防爆电机振动故障解析与高效解决策略

防爆电机作为煤矿、石油天然气、化工、纺织、冶金等易燃易爆及关键工业领域的核心动力设备，其运行稳定性直接关系到生产安全与效率。运行过程中若出现振动问题，不仅会导致绕组绝缘老化、轴承磨损加剧、螺栓松动开裂等设备自身损伤，还可能引发负载机械精度下降、故障扩大等连锁反应，严重时甚至危及生产安全。因此，精准定位振动原因并采取有效解决措施，是保障防爆电机可靠运行的关键。

一、防爆电机振动核心原因剖析

防爆电机振动的产生并非单一因素导致，而是机械结构、安装精度、电气性能等多方面问题共同作用的结果，具体可分为以下几类：

（一）机械传动与安装相关问题

负载传递振动：机械负载自身的剧烈振动通过连接部件传递至电机，导致电机被迫振动，此类振动多随负载运行状态变化而波动。

联轴器连接失效：联轴器螺栓处的橡胶缓冲件严重磨损、老化，或螺栓紧固时单边受力不均，导致动力传递失衡，引发振动。

对中与轴系问题：电机与负载设备的中心线校准偏差过大，或电机转轴因长期放置、碰撞等原因发生弯曲，运行时产生偏心振动。

基础与固定缺陷：地脚螺栓未拧紧、松动或开裂，设备公用底座刚性不足，或底座平面度超差，导致电机运行时支撑不稳定，引发共振。

轴承系统故障：安装时采用冷打方式装配联轴器、吊装过程中碰撞损伤，或长期闲置导致轴承进水生锈、润滑脂变质，均会造成轴承滚道、保持架损坏，间隙超标，进而引发振动。

（二）电机自身结构与部件问题

转子与定子配合偏差：转子和定子同轴度不足，气隙分布不均匀，或端盖螺栓未上紧，导致运行时电磁力不平衡，产生振动并可能伴随电磁噪声。

转子不平衡：笼型转子铜条出现多处断裂、开焊，或转子动平衡精度下降，高速旋转时产生离心力，引发周期性振动。

定子铁芯安装松动：定子铁芯固定不牢，运行时受电磁力影响产生振动，通常伴有明显的电磁声。

转轴挠度异常：高压 2 极电机、滑动轴承电机长期放置或停用后，未定期旋转转轴 180°，导致转轴挠度增大（弯曲），通电后振动超标。

（三）电气系统相关问题

三相电源电压不平衡，导致电机内部电磁力分布不均，产生电磁振动，此类振动多与电源频率相关，切断电源后振动通常会消失。

（四）共振相关问题

电机与基础的整体固有频率，与电机旋转频率的 1 倍频或 2 倍频接近（避开率不足），通电后引发共振，导致振动值显著超标。

二、防爆电机振动排查与诊断方法

排查振动故障需遵循 “先外部后内部、先空载后负载” 的原则，逐步缩小故障范围，精准定位问题根源：

初步排查外部影响：首先检查电机周围部件是否存在碰撞、干涉等情况，排除外部因素对电机的影响。

空载与负载对比测试：解开电机与负载的联轴器，让电机空转运行。若空转时无振动，说明故障源于电机与负载的对中偏差或负载自身问题；若空转仍振动，则需聚焦电机自身故障。

电源切断验证：对于空转振动的电机，切断电源后若振动立即消失，大概率为电磁振动，如绕组支路断线、气隙不均等；若切断电源后仍有振动（惯性振动除外），则为机械振动，如转子不平衡、轴承破损等。

