机力冷却塔风机电机振
动原因分析及处理

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机力冷却塔风机电机振动原因分析及处理
刘明义
（神华河北国华定洲发电有限责任公司，定州073000）
摘要：介绍了某电厂公用开冷水机力冷却塔风机电机出现振动劣化后，专业振
动监测人员通过频谱分析对其进行的分析判断，以及后续振动处理情况。
关键词：振动 频谱 软地脚
01 Mechanical Cooling Tower Fan Motor Vibration Reason Analysis and
Processing
LIU Ming-yi

(Shenhua Hebei Guohua Dingzhou Power Generation ，Dingzhou 073000，China)

Abstract：Introduction of a power plant utility running water 01 mechanical cooling
tower fan motor vibration deterioration, professional vibration monitoring personnel
through the frequency spectrum analysis to carry on the analysis judgment, and
follow-up vibration treatment.

Key words：Vibration；Frequency spectrum；Soft foundation

1、前言：
某电厂2×660MW发电机组为空冷机组，设计有3台公用开冷水机力冷却
塔风机，配置电机型号YD315L1-8/4-W，功率110KW，转速715/1425r/min。
投产初期，01机力冷却塔风机电机振动就比其它两台电机略大，但没有超标。
2010年5月份，01机力冷却塔风机电机振动出现上升趋势，机务、电气人员现
场检查后，都认为不是自己专业设备的原因。在此情况下，专业振动监测人员
用爱默生2130测试仪对01机力冷却塔风机电机进行了现场数据采集，给出科
学分析，最终得到解决。
图1
2、振动情况分析

2010年5月30日，专业振动监测人员对01机力冷却塔风机电机振动进行
了数据采集。频谱如图2：

图2
从振动频谱看，电机振动主要为2倍频；自由端水平方向明显大于垂直方

向，主要为2倍频振动；驱动端振动也是以2倍频为主，并且有多个转速的倍
频。从以上现象初步分析，联轴器不对中为振动的主要原因，同时可能存在基
础或地脚松动，但也不能排除驱动端轴承是否存在配合松动的可能（如有可
能，可以断开电机的联轴器，空转电机进行测试做进一步分析）。
进一步检查电机各部位振动，从振动分布（图3）看，电机驱动端右侧的
地脚2处垂直振动明显大于其它地脚，振动达17m/s，明显大于 M2V=11.5 m/s
（表1）；电机驱动端左侧的地脚1处垂直振动仅为6.8 m/s；自由端两侧垂直
振动小于5m/s。由此可初步分析，电机驱动端右侧的地脚2处存在松动（软地
脚）。

图3
动力侧轴承（电机）振动
M1H M1V M1A M2H M2V M2A

表1
电机驱动端右侧的地脚处存在松动（软地脚），会引发电机壳体发生变

形；电机壳体发生变形后会造成原来的对中状态发生变化，引起联轴器不对中
或者加剧联轴器不对中。电机在旋转时，电机联轴器处交变受力，就会在松动
的地脚处形成撞击，频谱上显示出多个谐波倍频。
综合以上情况初步分析，电机驱动端右侧的地脚处存在松动（软地脚）是
造成电机振动的根本原因，联轴器不对中是继发原因。
为进一步确认电机轴承状况，2010年5月31日，对01机力冷却塔风机电
机进行了空载振动测试，频谱如图4：

地脚3 地脚1
V＝5 mm/s V=6.8 mm/s
图4
从频谱图4可以看出：空转电机时，振动主要为3倍频，这是地脚、基础

松动的一种特征；从振动分布（图5、表2）看，电机驱动端右侧的地脚2处垂
直振动明显大于其它地脚。结合频谱与振动分布，可以判定：电机驱动端右侧
的地脚处存在松动（软地脚）；同时可以排除电机驱动端轴承存在配合松动。

图5
动力侧轴承（电机）振动
M1H M1V M1A M2H M2V M2A

表2
3、故障处理

由于机务专业人员试图通过重新找中心来达到降低振动，2010年6月1
日，01机力冷却塔风机电机在重新找中心后进行了试转。结果非常失败，电机

地脚3 地脚1
V＝0.8 mm/s V=0.6
mm/s
驱动端、自由端的水平、垂直、轴向振动均飚升到30－40mm/s之间，风机减
速机构的轴封也因此遭到严重磨损。
2010年6月2日，将01机力冷却塔风机电机水泥基础凿开后，发现电机地
脚2处的预埋件已经全部开焊，地脚3处的预埋件也开焊1处，如下图6：

图6
分析认为，正是因为地脚2预埋件处开焊引起了电机地脚2处振动最大，

导致电机振动加剧，然后进一步造成地脚3预埋件处开焊，形成恶性循环。
为了彻底解决问题，机务专业用风镐将01机力冷却塔风机电机水泥基础内
钢筋凿出后进行了补焊加固（如图7），然后重新浇筑。

图7
2010年6月10日，在电机基础保养完毕后，检修人员对01机力冷却塔风

机电机进行了空试，各部位振动位移值均在0.01mm以内。

地脚2
地脚3
重新找中心后进行了试转，振动情况却非常不好，整体振动达到了－
0.4mm之间，经检查，01机力冷却塔风机减速机构齿轮损坏，如图8。精密点
检认为，减速机损坏与电机振动大有直接关系。

图8
下图为2010年7月3日，机务拆除损坏的风机。

图9
2010年7月19日，01机力通风塔风机回装试运良好。下表3是修后振动

测量数据，图10为修前与修后半年时间内电机驱动端振动频谱趋势图。
动力侧轴承（电机）振动 单位：mm/s
时间
M1
H M1V M1A M2H M2V M2A

表3
图10 电机驱动端振动频谱趋势图
4 结束语
本次01机力通风塔风机电机振动异常事件的分析与处理，精密点检振动监
测发挥了关键的作用。以下为本次事件的经验教训：
（1）技术应用方面：在本次01机力通风塔风机电机振动问题查找中，精
密点检利用了频谱分析和振动分布分析两项技术，频谱分析初步判断了故障的
可能类型，振动分布则帮助我们查找了故障的确切位置，二者缺一不可。
（2）问题处理方面：在精密点检已经初步判明问题所在时，机务人员没有
引起很好的重视，而是按照自己的思路，重新找中心试转，结果加剧了设备的
损坏程度。建议遇到跨专业问题时，由上级管理人员协调解决。
（3）技能培训方面：利用振动测试仪测量的数据分析转机振动问题是一种
较为科学的手段，无论是电气还是机务专业转机技术人员，如果能在经验技术
的基础上，多接触学习振动监测理论，将二者融为一体，才是我们解决转机设
备振动问题更好的制胜法宝。
参考文献：
［1］M A Vibration Analysis. CSI of USA，1999(3)：1～18.
［2］T A Introduction To Time Waveform Technologies Inc，USA，1999.
［3］韩捷，张瑞林.旋转机械故障机理及诊断技术.北京：机械工业出版社，
1997.
［4］秦树人.齿轮传动系统检测与诊断技术.重庆：重庆大学出版社，1999.

［5］陈进.机械设备振动与故障诊断.上海：上海交通大学出版社，1994.

作者简介：
刘明义（1971－）1994年毕业于太原电力高等专科学校电力系，工程师职称，现
从事振动监测工作。