Этот случай произошел на дымососе печи отжига извести типа ДН17. Рабочее колесо диаметром 1700 мм, ширина лопаток 120 мм, их 10 штук, рабочая скорость вращения 1450 об/мин, производительность 108 метров кубических в час, приводной электродвигатель 400 кВт, 6 кВ, муфта втулочно-пальцевая (10 пальцев) типа МУВП по ГОСТ 21424. Ротор дымососа консольной конструкции. Подшипники: со стороны рабочего колеса 42234, со стороны муфты 46330.

Спектр огибающей виброускорения на корпусе подшипникового узла дымососа представлен ниже. Наибольшая амплитуда величиной 140 дцБ на частоте 391.5 Гц. Следующий приличный пик (более 130 дцБ) имеем на двойной этой частоте 783 Гц.= 391.5*2. Среднеквадратическое значение (СКЗ) виброскорости на частоте 391.5 составляло 4.5-5 мм/сек. По нормам, принятым на нашем заводе, виброскорость (СКЗ) величиной 5 мм/сек считается недопустимой.

На ощупь вибрация воспринималась как зуд. Весь корпус подшипникового узла «зудел» на этой частоте. Однако ни у энергетиков ни у диагностов дефект не вызывал опасений. Тем более, что за несколько лет эксплуатации величина СКЗ виброскорости на этой частоте менялась очень незначительно.

Однако у меня, как диагноста донимало любопытство, что же за причина, источник этого дефекта. Вычислив подшипниковые частоты, выяснилось, что к частоте 391.5 Гц ближе всего приближается двойная частота перекатывания шариков по внутреннему кольцу (Fв, BRFI) радиально упорного подшипника №46330 (с углом контакта 26 градусов), которая равна при 1470 об/мин 372.6 Гц. Но был недолет. Первая гармоника этой частоты намного меньше второй и четвертой. Тройная частота перекатывания шариков по наружному кольцу (Fн, BRFO) этого же подшипника равна 396.6 Гц. Но был перелет по сравнению с фактической 391.5 Гц. Хорошее приближение давала частота, полученная по формуле:

Да, но причем тут эта формула и тройная частота? Чушь какая-то!

Программа Dream (Мечта) фирмы ВАСТ (Санкт-Пербург) не видела дефекта перекос внутреннего кольца. По этой частоте она никак не высказывалась. Она и не могла такой дефект обнаружить, поскольку в перечне фирмы этот дефектов подшипников (перекос внутреннего кольца) вообще отсутствует. Проконсультировался по телефону с фирмой. Оказывается, что этот дефект опущен не случайно.

Дымосос работал годами. Электродвигатель иногда меняли по причине износа бронзовой реборды сепаратора подшипника со стороны муфты. Там был установлен подшипник №2322. Причем прибором фирмы ВАСТ (С.Петербург) и такой дефект сепаратора не обнаруживался. Его обнаруживали электрослесари при очередных ревизиях согласно ППР (планово-предупредительные ремонты). Вскрывали крышку подшипника изнутри машины, (конструкция этого двигателя позволяла такой доступ к подшипнику) и четко видели на поверхности смазки бронзовую пыль. Первые разы двигатель снимали в очередной ремонт и в мастерской меняли такой подшипник.

Но вернемся к дефекту подшипникового узла дымососа. Время идет годами, а причина не выяснена. Правда, как сказано выше, ни у кого этот дефект стресса не вызывал.

В моей практике было около десятка случаев, когда фактическое количество тел качения в подшипнике не совпадает с данными по справочнику. Однажды попался подшипник №2226, у которого вместо 19 роликов по справочнику фактически было только 17. Появилась мысль, а что, если в подозреваемом подшипнике № 46330 вместо 13 шариков фактически собрано 14.

Пересчитал подшипниковые частоты при 14 шариках. Получилось, что при скорости вращения 1440 об/мин Fв (BRFI) равно 196.5 Гц, а двойная 2Fв равна ровно 393 Гц. А это почти точное совпадение с частотой дефекта, равной 391.5 Гц. После этого у меня возникло острое желание пересчитать количество шариков в установленном подшипнике №46330. Но как это сделать? Дымосос установлен, вне помещения, на улице, так сказать. Для вскрытия подшипника требуется автокран. Не серьезно вызывать автокран только для того, чтобы пересчитать шарики. Однако надвигался очередной капитальный ремонт в плавильном цехе. Созрел некий план.

