螺杆泵电机驱动端振动偏高原因分析及处理

螺杆泵电机驱动端振动偏高原因分析及处理

张珂1 任甲子2 韩国柱3 高志斌4 周占红5

（中国石油广西石化公司，广西  钦州  535000）

1概述

某常减压蒸馏装置年处理量为1000万吨/年，采用UOP工艺包。本文主要针对该装置原油泵辅助油泵电机驱动端振动值偏高的问题进行诊断与分析，找出造成电机振动偏高的问题，及时采取整改措施，确保生产装置安全可靠运行。

螺杆油泵常用在大型设备的润滑系统中，是提供润滑油输送的重要设备之一，其原理是

依靠相互啮合的螺杆与泵壳间形成的封闭空间，当液体被吸入进去后，在主螺杆的转动下，螺杆泵封闭容积在螺牙的压迫下增加螺杆泵的压力，并顺着轴向转移，属于一种容积泵。其结构简单、压力平稳、效率较高便于维护与保养。

2螺杆泵简介

螺杆泵规格型号为3GR42×4A，由天津华曼螺杆泵制造有限公司。电机规格型号为：YA112M-4B3WTH，由南阳制造厂制造。电机驱动端、非驱端轴承为6205，采用油脂润滑，电机及螺杆泵轴承振动监测点布局如下图1，运行参数如下：

运行介质：润滑油

额定功率：2.2KW

额定电压：380V

温度：43℃

转速：1450r/min

图1 电机及螺杆泵轴承振动监测图

3振动偏高现象与原因分析

造成螺杆泵电机机振动的原因有很多，常见的有电机转子不平衡，电机的不对中，轴承失效等，但最常见的故障就是轴承失效引起振动，可以通过外部检测进行初步诊断，生产中常用VM-63测振仪对电机的轴承箱进行振动及加速度监测，如果振动值偏高需提前预知性检修，确保生产有序进行，下面通过运用振动故障的基本特征对电机振动偏高进行分析及处理。

3.1 现象

3.1.1利用VM-63A手动测振仪和一台频谱仪进行比对，振动值与加速度值偏大如图1，数据比较接近，说明测振仪器没问题。

3.1.210月7日现场检测到润滑油泵的电机振动和加速度值同时上涨，电机驱动端水平、垂直和轴向振动分别为1.8mm/s、2.9mm/s、1.4mm/s，加速度值分别为17.1m/s²、16.9m/s²、16.7m/s²（见图1）。    

3.1.5 包络冲击gIE值出现上涨趋势，频谱上，轴承内圈特征缺陷频率的多倍频处出现了尖峰信号（见图2）。

图2 包络冲击波形及频谱图

3.1.6 泵体振动趋势也呈上涨变化，频谱除了转频25Hz信号外，主要是接近电机轴承内圈特征二倍的频率268Hz（见图3），该点离泵驱动端较近。

图3泵体振动趋势波形频谱图

3.1.7 现场设备存在异响，在电机上能用听诊器听见明显噪音。

3.2 原因分析

电机振动和加速度趋势同步上涨，振动频谱上可见电机轴承内圈特征缺陷频率133Hz及其倍频，中高频尖峰信号丰富；加速度频谱轴承内圈二倍频率较明显；包络冲击波形峰值大，轴承内圈特征频率的倍频处出现峰值。现场听诊，电机产生较大的机械噪音。综合分析认为电机驱动端轴承出现了早期缺陷。

4结论

通过检测数据分析，电机振动值偏高主要是轴承加速度偏高造成轴承振动，解体检修发现电机驱动端轴承盘转已明显卡顿，拆解轴承检查发现内圈滚道出现多处磨损剥落，其中两处凹坑较深（见图4）。

图4轴承内圈滚道剥落凹坑

5 消除措施

针对分析结果，为保证常减压装置长周期运行，减少生产中不必要麻烦，提高设备运行质量，更换新轴承。

6 消除后的运行效果

螺杆泵电机驱动更换新轴承后，再次启动电机运行工况良好，驱动端水平、垂直方向振动及加速度均有明显改善，电机驱动端前后振动及加速度数据如表1所示。

表1 设备测点振值

7 结束语

综上所述，电机振动值偏高是一种常见的故障类型，虽然每台电机的振动原因有所不同，但是一定有共性。定期监测设备，是防止发生故障的有效措施。

常减压装置原油泵辅助油泵是属于重要设备，在生产中运行状况的好坏至关重要，直接关系到原油泵的轴承润滑，而良好的润滑是影响设备寿命的主要因素。