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【案例分享】水泥磨機減速器齒輪故障的診斷分析

2023-04-28 00:12 瀏覽:0 來源:鍋爐之家   
核心摘要:01 診斷目的和對象某水泥集團有限公司共有兩臺水泥磨機,每臺磨機有兩臺減速器。2000年7月2號水泥磨機減速器又出現(xiàn)了振動、噪聲較大的不良狀態(tài)。水泥磨機的有關(guān)原始數(shù)據(jù):①水泥磨機:規(guī)格,Φ4.2x13.2m;產(chǎn)量,105t/h;羅馬尼亞產(chǎn);②電動機:型號,MIP-A-2000-1000;功率,2000kW;功率因數(shù),0.83;轉(zhuǎn)速,990r/min;羅馬

01 診斷目的和對象


某水泥集團有限公司共有兩臺水泥磨機,每臺磨機有兩臺減速器。2000年7月2號水泥磨機減速器又出現(xiàn)了振動、噪聲較大的不良狀態(tài)。

水泥磨機的有關(guān)原始數(shù)據(jù):

①水泥磨機:規(guī)格,Φ4.2x13.2m;產(chǎn)量,105t/h;羅馬尼亞產(chǎn);
②電動機:型號,MIP-A-2000-1000;功率,2000kW;功率因數(shù),0.83;轉(zhuǎn)速,990r/min;羅馬尼亞產(chǎn);
③減速器:型號,BH180;功率,2000kW;減速比,980/108.9。

測點布置如圖1,1、4測點位于減速器輸出軸的兩個軸承座上,2、5測點位于中間軸的兩個軸承座上,3、6測點位于輸入軸的兩個軸承座上。9測點位于電動機外殼頂端,7、8測點位于減速器輸入、輸出軸箱體上。2號水泥磨機兩臺(3號、4號)減速器、電動機,測點僅標(biāo)其中一臺,另一臺測點與之對應(yīng)。



圖1 測點布置圖

1~9—測點位置


02 診斷方法及分析


主要故障特征頻率:①各傳動軸回轉(zhuǎn)頻率:輸入軸,16.5Hz;中間軸,3.23Hz;輸出軸:1.82Hz;②兩級減速的齒輪嚙合頻率:一級Z1Z2,330Hz;二級Z3Z4,171.2Hz;③各軸承故障基階特征頻率見表1。

表1 各軸承故障基階特征頻率




由圖2a可以得出如下結(jié)論:

1)兩減速器中間軸每轉(zhuǎn)一圈(時間為305.5 ms)均有一次較強烈的振動,估計與輪齒損傷有關(guān)。
2) 3號減速器主要振動頻率為中間軸每轉(zhuǎn)振動102次,正好為齒輪Z2的齒數(shù),表明齒輪Z2齒面出現(xiàn)損傷。齒輪Z2各齒嚙合產(chǎn)生的振動幅度值大小不一,表明各齒的損傷程度不同。
3) 4號減速器中時域圖每一條幅值線代表嚙合一次的振動,在最大沖擊振動幅值線兩側(cè)存在有較高的幅值線,表明有幾個輪齒存在較大的變形。經(jīng)修形后,最大振動幅值降低約為50%,但仍偏高,說明輪齒修形未完全到位。

由圖2b可以得出如下結(jié)論:

1)兩減速器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331.2Hz及其2倍頻、3倍頻,表明這兩對齒輪的嚙合振動是主要振源。3號減速器齒輪Z1、Z2嚙合振動較大,表明輪齒的制造誤差及齒面損傷是引起振動的主要原因。而4號減速器齒輪Z1、Z2的嚙合頻率、2倍頻、3倍頻的譜線幅值呈遞減規(guī)律,表明其總體嚙合狀態(tài)尚可。
2)在3號減速器齒輪Z1、Z2的嚙合頻率 331.2Hz的兩邊,出現(xiàn)明顯的邊頻,且譜線間的差頻為15.62Hz,正好與輸入軸的回轉(zhuǎn)頻率相吻合,表明331.2Hz 與15.62Hz產(chǎn)生調(diào)制現(xiàn)象,說明輸入軸小齒輪Z1存在偏心。而 4 號減速器無明顯調(diào)制現(xiàn)象,表明Z1偏心較小。
3)從頻譜圖上未發(fā)現(xiàn)兩臺減速器有明顯的軸承故障譜線,表明各軸承工作正常。



圖2 時域圖和頻域圖

a) 時域圖 b)頻域圖


結(jié)論

2號磨機兩臺減速器經(jīng)打開檢查發(fā)現(xiàn):3號減速器Z2齒輪的一個齒沿齒長方向從齒根部已斷去200mm左右,只剩下170mm左右參與工作,其余各齒面出現(xiàn)不同程度的點蝕和剝落;齒輪Z1、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、Z4齒面均有輕度點蝕和剝落。4號減速器Z2齒輪在局部圓周上有 3個齒面點蝕剝落嚴(yán)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Z1齒面狀況良好;齒輪Z3、Z4齒面出現(xiàn)程度不一的點蝕和剝落。現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的情況基本和我們的預(yù)測相一致。

(責(zé)任編輯:小編)
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