01 常见故障及处理方法

水环式真空泵常见的故障现象有真空度或容量不足、电机超负荷、噪音和振动和轴承过热等，其发生的故障点及处理方法如表1。

表1 常见故障及处理方法

02 诊断案例

某铝业公司在2003 年 11 月真空泵减速机的轴承损坏，使得轴承外圈在轴承座中转动，导致减速机机壳损坏，经检修仍然无法正常运行，更换减速机后运行正常。自 2007 年 7 月以来，真空泵振动和噪音逐渐增加，为查找其原因，诊断师使用了数据分析仪，对该真空泵的电机、减速机、泵体输入端轴承进行检测。

为了检测真空泵机组的振动及温度等参数，在电机输出端、减速机输入端和输出端、泵体前、后的轴承位置布置了振动测点（见图1）。

图1 真空泵机组振动测点位置示意图

真空泵机组各测点振动速度有效值如表2：

表2 真空泵机组各测点振动速度有效值

（单位：mm/s）

减速机输入端的水平速度有效值趋势图表明（见图2），检测的开始阶段，减速机输入端水平速度值较小（约3.5mm/s）；7 月下旬后振动速度值增大，8 月 8 日振动速度值急剧增加，达到 4.80mm/s。据此，判断减速机处于加速劣化趋势状态，需立即作进一步分析，以确定故障部位及程度。

图2 减速机输入端水平速度有效值趋势图

由减速机输入端水平速度瀑布图可知（图3），振动值上升主要为153Hz 和其倍频成分，以及少量高速轴转频边带，故判断故障部位位于减速机高速轴上。

图3 减速机输入端水平速度瀑布图

图4为减速机输入端水平速度对比多频谱图，频谱间存在差异，即在8月8日频谱中，在400-900Hz之间出现了明显的153Hz倍频异常信号。

图4 减速机输入端水平速度对比多频谱图

轴承和齿轮的信号主要表现在高频上，而加速度对检测高频振动非常有效，故对减速机输入端水平的加速度信号进行频谱分析（见图5）。在频率为 2-5000Hz 的加速度频谱上，2000-4000Hz范围内明显地出现了峰丘状边频带，这一范围是轴承元件的固有频率区间，据此，判断轴承元件可能出现故障。

图5 减速机输入端水平加速度频谱图

为了进一步确定发生故障的部件，对减速机输入端水平加速度信号进行包络解调分析（见图6）。图中存在 153.125Hz 及其倍频，经计算可知，此频率为减速机输入轴轴承外圈的通过频率。

图6 减速机输入端水平加速度包络谱图

综上分析，判断输入轴轴承元件可能已经损坏，且损坏情况严重。须立即对减速机进行解体检修。

拆机验证

减速机解体后发现，输入轴轴承损坏严重，内外圈磨损、滚珠蚀点较多。二轴齿轮有一齿轮断裂损坏。图7分别表明减速机高速轴靠电机侧轴承外圈、滚动体和输出齿轮轴的损坏情况，从图7a、b 看出轴承问题较严重；图 c显示齿轮有一处断齿。