巡检有关方面探讨

1、巡检有关方面探讨电机巡检有关方面知识讲座一、轴承结构及类型 滚动轴承包括径向轴承和推力轴承，以供径向负荷和轴向负荷。 一般来讲，滚珠轴承承受轻、中负荷。滚子轴承承受重负荷。径向负荷指垂直于轴心的负荷，轴向负荷（推力负荷）是作用在沿着轴心线上的负荷。 滚动轴承结构1234滚动轴承的四大件滚动轴承的四大件序号序号部件部件 代号代号1外圈外圈012内圈内圈 023滚动体滚动体 044保持架保持架07/46润滑理论简介 润滑剂的主要功用是产生一层薄膜来分隔轴承各转动配件，与减少摩擦和损耗。润滑剂的一些重要性质包括黏度，产生油膜的能力，和硬度。 黏度 黏度是指液体的可流动性，技术上而言，它是指测量润滑油

2、的内部摩擦力，这种摩擦力是由于液体在流动时，各层分子间的阻力产生的。在推荐轴承润滑剂时，粘度这个概念是基本的依据。 稠度 稠度是指滑脂的硬度，它的标准是根据美国的规定，这标准是受到国际公认。 产生薄膜的能力 决定油膜厚度的主要因素是转速，温度和黏度。另外一个选择油膜厚度的因素是要求的轴承工作寿命。 温度范围 选择一种与工作温度配合的滑脂是很重要的。 高温 在高温时滑脂会变软，造成滴漏的危险，在固定高温时，应适用高温用滑脂，在特别高温时，特别是金属皂的滑脂会很容易氧化，滑脂会变硬，基油丸全会停止排出。 低温 普通的滑脂在低温时都会润滑不良，会妨碍轴承转动特别是在起动和轻负荷时，这种打滑会使轴承损

3、坏。五、为什么轴承需要润滑 润滑剂可减低摩擦，它同时可避免磨耗与腐蚀，防止固体与液体对轴承的污染。 理论上，一个润滑良好，在理想的工作条件下，轴承的寿命应可运永远。当然，事实上并不可能，但如果能正确的润滑轴承，轴承将运到最长的工作寿命。 润滑剂在轴承的滑动面与滚动面之间形成一层油膜，纵使在重负荷的情况下，也能避免发生金属摩擦。 滚动轴承一般是以机油或滑脂润滑，在一些特殊例子中，使用固体润滑剂。五、为什么轴承需要润滑 润滑剂可减低摩擦，它同时可避免磨耗与腐蚀，防止固体与液体对轴承的污染。 理论上，一个润滑良好，在理想的工作条件下，轴承的寿命应可运永远。当然，事实上并不可能，但如果能正确的润滑轴承

4、，轴承将运到最长的工作寿命。 润滑剂在轴承的滑动面与滚动面之间形成一层油膜，纵使在重负荷的情况下，也能避免发生金属摩擦。 滚动轴承一般是以机油或滑脂润滑，在一些特殊例子中，使用固体润滑剂。六、滚动轴承故障的主要失效形式与原因主要失效形式：（1）疲劳剥落：滚动轴承的内外滚道和滚动体表面即承受载荷有相对滚动，由于交变载荷的作用，首先在表面下一定深度处形成裂纹 ，继而扩展到接触表面使表层发生剥落坑，最后发展到大片剥落。疲劳剥落坑后， 在轴承运转中会因为碰撞而产生冲击脉冲，因此测点位置选择非常关键，测量点尽量接近承载区，振动传递界面越少越好。（2）磨损：由于尘埃、异物的侵入，滚道和滚动体发生相对运动是

5、会引起表面磨损，润滑不良也会加剧磨损，磨损的结果使轴承游隙增大，表面粗糙度增加，降低轴承运转精度，因而也降低了极其运动的精度。振动计噪音也随子加大。这是我们常见的故障 （3）塑性变形：当轴承受到过大的冲击载荷是，或因热变形引起额外的载荷，或有硬度很高的异物侵入时都在滚到表面上形成凹痕或划痕。 （）锈蚀：是滚动轴承最严重的问题之一。 高精度轴承可能会由于表面锈蚀导致精度丧失而不能继续工作。水分、酸、碱性物质侵入会引起周长锈蚀。 （）断裂：过高的载荷会引起轴承零件断裂，在磨削、热处理和装配不当都会引起残余应力，工作时热应力过大会引起轴承零件断裂。装配方法、装配工艺不当也可能造成轴承套圈挡边喝滚子倒