За месяц до капитального ремонта составил акт очередного обследования дымососа. Там были и такие слова: «Замер вибрации на дымососе показал, что в подшипниковом узле дымососа есть дефект, который, однако, программа вибродиагностики не может опознать. Частота вибрации 392 герца, общий уровень виброскорости на этой частоте постепенно растет и достиг 5 мм/сек. Дефект этот застарелый, тянется уже не один год. Когда же наступит момент истины?» и разослал по всем инстанциям: энергетикам, электрикам и начальнику сталеплавильного цеха. Однако с начальником бюро диагностики текст акта не согласовывал. У нас такой порядок акты и протоколы подписывают и отвечают за содержание только сами диагносты.

Подошел срок отпуска. Накануне ухода предупредил Энергетикова, чтобы он позвонил мне домой и сообщил точную дату начала капремонта. Дату не сообщили, узнал по другим каналам и в день ремонта пришел на объект, чтобы пересчитать количество шариков на вскрытом подшипнике. Тринадцать или четырнадцать. Но не тут-то было. Опоздал. К 12 часам дня энергетики уже закончили работы: сняли и заменили ротор дымососа. Что же произошло, пока я находился в отпуске?

Оказывается текст акта вызвал горячие споры. Энергетики утверждали, что дефект не опасен, но были вынуждены включить дымосос в план капремонта по принуждению. Энергетики решили доказать, что замена ротора дымососа не требуется, не нужная работа, это просто дурь. Правда, менять ротор и не требовалось, а просто сделать ревизию со вскрытием подшипникового узла. Но энергетики закусили удила и решили собрать вещественные доказательства своей правоты.

Меня же постиг жестокий облом. Шариков в снятом подшипнике №46330 оказалось не 14, а 13, как в справочнике.

Что же получилось после замены ротора. Эта «зловредная» частота исчезла. Исчезла частота 391.5 Гц и частота 783 Гц. Однако явных, бесспорных, всем очевидных причин дефекта обнаружить не удалось. Единственно, что было обнаружено так это незначительный торцевой зазор между внутренним кольцом подшипника №46330 и упорным буртиком на валу, т.е. подшипник был чуть-чуть (0,1 мм) не досажен в осевом направлении. Посадочное место на валу под подшипник было в небольших раковинах. Вот и все. Не могу утверждать, что такие мелкие дефекты могли привести к формированию вышеприведенного спектра. Несмотря на то, что работа дымососа, в общем, не улучшилась, а даже несколько ухудшилась, меня, как «организатора» этой затеи административно не наказали. В тоже время потребности моральной казни, практически, не ощущал. Тем более что при замене ротора дымососа выявились другие серьезные неполадки:

•  значительный износ резиновых колец, на двух пальцах кольца вообще отсутствовали. Тем не менее, первая гармоника частоты вращения была незначительная;
• обнаружилась неспаренность полумуфт дымососа и электродвигателя. Спарить их не удалось, несмотря на то, что полумуфты были оставлены прежними (были пересажены);
• после установки пальцев с новыми резиновыми кольцами исчез люфт между полумуфтами в тангенциальном направлении. Возможно, это следствие неспаренности полумуфт;
• невысокое качество балансировки рабочего колеса дымососа из-за незначительной, так называемой, «восьмерки» рабочего колеса резервного ротора.

Вот и вся история. Ниже приведен отчет по дефекту сепаратора переднего подшипника №2322 электродвигателя привода дымососа.

Отчет 18.02.05 года по вибросостоянию дымососа печи отжига известняка ЭСПЦ. По подшипнику электродвигателя.

В феврале 2005 года при вскрытии переднего подшипника электродвигателя (Э02 по кодировке бюро диагностики) рабочими ЭРУ обнаружены продукты износа латунного сепаратора. Такой дефект подшипника обнаруживался неоднократно и ранее. По предположению бюро диагностики причиной таких дефектов является неуравновешенность сепаратора подшипника. Незначительный остаточный небаланс сепаратора на рабочей скорости приводит к одностороннему смещению сепаратора относительно внутреннего кольца. Незначительный зазор (0,1 мм) между сепаратором и внутренним кольцом выбирается, возникает трение. По мере роста одностороннего износа прижатие упомянутых деталей подшипника усиливается, износ возрастает и т.д.

Программа мониторинга и диагностики Dream не обнаруживает этого дефекта.

Обращаем Ваше внимание, что продуктами износа является не только латунный порошок, но и тонкая латунная фольга в виде завитков, которые, обломившись, могут попасть внутрь подшипника (а могут и не попасть).

Рекомендации бюро диагностики:

1. Вместо подшипника, у которого зазор между сепаратором и внутренним кольцом около 0,1 мм, применить другой, например, со стальным сепаратором (кодировка после обозначения типа подшипника «К» вместо «Л»).

2. Сделать попытку у нового подшипника проверить вибросостояние латунного сепаратора, если придется такой снова установить.

Инженер бюро диагностики В.М.Рожков

Автор rotkiv