您好,欢迎来到抵帆知识网。
搜索
您的当前位置:首页振动诊断技术在齿轮箱故障诊断中的应用

振动诊断技术在齿轮箱故障诊断中的应用

来源:抵帆知识网
矿 业 工 程 32 Mining Engineering 第12卷第5期 2014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:TH 165 .3 文献标识码:B 文章编号:1671—8550(2014)05__0032—03 1 概述 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,发现设备故障隐患,确认 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 备主要技术参数:电机功率P一75 kW,电机转速 一1 490 r/min;减速机齿轮齿数Z1—23,Z z一 91,Z。一24,Z 一76。采用ET—VI1便携式振动 分析仪对其进行振动监测,测量结果见表1。 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, 该设备处于较差运行状态。电机轴(测点①)振动 其两倍频1 145.0 Hz处幅值较大,这与高速级齿轮 啮合频率571.2 Hz(f 1一z f1—23×24.83— 位移较大,减速机I轴、Ⅱ轴(测点②、③、④、 ⑤)径向振动加速度值较大,说明电机可能存在长 周期故障、减速机可能存在短周期故障。 由图2~5分析,减速机I轴两测点(测点②、 571.2 Hz)及其2倍频非常接近,根据振动理论可 判断高速级齿轮存在故障;并且啮合频率及2倍谐 波频率均带有少量间隔为25 Hz的边频带,这一边频 与I轴转频24.83 Hz(厂 一 一 一24.83 Hz) ③)振动时域波形中都有冲击现象,但冲击程度不 严重,测点②垂直方向加速度频谱图中572.5 Hz及 非常接近,测点③垂直方向加速度频谱图中也有相 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 作者简介:何风英(1968一),女(汉族),辽宁昌图人,鞍钢教育 级齿轮的啮合频率150 Hz(实际为f 。一z。f z一24 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—150.72 Hz),但其幅值较小,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 ∞ Ioo l∞ ●∞ 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 ,I^ ::= 轴齿轮存在点蚀等均布故障。具体分析:测点④和 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572.5 Hz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25 Hz的边频带;测点⑦垂直方 向加速度频谱图中存在572.5 Hz及其两倍频 1 145.0 Hz、3倍频l 715.0 Hz,且啮合频率处幅 值较大,并均带有少量间隔为25 Hz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 0 5。 100 l∞ Ⅻ Ⅻ‘∞ 样在频谱图中也存在低速级齿轮的啮合频率 1 50 Hz,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 图4测点③垂直方向加速度时域波形图 : 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。 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200 r/min,功率3 000 kW,小齿轮齿数Z 一 0 轴 100 l50 2'00 2'50 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 2 500 t△f ∞0lt 图1O为6 球磨机设备简图及其测点布置示意图。 表2为2013年1月17日对设备进行振动测试结 果。 I_ 』 _L L…. △f= —L一 图10 6 球磨机设备测点布置示意图 图7测点④垂直方向加速度频谱图 IIji l0 s0 1∞ ls0 Ⅻ 巧口 Ⅻ ∞口 由表2可知:该设备齿轮箱I轴振动速度幅值 较大,参考ISO2373振动速度国际标准,判断齿 轮箱运行处于较差状态。 图8测点⑦垂直方向加速度时域波形图 34 矿 业 工 程 表2球磨机振动测试结果 测点③ 测点④ 轴向 25.61 5.17 5.16 第12卷第5期 参数 \ 水平 44.97 8.57 垂直 25.37 7.85 水平 15.59 7.O8 9.37 垂直 22.S6 9.98 8.25 轴向 32.75 8.48 5.O6 位移/um 速度/ram・S 加速度/m・s~ 一 一3.33 Hz,齿轮啮合频率:_厂J = -/= 3.33×21—69.93 Hz。在图15中出现的主要频率 图11 测点③垂直方向振动位移的趋势圈 70 Hz与齿轮的啮合频率69.93 Hz非常接近,并伴 有少量较小幅值的3.5 Hz的边频带(小齿轮轴回 转频率为3.33 Hz),同时出现齿轮啮合频率的低 次谐波;图16显示没有明显冲击现象。根据以上 振动特征,结合齿轮故障的振动诊断理论,怀疑小 图12测点③垂直方向振动速度的趋势图 齿轮出现磨损或点蚀现象。 图13 测点④垂直方向振动位移的趋势图 : 0 【 。.  【{ f ^L 捌 栅1 l Il L- JJ ●∞ ● № 图15测点④垂直方向振动速度的频谱图 聃啊0q ¨+ l f ■≈舶’ 图14测点④垂直方向振动速度的趋势图 由图11、13的两测点位移的趋势图可知,设 备的振动位移没有发生明显变化,不存在低频类故 障迹象。从图12、14两测点的速度趋势图可看出, 设备的振动速度呈现逐步上升趋势,处于较差运行 状态。 t ● ¨ ¨ l O 'l l‘ I●# 图16 测点④垂直方向振动速度的时域波形图 鉴于振幅较大且有明显增大趋势,建议应缩短 监测周期,密切关注设备振动趋势变化情况,同时 加强设备维护,改善润滑,以避免事故发生。 由图l5、16分析,球磨机的电动机和齿轮箱 小齿轮轴T作转速均为200 r/min,回转频率f一 Application of Vibration Diagnosis Technology on Fault Diagnosis of Gear Case HE Fengying,ZHAO Qizhi (Ansteel Educational Training Center,Anshan 1 1 4000,China) Abstract:From the diagnose example of main belt conveyor drive system gear case of blast furnace loading material and ball mill gear case faults,the paper further verifies that adopting vibration diagnosis technology during the equipment operation process can accurately learn the equipment state in time,find equipment faults and hidden danger,determine the trouble localion and 1 rouble type,and provide reliable foundation for equipment maintenance to prevent the accident. Key words:vibration diagnosis technology;trend analysis;gear pitting;site application 

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容

Copyright © 2019- dfix.cn 版权所有 湘ICP备2024080961号-1

违法及侵权请联系:TEL:199 1889 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com

本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务