频谱分析辅助诊断：通过振动检测设备进行频谱分析，判断振动频率与电机旋转频率、电网频率的关系，确定是否存在共振、转子不平衡等问题。

三、防爆电机振动解决策略与实施要点

针对不同类型的振动故障，需采取针对性的解决措施，确保整改效果持久可靠：

（一）机械安装与传动系统整改

精准对中校准：重新调整电机与负载设备的中心线，确保对中偏差符合行业标准；对联轴器进行检查，更换磨损的橡胶缓冲件，均匀紧固螺栓，避免单边受力。

基础与底座加固：若设备基础刚性不足，采用增加混凝土厚度、加装加强筋等方式加固；对平面度超差的底座，重新进行铣削加工，确保平面精度；电机安装时垫平垫实底脚，避免用大锤击打底脚导致变形，紧固螺栓时力度均匀。

轴承系统维护与更换：检查轴承磨损情况，若滚道、保持架损坏或间隙超标，及时更换轴承；定期补充合格润滑脂，确保注油嘴、注油管完好，防止轴承进水生锈；装配联轴器时采用加热热套方式，避免冷打损伤轴承。

转轴与转子修复：对弯曲的转轴进行校直处理，或重新进行转子动平衡测试与校正；检查笼型转子铜条，对断裂、开焊部位进行焊接修复，确保转子结构完整。

（二）电气系统调整

检测三相电源电压，协调电力部门调整供电平衡，消除因电压不平衡导致的电磁振动。

（三）共振问题解决

通过加固基础、改变基础刚度等方式，调整电机与基础的固有频率，增大与电机 1 倍频、2 倍频的避开率，避免共振产生。

（四）负载相关问题处理

若电机单试振动合格，带负载后振动超标，可脱开联轴器，将任一联轴器旋转 180° 后重新连接，降低轴系残余不平衡量产生的激振力；若负载转子存在不平衡问题，需对负载设备进行动平衡校正。

四、电机振动测量的规范安装要求

振动测量结果的准确性，直接影响故障诊断的可靠性，需严格遵循国家标准 GB10068-2008 的要求，规范安装测量条件：

（一）自由悬置安装

将电机悬挂在弹簧或弹性支撑件上，确保悬置系统的最大固有振动频率小于被试电机转速频率的三分之一；弹性支撑的有效质量不大于被试电机的十分之一。需注意，转速低于 600 r/min 的电机不宜采用此方式，转速高于 3600 r/min 的电机需保证静态位移符合要求。

（二）刚性安装

安装原则：电机需牢固安装在大质量厚重基础或试验基础上，禁止弹性安装；水平与垂直方向的固有频率，需避开电机旋转频率的 ±10%、两倍旋转频率的 ±5%，以及一倍和两倍电网频率的 ±5%。

大质量厚重基础安装：电机底脚（或底座）水平与垂直方向的最大振动速度，不超过邻近轴承对应方向振动速度的 30%。

卧式电机安装：通过螺栓或夹紧装置固定在基础的所有螺孔位置，单轴承电机需由用户与供应商协商固定方式。

立式电机安装：安置在坚固钢板上，钢板厚度至少为法兰厚度的 3 倍（推荐 5 倍），边长不小于顶部轴承离钢板的高度，钢板需牢固固定在坚硬基础上，法兰连接采用足额紧固件。

防爆电机的振动问题需以 “预防为主、精准排查、对症整改” 为原则，日常运行中需加强设备巡检，定期检查轴承状态、螺栓紧固情况、电源平衡度等关键指标，避免长期闲置导致的部件老化与变形。一旦出现振动故障，需严格按照排查流程定位根源，结合规范的解决措施及时处理，确保电机始终处于安全稳定的运行状态，为工业生产保驾护航。

以上内容由西安西玛电机（西安利特西玛电机有限公司）网络编辑部收集整理发布，仅为传播更多电机行业相关资讯及电机相关知识，仅供网友、用户、及广大经销商参考之用，不代表西安利特西玛电机同意或默认以上内容的正确性和有效性。读者根据本文内容所进行的任何商业行为，西安利特西玛电机不承担任何连带责任。如果以上内容不实或侵犯了您的知识产权，请及时与我们联系，西安利特西玛电机网络部将及时予以修正或删除相关信息。