6、角处掉块。 （6）胶合：在润滑不良、高速重载情况下工作，由于摩擦发热，轴承零件可以在极短时间内达到很高的温度，导致表面烧伤及胶合。在我们日常生活中，电机由于缺油造成轴承抱轴。 （7）保持架损坏：由于装配或使用不当可能会引起保持架发生表形，增加他与滚动体之间的摩擦。甚至使某些滚动体卡死不能滚动，也有可能造成保持架与内外圈发生摩擦，这一损伤会进一步使振动、噪音与发热加剧，导致轴承损坏。时常我们低压电机用的密封轴承，使用到一定的时期，机械疲劳或质量问题，造成保持架损坏。 观察 轴承若得到较好的润滑并且正确的阻隔杂物及蒸汽，表示油封应该没有磨损。然而，最好在打开轴承箱时，以目视检查轴承并且定期性检查油

7、封。检查靠近轴承处油封的状况以确保它们足以防止热液体或腐蚀液体或气体沿著轴心渗入轴承。保护环及迷宫油封应涂上滑脂以确保其最大的防护作用。油封若已磨损应尽快更换。 油封的功能除了防止杂质进入轴承外，另一个功能是将润滑剂保持在轴承箱内。油封若有漏油现象应马上检查油封是否已磨损破坏或油塞松动。漏油现象也有可能导因与轴承箱接合面松动或由于润滑剂填加过多所形成的搅拌及滴油现象。 检查自动润滑系统以确保机油或滑脂有正确的进入轴承，并确保正确的添加量同时检视润滑剂是否变色或变黑，若是有这种现象，通常表示润滑剂含有杂质。 润滑脂：在加入新鲜滑脂以前应将给油嘴擦拭干净。如果轴承箱没有给油嘴的设备，则应打开轴承小

8、油盖或端盖以便去除旧油脂。然后补充相同的新鲜油脂。听针使用现场巡检中发现某管道或设备发出异常的声音，如需要进一步确认，就可以使用图中的听针。它是用铜制成，一头尖形，用来接触设备，一头球形，用来接触耳朵。使用方法及注意事项：使用时将尖形的一端接触需听诊的部位，将球形的一端顶住耳朵前面的软骨，耳朵中就清楚地反映出设备运行的声音，如发出异常噪音，即可初步确认设备运行不正常。对转动设备使用听针时，应保持一定间距，防止衣物被卷入；由于该听针的一端相当尖锐，使用过程中切忌用其嬉戏玩耍，以免伤及人身。听针使用 最直接的理解是将正常声音和异常声音对比，这需要有先决条件，需发生故障时即使到现场听辨，解体后观察损

9、坏情况，与自己的预测相对比，逐渐积累经验，绝非一日之功。 轴承是最常见的需要听辨的部位，首先的找对轴承部位，对结构要熟悉，至于有人还强调听棒不需垂直于轴承轴向，起初这样按部就班也没错，以后熟练了似乎也没关系，只要将末端与轴承座接触就可以，声音的判断就看自己的经验了。 （真空泵由于水汽混合运转，本身内部有“汽”的声音，这就需要从这些噪声中挑出轴承杂音。自己曾经请教过多位前辈，得到最多的答复仍是多听，多积累和多动脑。）听针使用 听针在实际生产中常用，判断故障时声音是重要参考因素，尽管频谱测振仪可以量化，但限于条件并不常用，且有时声音更加准确反映故障。听针为铜制，中空。以前也用过长螺丝刀，声音传递不

