一、故障設備概況

　　該泵電動機驅動長度為1879.6毫米，軸徑為88.9毫米，壁厚為2.4毫米的軸。葉輪的葉片數為2片，其結構和測點布置如圖1。

　　該立式泵多次發生泵軸斷裂，斷裂處緊靠葉輪壓緊螺母處。故障現象是：開始振動大(3V和4V處Z大)，葉輪壓緊螺母松動。隨后用環氧粘住葉輪壓緊螺母，能有效防止螺母松動。然而，之后許多泵出現葉輪軸斷裂的災難性破壞。于是，決定進行監測分析：1.測定振動；2.評定振動嚴重程度；3.診斷潛在的故障；4.提出有效的排故措施。

　　二、振動實測數據及故障分析

　　振動實測表明：3V和4V測點振動Z大。3V測點頻譜中，2*RPM頻率3570rpm分量的幅值達16.51mm/s峰值，而1*RPM頻率分量的幅值僅為4.60mm/s峰值。注意：該葉輪的葉片數為2片，葉片通過頻率BPF=2*RPM。

　　用錘擊法測試電動機，軸和泵的自振頻率。4V測點的自振頻率測試頻譜表明：占優勢的自振頻率3780rpm，它與運行中測到的頻譜的Z大振動頻率分量3570rpm=2*RPM=BPF泵葉輪的葉片通過頻率(BPF)僅差210rpm或5.9%。此外，還有2009rpm軸防護罩自振頻率。由于自振頻率3780rpm太靠近泵葉輪的葉片通過頻率或泵轉速的二倍頻率3570rpm，極易激起泵系統共振。因此，試驗用加固泵系統支承剛度，改變系統自振頻率(“調頻”)，以避免發生共振。

　　三、故障處置及效果

　　對1#泵加輔助支撐，改變其自振頻率。加固方案如圖：

　　對泵系統加固前后振動實測比較表明：加固后自振頻率提高到3960rpm，提高了180rpm或4.8%，使之與BPF=2*RPM激勵頻率有效地錯開，避免共振。3V測點振動總量從18.14mm/s峰值減小到5.99mm/s峰值，減幅達67%。2*RPM頻率3570rpm分量的幅值從16.51mm/s峰值減小到4.98mm/s峰值，減幅達70%。
　　本故障案例來自于羅克韋爾自動化(廈門)有限公司大連分公司。