大型交流电机轴承座振动分析
贺宙彪，孙保芹
（安阳钢铁股份公司第一轧钢厂，河南 安阳455004）
摘要：本文运用振动检测方法对造成1.6MW交流电机轴承座振动的原因进行分析，并从根源上采取措施，从而控制了恶性事故，满足了生产要求。
关键词：轴承；交流电机；振动；检测
中图分类号：TM34 文献标识码：B
安阳钢铁公司第一轧钢厂型材机组的500机列设备由轧钢机、齿轮座、减速机、电机组成，设备布置如图1。
功率1.6MW、转速592r／min的交流电动机驱动减速机；减速机中心距为 1400mm，采用滑动轴承支撑，齿轮副的小齿轮齿数z1=29，大齿轮齿数z2=171；减速机带动 500人字型齿轮座中轴转动；齿轮轴通过万向节带动三辊开口式型轧机运转。
近年来，随着新品种相继开发和产量不断增加，500主机列生产负荷不断加大，故障也随之增加。2003年2月，1400减速机高速轴发生烧瓦事故，抢修时发现轴颈磨损。更换轴瓦后，1.6MW电机轴承座出现异常振动，导致负荷端轴承座振裂。检修电机时，考虑到轴承座振动大，遂将电机轴瓦顶间隙稍稍加大。减速机高速轴受力分析表明，过钢时高速轴受到轧制力作用要上升，故在重新找正时使电机中心高出减速机中心0.15mm，以平衡减速机受力时的上浮。做此调整后电机轴承座振动仍严重，额定电流下振动较小，超过200-300A时振动相当严重，同时伴有丢转现象。振动有一定的周期性，咬钢时冲击振动增大，每次振动高峰持续3-4s。
一、振动数据采集
检修时多次检查电机与减速机联轴器对中性，偏差均不大于0.5rnm，因此对轴承座振动影响不大。
我们用武汉立德公司的数据采集器，采集电机两轴承座的振动数据，谱图如图2所示。可以看出：（1）9Hz左右的转频幅值特征明显；（2）3X、5X倍频比较明显。同时观察到振动较大或超负荷时电机发出低沉轰鸣声；在过临界转速区时振动无明显变化。
二、原因分析
1．9Hz左右的转频幅值判定为转子不平衡造成。检修时，将电机转子水平放置，调整好水平后，再旋转90°检验，发现转子向下弯曲。
2．减速箱输人端联轴节部分间隙过大。9Hz左右的转频及其3X(28Hz)、5X（45Hz）幅值较大，是松动的特征。这是因为所用弹性柱销联轴器销孔直径50mm，而橡胶棒直径仅有46mm，因而造成配合间隙过大。
3．减速箱齿轮啮合间隙较大。啮合频率的带宽窄，冲击能量集中，易造成齿裂。280Hz左右的频率及其2X（559Hz）幅值较大。拆检发现，齿顶间隙大，轮齿磨损。
三、解决措施及效果
据此决定采取以下改进措施。
1．对电机转子进行动平衡。
2．更换电机与减速机的弹性柱销联轴器，并找正。
3．橡胶棒的直径改为47.5mm。
4．调整减速机两轴，保证齿顶间隙，同时确保两轴平行。
5．更换电机负荷端轴承座。
经解体检修减速机、电机轴瓦及人字齿轮座，更换电机轴瓦座、弹性联轴器、齿轮座中轴轴瓦和下轴瓦；对各轴瓦进行研配；调整减速机齿轮副间隙；对各联接轴找正，并对电机转子进行动平衡。修好后试车，轴承座振动消除，运行状态良好。
