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          泰兴减速机

          泰兴减速机:低速重载齿轮箱轴承故障振动检测方法与诊断实例

          发布时间:2019-07-16 22:09:00 点击:

            1. 介绍



            泰兴减速机专业生产厂家泰强减速机2019年7月16日讯  低速重载齿轮箱轴承一般承受较大的负荷和扭矩,在其运行过程中经?;岢鱿志植康闶?、剥落以及滚子破碎等严重故障,一般此类齿轮箱通常用在一些大型的关键设备上,一旦发生故障,维修起来不但要花费大量的时间和费用,还会严重影响生产,本文案例所诊断的粮油大豆压榨厂脱溶机(DT)减速机维修通常需要7-10天的时间。通过振动监测手段,能很好地掌握齿轮箱的运行健康状态,合理安排检修时间,避免重大停车事故,获得较好的经济效益。


            低速重载齿轮箱轴承除了受轴承质量、安装水平等影响外,通?;故苌璞复卦仄捣逼舳?、润滑油污染、高振动等因素的影响。轴承的疲劳、腐蚀、压痕和胶合等随着故障发展,通?;嵫荼涑赡ニ鸸收?。


            低速重载齿轮箱通常齿轮级数多、轴承多,运行过程中可能会产生各级齿轮啮合频率、各轴承故障特征频率、各转轴的转动频率等等,频率成分较复杂,而在这些频率中,高速轴齿轮缺陷啮合产生的冲击能量通常较大,产生的幅值较大的振动;而低速轴轴承、齿轮缺陷产生的冲击能量往往较小,产生幅值较小的振动,这就往往容易被忽视而造成漏判。通过对振动频谱和波形的分析,可以很好地找出故障源所在。对振动趋势的监测,能较好的掌握故障的恶化情况。


            2. 低速重载齿轮箱振动检测方法



            低速重载齿轮箱的测点位置的选择,最好能布置在承载区,以获得最强的齿啮合和轴承状态信号。


            测量参数的选择对故障的发现尤为重要。本文所采用的是振动速度通频振动和加速度长时间波形相结合。对滚动轴承监测,我们可以用长时间波形监测异常冲击;重点用振动速度来监测低速重载轴承损坏的中后期阶段,当速度谱中出现了轴承故障特征频率成分并伴随边带时,轴承状态已经非常糟糕。针对滚动轴承,速度谱最大频率范围我们可以参考10*BPFI,但不管选择什么样的频率范围,分辨率一定要足够大。长时间波形持续的时间至少取测点所在转轴转动10转所用的时间,当然持续时间越长越好,但数据量会比较大。


            3.故障诊断实例



            脱溶机(DT)是粮油大豆压榨厂的关键设备,该设备能否正常运行,直接关系到全厂生产的持续进行。2013年12月26日对该台设备包括电机和减速机进行了第一次振动检测,经过分析存在的问题除了联轴器对中不良外,其他正常。2014年5月15日进行第二次振动检测,检测发现齿轮箱的状态与上次检测时相比发生了明显的变化,经分析得到的结论是齿轮箱GB 2S轴上部轴承和GB 3S轴上部轴承出现了明显故障,轴承内圈出现严重磨损现象,需计划安排更换轴承。在加强监测下,监控运行到2014年6月28日按计划返厂检修,解体发现GB 2S轴上部轴承内圈磨损严重,GB 3S轴上部轴承内圈磨损严重,内圈在轴向上有一道整齐的断裂裂痕,验证了诊断的准确性。


            设备技术参数如下表,传动结构和轴承型号如下图。


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            2014年5月15日振动检测时发现,减速机各测点频谱中均出现22.45Hz多谐频振动成分,并伴随2.09Hz边频带束,经过计算,22.45Hz与GB 2S轴的支承轴承 NSK 23238CA 在转速124.4rpm时内圈故障特征频率相拟合,在轴承内圈故障特征频率两边出现其所在转轴(GB 2S)转频2.088Hz的边带束(见附图1),长时间波形图中有明显的转频冲击信号(见附图2)。综上,说明该轴承内圈损坏已经比较严重,出现了明显磨损。


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            图1


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            图2


            除了上述发现之外,在GB 3S轴上同时也检测到5.588Hz及其多倍谐频的振动成分,经过计算,此频率与GB 3S轴的支承轴承SKF22348CC在转速36rpm时内圈故障特征频率相拟合,信号非常弱,如果分析时不小心可能会忽略掉。经过频谱细化放大后可以清楚轴承故障特征频率成分,并伴随有GB 3S轴转频0.6Hz的边频带束(见附图3),虽然信号很弱,考虑到该轴承所在处的转速较低,结合以往的经验,可以肯定该轴承内圈同样出现了严重的故障。



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            图3


            由于生产不允许?;?,对齿轮箱进行监控运行,通过振动趋势的监测发现,GB 2S T和GB 3S T轴承测点振动值在不断抬升(见附图4和附图5),说明轴承状态在不断恶化,在做好检修的充分准备工作后于2014年6月28日按计划?;煨?。



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            图4                                                    图5


            ?;蠹跛倩党Ъ煨?,解体检查发现,GB2S 上部和 GB3S 上部轴承内圈均损坏严重,见附图6 和附图7。



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            图6                                                    图7


            由于该工厂对状态监测工作的高度关注以及密切配合,使得我们能准确掌握设备的运行健康状况,给出合理检修时间建议,避免突发意外停车事故的发生,又不影响生产,获得了较好的经济效益。


            然而,另一个工厂的大豆压榨厂的脱溶机(DT)减速机轴承故障,提供了一个反面的案例。2013年7月份检测时发现了GB 2S 轴轴承(SKF22328CC)出现了内圈故障特征频率成分,并伴随GB 2S 轴转频的边频带(见附图8),建议?;觳?,但由于一直没有采取行动,也没有采取任何加强监测的手段,到9月份由于轴承严重损坏导致齿轮严重损伤的二次破坏停车事故(见附图9),对生产造成了严重的影响,对检修工作非常被动,造成了不小的经济损失。



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            图8


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            图9


            4. 结束语



            对于低速重载齿轮箱轴承用振动的方法进行监测,中前期故障是比较难发现的,所以我们重点监测轴承故障中后期。随着故障的发展,到了故障中后期,振动加速度和包络解调对故障特征的指示同样不明显,但可以作为趋势跟踪进行监测。在故障中后期,振动速度却是一个非常有效的测量参数,当速度谱中出现了轴承故障特征频率,可以说轴承的缺陷可以用肉眼能看得到了,此时我们就必须引起足够的重视,当故障发展到速度频谱中出现了轴承故障特征频率并伴随有边频带,即使是振动幅值很小,换句话说就是建议必须尽快计划更换轴承了,上述的两个案例就是很好的说明。通过上面的实例,我们还发现在轴承内圈故障特征频率两边出现转轴转频的边频带,则是此类低速重载轴承损坏时一个比较明显的特征。低速重载滚动轴承一旦出现故障,故障发展得较快,这就需要我们制定合适的检测周期,特别是发现故障后。

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