10、如听针好，但也能用。听的时候一般定在耳朵中间的一小块软骨上。有人将耳朵卷起来，定在耳朵外面，但感觉那样噪音太大，不宜分辨。应顶在耳朵和腮帮之间的软骨上。听针使用 先在 设备里找一些有A/B两台泵，建立一个长期观察听诊记录，等到运行的这台泵出问题了，（振动和烈度大了），要切换时，仔细听，然后等把泵切到备用台上，再去听备用台的振动，那就非常明显，你也会明白为什么要切换泵了，因为A/B两台是同功率的电机，还有就是泵负荷也是一样的，对比的听诊要比逐个听不同型号，不同负荷的泵效果明显。而且以后听其他的泵，可以和以往接触过有故障的泵做对比，仔细听机泵的旋转声响。 触摸 高温经常表示轴承已处于异常情况。高温

11、也有害于轴承的润滑剂。有时轴承过热可归诸于轴承的润滑剂。若轴承在超过80的温度长期运转会降低轴承寿命。 引起高温轴承的原因包括有，润滑不足或过分润滑，润滑剂内含有杂质，负载过大，轴承损坏，间隙不足，及油封产生的高磨擦等等。 因此连续性的检测轴承温度是有必要的，无论是测量轴承本身或其他重要的零件。如果是在连续条件不变的情况下，任何的温度改变可能表示已发生故障。 轴承温度的定期测量可借助红外测温仪。 重要的轴承，意味当其损坏时，会造成设备的停机，因此这类轴承最好应加装温度探测器。 正常情况下，轴承在刚润滑或再润滑过后会有温度自然上升并且持续一或二天。注意设备温度或温升变化红外测温仪（器）在电气方面

12、主要应用：电动机-为了保持电动机的寿命期，检查供电连接线和电路断路器(或者保险丝)温度是否一致。电动机轴承-检查发热点，在出现的问题导致设备故障之前定期维修或者更换。电动机线圈绝缘层-通过测量电动机线圈绝缘层的温度，延长它的寿命。各相之间的测量-检查感应电动机、大型计算机和其它设备的电线和连接器各相之间的温度是否相同。变压器-空冷器件的绕组可直接用红外测温仪测量以查验过高的温度，任何热点都表明变压器绕组的损坏。 定位热点，要发现热点，仪器瞄准目标，然后在目标上作上下扫描运动，直至确定热点。 不能透过玻璃进行测温，玻璃有很特殊的反射和透过特性，不允许精确红外温度读数。但可通过红外窗口测温。红外测

13、温仪最好不用于光亮的或抛光的金属表面的测温(不锈钢、铝等)。 只测量表面温度，红外测温仪不能测量内部温度。 注意环境条件：蒸汽、尘土、烟雾等。它阻挡仪器的光学系统而影响精确测温。红外测温仪（器） 确定热点位置 定位热点，要发现热点，仪器瞄准目标，然后在目标上作上下扫描运动，直至确定热点。七、滚动轴承的振动测量与简易诊断 用测量参量选择开关选择测量参量：加速度、速度、位移。显示器右边的光标“ ”指示所选择物理量。测振仪频率范围选择开关测量参量选择开关 所测量的加速度单位是m/s2。如果加速度用G表示，可将所测量的值除以9.8(1 G=9.8m/s2) 我公司常用位移来衡量设备诊断大小，从理论上来

14、说是不全面的。 现在国标以速度（诊断烈度）、加速度（冲击烈度）、位移（峰峰值）综合判断设备的优劣程度。测振仪 1. 按住“测量”键（电源上电）不动，将探头顶住被测物体，这时显示器上显示振动测量值。 2. 待显示测量值稳定后，松开“测量”键，测量值将保持在显示器上。现在可以把测振仪从被测物体上拿开,并读取记录测量值. 3. 再按“测量”键，可退出保持状态，重新测量。 4. 松开“测量”键大约一分钟后，电源自动关闭。 使用测振仪时探头顶在被测物体上的力应该是500克到1千克。 （可用台称练习熟悉）测振仪测量 应将探杆以90的角度顶在被测物体表面。如果操作不正确，不可能得到准确的测量。当使用长探杆时

