Ａ三個方向測試，數(shù)值如下表：

電機運轉(zhuǎn)過程中，后端有明顯異常聲響，機械故障特征較為明顯。懷疑是新更換的后端軸承套存在問題。隨后對電機解體，重點檢查了軸承套外徑與端蓋孔的配合尺寸。經(jīng)測量:前端蓋孔尺寸為φ240+0.05,軸承套為φ240-0.05；后端蓋孔尺寸為φ240+0.16,軸承套為φ240-0.08，配合尺寸嚴重超標。后端壓蓋與伸出軸有5道明顯的擦痕，深度達0.34mm且與后壓蓋迷封環(huán)的道數(shù)一致，但僅在軸圓周的三分之一上。而在前端伸出軸與其相反的方向上也有一道約0.1mm深的摩擦痕跡，系軸與前壓蓋摩擦所致。經(jīng)分析，我們認為：這一嚴重摩擦是軸承套與端蓋孔具有較大間隙,軸承套受轉(zhuǎn)子離心力作用,發(fā)生周期性軸向偏斜所致，同時造成軸承溫升快，超過最高允許值。電機轉(zhuǎn)子、風(fēng)扇、平衡盤及配重塊都沒有松動現(xiàn)象。轉(zhuǎn)軸的彎曲狀況，徑向跳動前后均為0.03mm，小于0.1mm的標準。于是決定加工軸承套來配端蓋孔修復(fù)電機，確定前后軸承套外徑尺寸分別為：φ240、φ240。實際加工的尺寸為：φ240+0.07、φ240+0.16。其余裝配尺寸均在標準要求公差范圍內(nèi)。但更換軸承套后，電機振動沒有明顯改善，測量數(shù)值如下表：

除水平振動超標外，軸向振動也明顯異常，但溫升恢復(fù)正常。由于已排除轉(zhuǎn)子徑向定位的問題，軸向振動增大的可能原因有：電機在裝配時軸向定位不足造成電機運行中在電磁力的作用下發(fā)生竄軸現(xiàn)象。該電機在前后端都采用6318日本產(chǎn)軸承。經(jīng)檢測：后軸承外圈與外壓蓋凸緣的間隙為2mm，轉(zhuǎn)子有較大的軸向游隙。根據(jù)實際情況，需將電機前端定位，預(yù)留50%的軸承軸向游隙；電機后端軸承的軸向間隙應(yīng)為：轉(zhuǎn)子熱膨脹的伸長量與50%的軸承游隙的總和。碳鋼的線膨脹系數(shù)為12×10-61/℃,電機實際允許溫升為50℃，轉(zhuǎn)子兩軸承間距為1.2×103mm,轉(zhuǎn)子伸長量為12×10-6×1.2 ×103×50=0.72 mm。軸承游隙為0.30mm。后端軸承預(yù)留總間隙為0.87mm。
    在裝配工藝上，應(yīng)先將前端軸、軸承、軸承套與壓蓋裝配并調(diào)整定位后再裝電機前端蓋。裝好電機后端蓋，從外壓蓋處調(diào)整電機的后端間隙。電機經(jīng)正確裝配調(diào)整后，其軸向、徑向都已得到定位，符合電機裝配技術(shù)要求。測試振動值如下表：

結(jié)果表明：電機的軸向振動有了顯著下降，水平振動仍沒有改善，至此，機械裝配對電機運行的影響已全部排除。
    為進一步了解該電機的運行狀況，查閱了自一九九八年來的電機狀態(tài)監(jiān)測資料，發(fā)現(xiàn)該電機近幾年來水平方向的振動值一直超標，最大為5.4mm/s。同時在檢修過程中注意到：在本次電機處理過程中，無論是高速旋轉(zhuǎn)、還是手動盤車，其總在一個方向停止的記錄多達十幾次，轉(zhuǎn)子不平衡特征非常明顯。用DS101數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集分析，其二維全息譜圖如下：

                              1X       2X      3X
    二維全息譜圖中一倍頻分量突出，在倍頻和分頻上幾乎沒有突出分量。電機后端一倍頻幾乎為一直線，表明轉(zhuǎn)子動不平衡主要表現(xiàn)在后端，前端不平衡分量非常小，前后轉(zhuǎn)子動不平衡量的相位差在180°左右。于是將電機送外做動平衡校驗。原始不平衡量：前端為47g.mm，相位10°；后端為145g.mm，相位198°。與我們的判斷相一致。轉(zhuǎn)子經(jīng)動平衡后裝配空試，測試最大振動值為1.9mm/s，達到良好運行狀態(tài)。
    小結(jié)：對于運行多年的電機，其振動值超標有多種原因，需逐一進行分析判斷并加以排除，此電機為典型的綜合影響因素導(dǎo)致振動值超標，概括來講主要有以下二點：
    １、 原軸承套與端蓋的配合劣化；
    ２、 轉(zhuǎn)子動不平衡惡化引起電機運轉(zhuǎn)振動超標。

參考文獻：
    [1] 徐灝主編  機械設(shè)計手冊（３） 機械工業(yè)出版社  １９９１.
    [2] 陳大禧等  大型回轉(zhuǎn)機械診斷現(xiàn)場實用技術(shù).機械工業(yè)出版社，２００２.