振动诊断技术在齿轮箱故障诊断中的应用.pdf

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1、矿业工程第12卷第5期32MiningEngineering2014年1O月·设备与维修·振动诊断技术在齿轮箱故障诊断中的应用何凤英赵奇志(鞍钢教育培训中心，辽宁鞍山114000)摘要：通过高炉上料主皮带传动系统齿轮箱和球磨机齿轮箱故障的诊断实例，进一步验证了在设备运行过程中应用振动诊断技术，能够及时准确地把握设备状态、发现设备故障及故障隐患、确认设备故障部位和故障类型，为设备维修提供可靠依据，预防事故发生。关键词：振动诊断技术；趋势分析；齿轮点蚀；现场应用中图分类号：TH165．3文献标识码：B文章编号：1671—8550(2014)05__

2、0032—03备主要技术参数：电机功率P一75kW，电机转速1概述一1490r／min；减速机齿轮齿数Z1—23，Zz一在设备运行过程中应用振动诊断技术，能够及91，Z。一24，Z一76。采用ET—VI1便携式振动时准确地把握设备状态，发现设备故障隐患，确认分析仪对其进行振动监测，测量结果见表1。设备故障部位和故障类型，预防事故发生。通过某高炉上料主皮带传动系统齿轮箱故障诊断和齐矿球磨机齿轮箱故障诊断案例，验证振动诊断技术在齿轮箱故障诊断中的作用为设备维修提供可靠依据。2高炉上料主皮带传动系统齿轮箱故障的诊断图1高炉上料主皮带传动系统设备简图高

3、炉上料主皮带传动系统设备简图如图1。设表1高炉上料主皮带传动系统振动测量结果由表1测量结果对照ISO2372振动诊断标准，其两倍频1145．0Hz处幅值较大，这与高速级齿轮该设备处于较差运行状态。电机轴(测点①)振动啮合频率571．2Hz(f1一zf1—23×24．83—位移较大，减速机I轴、Ⅱ轴(测点②、③、④、571．2Hz)及其2倍频非常接近，根据振动理论可⑤)径向振动加速度值较大，说明电机可能存在长判断高速级齿轮存在故障；并且啮合频率及2倍谐周期故障、减速机可能存在短周期故障。波频率均带有少量间隔为25Hz的边频带，这一边频由图2～5分

4、析，减速机I轴两测点(测点②、与I轴转频24．83Hz(厂一一一24．83Hz)③)振动时域波形中都有冲击现象，但冲击程度不非常接近，测点③垂直方向加速度频谱图中也有相严重，测点②垂直方向加速度频谱图中572．5Hz及同现象，根据振动理论可判断减速机I轴上的齿轮存在点蚀等均部故障。虽然在频谱图中也存在低速收稿日期：2015—04—24级齿轮的啮合频率150Hz(实际为f。一z。fz一24作者简介：何风英(1968一)，女(汉族)，辽宁昌图人，鞍钢教育培训中心副教授，主要从事机械设备精密点检教学及现场服务工作。×6．28—150．72Hz)，但其

5、幅值较小，且没有明显何风英等振动诊断技术在齿轮箱故障诊断中的应用33的边频成分，故低速级齿轮传动运行正常。．麟-一”一⋯==：O∞Iool∞●∞图2测点②垂直方向加速度时域波形图减速机其他轴数据分析见图6～9。由减速机Ⅱ轴(测点④、⑤)、Ⅲ轴(测点⑥、⑦)数据时-／域波形和频谱图可以看出：减速机故障源仍然为I轴齿轮存在点蚀等均布故障。具体分析：测点④和，I^：：=⑦振动时域波形都有一定程度冲击现象；测点④垂直方向加速度频谱图中572．5Hz处幅值较大，并图3测点②垂直方向加速度频谱图且带有少量间隔为25Hz的边频带；测点⑦垂直方向加速度频谱图中

6、存在572．5Hz及其两倍频1145．0Hz、3倍频l715．0Hz，且啮合频率处幅值较大，并均带有少量间隔为25Hz的边频带，这说明减速机I轴上的齿轮存在点蚀等均部故障。同05。100l∞ⅫⅫ‘∞样在频谱图中也存在低速级齿轮的啮合频率图4测点③垂直方向加速度时域波形图150Hz，但其幅值较小，且没有明显的边频成分，故低速级齿轮传动运行正常。：综合上述分析得出：高炉上料主皮带传动系统处于较差运行状态，齿轮箱高速轴齿轮存在点蚀等一L‘I上．均布性故障隐患。据设备状态监测中心提供的信息，该设备检修时，针对故障隐患做了适当的处理，设备运行状态大有改善

7、。3球磨机齿轮箱故障的诊断球磨机是齐大山二选车间关键设备，电动机转速200r／min，功率3000kW，小齿轮齿数Z一0轴100l50'200'250期拗枷2l。自2011年12月以来，6球磨机振动增大，图6测点④垂直方向加速度时域波形图图1O为6球磨机设备简图及其测点布置示意图。2500t△f∞0lt表2为2013年1月17日对设备进行振动测试结果。_I』_LL⋯．—L一图7测点④垂直方向加速度频谱图△f=图106球磨机设备测点布置示意图由表2可知：该设备齿轮箱I轴振动速度幅值IIIIjil较大，参考ISO2373振动速度国际标准，判断齿轮箱

8、运行处于较差状态。0s01∞ls0Ⅻ巧口Ⅻ∞口图8测点⑦垂直方向加速度时域波形图34矿业工程第12卷第5期表2球磨机振动测试结果测点③测点④参数＼水平