Ослабление посадки полумуфты на валу электродвигателя

Низкое качество ремонта - залог проблем с Вашим оборудованием. При развитой системе коллективной безответственности специалист по технической диагностике является последним рубежом в защите оборудования от "человеческого фактора". В данной статье предлагаю рассмотреть пример выявления брака после ремонта электродвигателя.

Имеем центробежный насосный агрегат с электродвигателем АИР250М4 N = 90 кВт, n = 1475 об/мин. После перегрева подшипника №2 была выполнена его замена. Эксплуатирующий персонал рассказал, что полумуфту с электродвигателя кувалдочкой ремонтникам сбить не удалось (следы ударов имеются) и ротор электродвигателя пришлось переносить в мастерскую. Там полумуфту еле-еле сорвали. После замены подшипника полумуфта уже не садилась внатяг и она была просверлена и закреплена посредством гужона. Затем сочленение и меня вызвали проверить качество центровки, которая оказалась в допуске. Через несколько часов раздался телефонный звонок и мне сообщили, что насос уже 40 минут в работе, но от него исходит непонятный посторонний шум и виброручкой намерили высокую осевую вибрацию на подшипнике №2 электродвигателя в осевом направлении, которая составила 5 мм/с. Срочно нужна помощь.

Данные СКЗ виброскорости в диапазоне 10...1000 Гц:

Работа агрегата действительно сопровождается посторонним шумом. Шум не постоянный, то появляется, то пропадает, то усиливается, то ослабевает. Трудно описать на что он похож, но вроде как исходит из-под защитного кожуха муфтового соединения насоса. Температура подшиника №2 около 60 °С. Вибрация нестабильна.

Посмотрим спектры виброскорости:

Как видим, спектры насыщены гармониками оборотной частоты 24,9 Гц. Доминирующей является вторая гармоника. При измерении в режиме без усреднений наблюдается сильная флуктуация амплитуд гармоник оборотной частоты, но кроме первой. Такая картина характерна для дефектов типа ослабления (при расцентровке гармоники более стабильны). Учитывая шум от муфты предполагаю наличие ослабления посадки.

В спектрах огибающей интерес представляет подшипник №2 - большое количество гармоник частоты наружного кольца 77,1 Гц (76,7 Гц по расчету подшипника 6317):

Некоторые гармоники модулированы двойной частотой вращения сепаратора. Очень похоже на дефект наружного кольца, но не спешим его дефектовать. Предполагаемое ослабление на валу вызывает знакопеременные нагрузки на наружное кольцо (наиболее часто 2 раза за 1 оборот, судя по прямым спектрам). Так как вибрация более высока в осевом направлении, то можно представить себе осевые перемещения ротора (так же 2 раза за оборот), приводящие к периодическому подклиниванию сепаратора дважды за оборот. Это всего лишь предположение, но с учетом того что подшипник новый - очень похоже на правду.

Вопреки желанию персонала продолжить эксплуатацию в надежде на то что осевая вибрация снизится (а она временами падает до 4 мм/с) и рост температуры остановится, я сообщаю, что вероятной причиной шума и вибрации является дефект полумуфты на валу электродвигателя и требую остановить агрегат для осмотра.

После разборки схемы и снятия ограждения приступаю к осмотру муфты. Визуально все хорошо, вроде прочно сидят обе полумуфты, не заклинены, зазор между торцами 5-7 мм. Но стоило дернуть тяжелую полумуфту электродвигателя, она скользнула по валу и звонко ударилась об ответную полумуфту насоса. Хотя вмонтированный гужон на месте. Дефект подтвержден.