15、，特别要注意，保持仪器以正确的角度接触。测振仪测量测振仪使用 1、测量点的选择 测量点应尽靠近被测轴承的承载区，应尽量减少中间传递环节，探测点离轴承外圈的距离越近越直接越好。 对对错对错八、运行条件引起电动机故障运行条件条件特性原 因引起故障负载条件工作机械和工作过程特性经常过载电动机过热、轴承损坏、换向不良启动次数过多异步机过热、断条负载机械振动轴承损坏、换向不良 冲击负荷转子结构部件松动、疲劳、轴扭振连续、重载启动阻尼绕组开焊、鼠笼型绕组断条电源电网或电源特性电网电压缓慢波动启动困难、转速不稳、过热操作过电压定子绝缘击穿高次谐波 谐波转矩增加、换向恶化安装及基础条件电动机的安装状态不对中振

16、动过大接触不良接头处局部发热轴承绝缘接地轴电流座脚螺钉松机座振动基础振动机座振动吊装碰撞绝缘局部损伤环境条件作业场地特点高温过热、绝缘老化低温霜冻有害气体结构件、绝缘腐蚀、氧化膜异常地理、气象特点高湿度绝缘吸潮、击穿低湿度电刷噪音、氧化膜不易建立海拔1000米允许温度降低、换向困难 九、从异步电动机的不正常振动和声音判断故障原因异步电动机产生不正常的振动和异常响声主要有机械和电磁两方面的原因机械方面的原因：（1）电机风叶损害坏或紧固风叶的螺丝松动，造成风叶与风叶盖相碰，它所产生的声音随着碰撞的轻重时大时小。（2）由于轴承磨损或轴不正，造成电机转子偏心，严重时将是定、转子相擦，使电动机产生不正常

17、的振动。（3）电动机因长期使用致使地角螺栓松动或基础不牢固，因而电动机在电磁转矩的作用下产生不正常的振动。（4）长期使用电动机因轴承呢缺乏润滑油形成干磨运行或轴承中钢珠损坏，因而使电动机轴承室内发出异常的咝咝声或咕噜声。电磁方面的原因：（1）正常运行的电动机突然出现异常响声，在带负载运行时，转速明显下降，并发出低沉的吼声，可能是三相电流不平衡，负载过重或单相运行。 （2）正常运行的电动机，如果定子、转子绕组发生断路故障或鼠笼转子断条，则电动机会发出时高时低的嗡嗡声，机身也随之略微振动。（3）电机运行时有时发出一种轻微的时高时低的嗡嗡声，是气隙不匀造成的，如果继续发展可能造成定、转子短路或断条。

18、 引起异步电动机轴承温度高的原因 （1）电动机轴承因长期缺油运行，摩擦损耗加剧，使轴承过热。另外，电机正常运行时，加油过多或过稠也会引起轴承过热。 （2）在更换润滑油时，由于润滑油中混入了硬粒杂质，或轴承清洗不干净留有硬粒杂质，使轴承没，磨损加剧而过热。甚至可能损坏轴承。 （3）由于装配不当，固定端盖螺丝松紧不一，造成两轴承孔径中心不在一条直线上或轴承内外圈不平行。使轴承转动不灵活，带上负载后使摩擦加剧而发热。 （4）皮带过紧或电动机与被带机械轴中心不在同一直线上，因而会使轴承负载增加而发热。 （5）轴承选用不当或轴承质量差，如轴承内外圈锈蚀，个别钢珠不园等。 （6） 运行中的电动机轴承已损坏

19、，造成轴承过热。引起异步电动机机身温度高的原因当异步电动机在额定负载下正常运行时，电动机的温升不会超过允许值。如果异步电动机的机身温度超过规定的极限，造成电动机过热，有以下几方面原因：电动机本身的原因：（1）电动机绕组中一相绕组断路，并联支路中任何一条支路断路，都有可能造成三相电流不平衡，引起绕组过热。（2）电动机定子、转子绕组有相间、匝间接地以及局部故障，引起绕组铜损增加，绕组发热。（3）电动机轴弯、转子扫膛、轴承损坏使电动机转动不灵活，甚至卡死等都回引起电动机电流增大，也会引起绕组发热，同时机械磨损也增加。电源方面：（1）电源电压过高或过低，定子产生旋转磁场减弱或增加，在负载力矩不变的情况

