水泥磨機是水泥廠關鍵設備之一,工廠共有1臺水泥磨,每臺磨機有2臺減速機。2000年7月正是水泥銷售旺季,中旬1號水泥磨因停機檢修2號水泥磨減速機又出現了振動、噪音較大的不良狀態為了準確掌握減速機運行情況,確保它安全工作,需對減速機進行振動測試和分析并做好維修。
(1)根據大型旋轉式機器振動強度 標準is0/is3945一l985、is0/is2732的規定,測量機器軸承部位振動的速度均方根值(r/mln)即振動烈度值,用以 和判明機器振動強度是否超標。
(2)根據2號水泥磨電機的轉速及減速機結構,計算減速機的主要特征頻率,作為振動信號頻譜分析及故障診斷的主要判別依據。
(3)用振動加速度傳感器、電荷放大器及磁帶機.測量記錄各典型測點的振動信號,在動態信號分析儀(hp3562)上進行振動信號的時域及頻域的分析,根據理論計算,分析振動的主要優勢頻率,判明其主要振源,診斷是否存在故障,確定故障源。
(4)對2號水泥磨2臺減速機的振動強度進行綜臺 和故障分析,提出改進和維修建議。
(1)水泥磨:規格,4.2m×13.2;產量105t/h。
(2)電機:型號,mip—a一2000一l000:功率2000kw;功率固索,0.83;轉速.990r/rain;
(3)減速機:型號,bh180;功率,2000kw;減速比,980/108.93測試儀器:丹麥b&k公司25i3振動測試儀;美國pcbj80b02加速度傳感器及電荷放大器;日本teac通道磁帶記錄儀;美國hp3562a動態信號分析儀。測點布置測點布置位于減速機輸出軸的2個軸承座上,2、5測點位于中間軸的2個軸承座上,3、6測點位于輸八軸的2個軸承座上。9測點位于電機外殼頂端,7、8測點位于減速機輸八、輸出軸箱體上。2號水泥磨計2臺(3號、4號)減速機、電機.測點僅標其中一臺。
主要故障特征頻率(1)各傳動軸回轉頻率:輸人軸,165hz;中間軸,3.23hz;輸出軸:l82hz(2)兩級減速的齒輪嚙臺頻率:一級z,330hz;z-級z4,171.2hz。
(1)按iso/is2732Ⅲ類機標準.各軸承處的測點1、2、3、4、6所測數據表明.3號減速機的振動強度已接近d級(粗糙.不允許使用).說明該減速機運行狀況差。4號減速機振動強度屬于b級,表明總體運行狀況基本正常。
(2)3號減速機7月2日在測點7所測數據為190mm/s,而7月11日升至280mm/s,7月l4日為26.0mm/s,上升近0,須注意監測。
(3)4號減速機7月2日在測點8所測x、y向的振動強度分別達到14mm/s和10mm/s,其原因是由于齒輪z為焊接輪輻式,在運行中局部輪齒變形產生沖擊所致。7月7日經對2部分輪齒進行修形,振動下降量超過50。
得出如下結論:
(1)兩減速機中間軸每轉一圈(時間為305.5ms)均有一次較強烈的振動。估計與輪齒損傷有關。
(2)3號減速機主要振動頻率為中間軸每轉振動102次,正好為齒輪z2的齒數,表明齒輪z2齒面出現損傷。齒輪z2各齒嚙合產生的振動幅度值大小不一,表明各齒的損傷程度不同。
(3)4號減速機中時域圖每一條幅值線代表嚙臺一次的振動,在 沖擊振動幅值線兩側存在有較高的幅值線,表明有幾個輪齒存在較大的變形。經修形后, 振動幅值降低約為50,但仍偏高,說明輪齒修形未完全到位。
(4)兩減速機振動的主要頻率為齒輪z3、z4的嚙合頻率171.9hz和齒輪z1、z2的嚙合頻率33l2hz及其2 頻、3 頻,表明這兩對齒輪的嚙合振動是主要振源。3號減速機齒輪zt、西嚙合振動較大,表明輪齒的制造誤差及齒面損傷是引28起振動的主要原因。而4號減速機齒輪z、z:的嚙臺頻率、2 頻、3 頻的譜線幅值呈遞減規律,表明其總體嚙合狀態尚可。
(5)在3號減速機齒輪z1、z2的嚙合頻率331,2hz的兩邊,出現明顯的邊頻,且譜線間的差頻為15,62hz,正好與輸入軸的回轉頻率相吻合,表明331.2hz與15.62hz產生調制現象,說明輸人軸小齒輪zt存在偏心。而4號減速機無明顯調制現象,表明zl偏心較小。
(6)從頻譜圖上未發現2臺減速機有明顯的軸承故障譜線,表明各軸承工作正常9維修方案及技術要求。
(7)根據設備狀態監測及故障診斷,須對2臺減速機齒輪齒面進行修形。
(8)須盡快停機 減速機齒輪是否有斷齒或其它異常現象,進一步查明減速機出現沖擊的真正原因,以防 的發生。
(9)修形后的齒面要采用著色進行 。
7月20日l號水泥磨恢復運轉,2號水泥磨停機檢修。2號磨機2臺減速機經打開 發現;3號減速機z2齒輪的一個齒沿齒長方向從齒根部已斷去200r~~tl左右,只剩下170mm左右參與工作,其余各齒面出現不同程度的點蝕和剝落;齒輪zl、z2沿齒長方向只有約2/3部分參與嚙合,表明存在齒向誤差;齒輪z3、zd齒面均有輕度蝕和剝落。4號減速機z2齒輪在局部圓周上有3個齒面點蝕剝落嚴重,并靠近齒端,沿齒長方向其余齒面參與嚙合較少,z2齒輪其余輪齒齒面有不同程度的輕傷和點蝕;齒輪zi齒面狀況良好;齒輪z3、z齒面出現程度不一的點蝕和剝落。現場發現的情況基本和我們預測相一致。由于預測準確、維修前準備充分,2號水泥磨停機后僅用48h時就完成維修。經過輪齒齒面修形、斷齒焊接修復等,2臺減速機振動烈度降低較為明顯。這說明此次故障診斷與設備維修成效顯著