20、下，定子电流增加，引起绕组发热。（2）电源有一相断线，一相保险丝熔断或其他设备引起一相断路，造成电动机跑单相，引起其他两相绕组过电流发热。负载方面：（1）负载过重、设备不配套，造成小马拉大车的情况，会使电动机因长期过载运行过热或损坏。（2）被机械部分卡死或转动不灵活，造成电动机过载。通风散热方面：电动机环境温度过高，散热困难。风扇叶损坏或装反。进风口有其它杂物堵塞，进风不畅。都易引起电动机过热。十、运行中轴承注意事项 检查运行中机器的状况并预备彻底的检查计划已越来越重要。其中又以轴承为注意焦点，因为它是所有机器中最重要的旋转零件。状况监测是预防保养中重要的一环。早期的检测出轴承破坏以免由于轴承

21、破坏所造成的非计划性保养期间的设备停机。 特别是在重要性机器或负荷环境中的轴承更应该经常的检查。目前市场已出现相当多的系统和仪器，用来监测轴承，这些仪器中有大部分是基于振动的量测。 然而，并非所有机器皆装有这类进步的仪器。在这种情况下，巡检人员必须保持高度警觉在轴承的故障信号。例如噪音，温度与振动。倾听，触摸，观察是三个重要的因素。 倾听 利用听觉来辩证不规则的运转是一种很普通的方法。电厂辅机故障现状和诊断技术电厂辅机故障现状和诊断技术内容提要辅机故障现状辅机故障现状1辅机故障诊断技术和案例介绍辅机故障诊断技术和案例介绍总结总结32一、辅机故障现状一、辅机故障现状辅机类型各类风机，如：引风机、

22、增压风机、送风机各类泵，如：凝泵、循环水泵等故障类型机械故障电气故障气流激振笼条断裂磁力中心不正空气间隙不均动静部件摩擦支撑刚度不足滚动轴承故障积灰、积垢等引起的不平衡等喘振失速高频振动叶片通过频率电机变频引发的故障电机变频引发的故障断轴、轴裂纹断叶片变频运行振动大二、电机变频运行故障 变频运行时，泵和风机都可能出现故障，泵和风机所反映出来的故障特征和机理不完全相同。电机变频运行故障分析泵类 故障现象：定速运行时振动良好，变频运行时振动较大，突出表现在电机顶端； 实例：某电厂2 600 MW机组，每台机组配有两台凝结水泵。凯士比泵+湘潭电机。 900rpm11151130rpm160m电机变频

23、运行振动现象电机变频运行故障分析 共振？振型频率/Hz内筒一阶3.14转子一阶7.36转子二阶19.22外筒一阶19.34外筒二阶23.71固有频率计算结果 结论：变频运行区域内，转子和外筒存在共振区。电机变频运行振动大原因分析 通常处理方法筒体加固，电机顶端增加约束等。电机单转和连泵转比较电机单转电机连泵转结论：现象相似，排除泵侧故障原因。变频电机振动原因深层次分析 电机单转与联泵转振动比较 电机转子厂内试验分析厂内试验分析结论： （1）变频下振动大与筒体、电机支撑、水管方向等无关； （2）振动大与电机转子不平衡有关，可以通过精密动平衡方法降低振动。电机转子返厂检修，厂内试验过程： （1）低

24、速动平衡； （2）定速状态下检测，电机不振； （3）停机惰走过程中，2个转速下振动较大。电机变频运行故障分析风机类 变频运行的风机频繁发生轴裂纹、断轴、联轴器损坏、叶片断裂故障。结论 机组变频改造前，必须重视变频电机所承受的扭转激励力，核算转轴扭应力强度。 机组变频运行时，必须重视转轴扭转振动。三、滚动轴承故障诊断 滚动轴承是辅机重要部件，起着支撑转子的关键作用。 故障检测冲击脉冲、尖峰能量 故障诊断共振解调原理相同内圈损坏滚动体剥落故障检测和诊断原理 滚动轴承内圈、外圈、滚动体损伤后，运转过程中会出现冲击，在轴承内外圈轨道上会产生冲击脉冲波。根据压缩波的幅值和频率特性等来检测和诊断轴承故障。

25、冲击脉冲法 冲击脉冲值的标准分贝 冲击脉冲绝对分贝 冲击脉冲背景分贝，是新轴承初始冲击脉冲值，与轴 承内径及工作转速有关。检测时需要输入轴承内径和 工作转速。i0.62000B20log= BBvvnSSdddndvS轴承冲击值；n 滚动轴承转速/rpm；d 滚动轴承内圈直径/mm BndBvSdiBd分贝的概念冲击脉冲法标准冲击能量达到初始值的1000倍（60dB）时，轴承报废。冲击脉冲法强脉冲，反映轴承损伤状况。弱脉冲，反映轴承润滑状况。良好状态dBM与dBC的差值较小；早期损伤dBM与dBC均会有所上升，差值增大； 较大损伤dBM较大，dBM与dBC差值大。尖峰能量法滚动轴承故障类型 磨

26、损类：轴承振动高于新轴承，冲击特征不明显，不会立即引起轴承损坏，对设备危害不如损伤类故障大。 损伤类：损伤点通过轴承元件表面时会产生突变的冲击力，激发起轴承元件的谐振。 磨损类故障 损伤类故障监测振动幅值（幅值、均方根值）变化趋势；监测峰值因子（峰值/均方根值）和冲击脉冲幅度变化趋势。游隙增大，动平衡影响系数分散度大。损伤类故障 损伤点规律性地冲击与之接触的元件表面。 冲击频率可以由转速和轴承参数求得，外圈、内圈和滚动体损伤时的频率（故障频率）不同。故障频率大多在1KHz以下，是轴承故障重要信息。 高频振动频率：损伤冲击作用激发起的轴承系统部件谐振频率，频率较高，数KHz。滚动轴承故障频率（通

27、过频率）冲击振动能量经过不同界面传递时会产生很大能量损失，故障特征衰减。内圈损伤时，经过滚动体和外圈传递后，故障特征衰减较大，往往较难准确诊断。外圈故障包络分析结果频谱图包络谱图18KHz附近有一峰值；带通滤波：18KHz为中心频率、 3.2KHz带宽；包络谱中406Hz、812Hz、1218Hz明显；故障频率点附近没有明显的调制边带。计算值：外圈故障频率405 Hz。内圈故障分析结果8.5KHz有一峰值；带通滤波：中心频率8.5 KHz，带宽6.4KHz；峰值频率点：597Hz、1194 Hz、1781Hz；峰值频率点两侧存在调制边带，边带频率约102Hz；计算值：内圈故障频率603 Hz，

28、内圈旋转频率99Hz。频谱图包络谱图滚动体故障分析结果频谱图上8KHz有一峰值；带通滤波：中心频率8 KHz，带宽3.2KHz；峰值频率点：298Hz、596Hz、894Hz；峰值频率点两侧存在调制边带，边带频率约48Hz；计算值：滚动体故障频率302 Hz，滚动体公转频率50Hz。共振解调法带通滤波器的合理选择 中心频率：尽可能利用高的共振频率点。中心频率8608Hz中心频率15.2KHz三种故障下的典型包络谱外圈故障内圈故障滚动体故障边频带特征不同。滚动轴承故障诊断总结 正常状态下轴承振动信号以800Hz以下低频分量为主，损伤类故障状态下高频段出现大量峰值点； 监测振动峰值、有效值的同时，还可以监测峰值因子、冲击能量值、峭度值； 峭度值无因子值，正常状态下为3，3代表故障； 共振解调法可以帮助诊断故障原因和部位，但需合理选择带通滤波器。故障轴承示例故障轴承出现高频带轴承大面积锈蚀，外圈滚道腐蚀轴承振动变化过程4天前4天后轴承更换后加 速 度 谱尖峰能量谱经验 积累数据库。绝对标准不可靠，分散度大，应该采用相对变