振動(dòng)儀檢測(cè)振動(dòng).doc

1、利用振動(dòng)監(jiān)測(cè)對(duì)磨機(jī)減速器進(jìn)行故障判斷2014-9-19 11:01:43作者：劉明紅出處：四川水泥 2014-03摘要：減速器是磨機(jī)的核心部件，其運(yùn)行狀態(tài)的優(yōu)劣直接影響磨機(jī)的安全運(yùn)行。振動(dòng)值是判斷減速器運(yùn)行狀態(tài)優(yōu)劣及是否有故障 的主要參數(shù)。在運(yùn)行中對(duì)減速器的振動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)值對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷及故障分析處理，是現(xiàn)代設(shè)備預(yù)知維修管理 的一種先進(jìn)方法。（湖南辰溪華中水泥有限公司湖南 辰溪 419500）減速器是磨機(jī)的核心部件，其運(yùn)行狀態(tài)的優(yōu)劣直接影響磨機(jī)的安全運(yùn)行。振動(dòng)值是判斷減速器運(yùn)行狀態(tài)優(yōu)劣及是否有故 障的主要參數(shù)。在運(yùn)行中對(duì)減速器的振動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)值對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷及故障分

2、析處理，是現(xiàn)代設(shè)備預(yù)知維修管 理的一種先進(jìn)方法。本文通過對(duì)兩臺(tái)邊緣傳動(dòng)磨機(jī)同系列MBY型減速器的振動(dòng)監(jiān)測(cè)和故障分析及處理，總結(jié)了引起減速器振動(dòng)的因素，并通過實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法確定了此系列減速器的振動(dòng)限值。1振動(dòng)評(píng)定參數(shù)及監(jiān)測(cè)儀的選擇評(píng)定振動(dòng)大小的三個(gè)參數(shù)分別為位移、速度和加速度。位移的峰值或峰峰值反映設(shè)備位置變化的極限值，速度的有效值（均方根值）反映設(shè)備零件的變形能量與載荷的循環(huán)速度，也即疲勞壽命，加速度則反映慣性力造成的影響。因?yàn)闇p速器的運(yùn)行 速度較低，選擇振動(dòng)速度的有效值（均方根值）比較合理，且國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)有關(guān)振動(dòng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也是優(yōu)先采用振動(dòng)速度的有效 值作為旋轉(zhuǎn)設(shè)備的振動(dòng)評(píng)定參數(shù)，

3、故選用振動(dòng)速度的有效值來評(píng)定。測(cè)振裝置選擇手持式測(cè)振儀，能測(cè)量振動(dòng)位移的峰峰值、振 動(dòng)速度的有效值及加速度的峰值，且價(jià)格便宜，攜帶方便。2 監(jiān)測(cè)位置及周期的選擇因?yàn)闇p速器的高速齒輪軸齒輪及軸承故障較多，故選擇減速器高速齒輪軸兩端的軸承座作為監(jiān)測(cè)位置，分別對(duì)其水平、 垂直及軸向的振動(dòng)進(jìn)行測(cè)量；同時(shí)，對(duì)磨機(jī)小齒輪兩端的軸承座加以輔助測(cè)量，用以比較和分析。測(cè)量周期一般為一周或兩周一 次，但振動(dòng)增大時(shí)或更換零部件時(shí)增加測(cè)量次數(shù)。3 引起減速器振動(dòng)的主要因素3.1 磨機(jī)大小齒輪嚙合狀態(tài)不良引起的振動(dòng)3.1.1 磨機(jī)大小齒輪缺油引起的振動(dòng)磨機(jī)大小齒輪應(yīng)有良好的潤(rùn)滑，以形成潤(rùn)滑油膜以減輕磨損及吸振降噪降溫，

4、當(dāng)大小齒輪少油或缺油時(shí)，大小齒輪嚙合 面就會(huì)發(fā)生干摩擦，造成大小齒輪軸承座的振動(dòng)增大，噪聲增大，這種增大的振動(dòng)又通過聯(lián)軸器傳遞到減速器上，使減速器的振動(dòng)增大。表1序號(hào)14為2.6 m X 13 m水泥磨（減速器型號(hào)為MBY710-4.5-IR，傳遞功率1000kW，輸入轉(zhuǎn)速 740r/min ）大小齒輪缺油時(shí)小齒輪軸承座及減速器高速齒輪軸軸承座的振動(dòng)監(jiān)測(cè)值。由表1 中數(shù)據(jù)可知，大小齒輪缺油引起的小齒輪軸承座及減速器軸承磨的振動(dòng)值增大很多，尤其是水平方向的振動(dòng)增大較多，對(duì)減速器軸承及齒輪嚙合影響較大。水泥磨相關(guān)箱承庵振動(dòng)變代憎況撮動(dòng)速燈敗他 5皿1減if胖高速兇輪軸軸承理小w輪軸戯鬧輸人舞卄:輸

5、人端輸人舞北輸人端水平眶直鈾向就平垂直軸向水平垂直軸向水平垂直軸甸11L31X324.917.51踴2516L62Z61.279512.920.0大小齒輪缺油時(shí)2W.4aj16.914.78.516.916714.694144taiAOJh 后57,26.9曲12,7砧1殆23.81410.523.68.510JJVM4 h 后468USii.s7314.421J1118720.2窯爲(wèi)0殳511-fl他216.89$19.9灘連囂島連軸軸祇聃獅狀怒6J3.711322.411.723J減速器高速柚知1祇狀描狀怎7陽8.917.5M.I7.217.786,316,710,67.0Uu6換軸、軸車

6、展對(duì)中校iE応9只用7,5U41).88P019.6129.62199那獅換肩一個(gè)月IH10點(diǎn)J12(2.71).41151L7電鬲枇軸瓦世換曲11a?4.6S.5844R1砧11J17.773業(yè)話KL軸瓦理桃拆12645.47.7535.8g1L01539.5ItJi10.87.6目前運(yùn)彳徹態(tài)表2主珥帶更換小齒輪墉訪錨祇座捉動(dòng)吏化惰況序號(hào)搬胡違出fj a J咸速器詬速山鳧軸的啦座小齒輪軸匪缺輸人端薛人端輸人躍水甲ifi ft納向木平匝忒平f rt軸向忒平矗r（11)4MJ6JI4J15.222.4IIj61K.I21-9KM換小齒輪前29,5J347.67-6111&幣29.5J 6.5U.

7、621.910,5皿換小轉(zhuǎn)輪后52.K?.132.54l54.2$39,53.J7l645換后一個(gè)J43.53.93.72.K3.54.47 17J6.76,5tl前超泓態(tài)磨機(jī)大小齒輪磨損后引起的振動(dòng)磨機(jī)大小齒輪磨損后， 嚙合時(shí)齒側(cè)間隙增大， 齒輪重合系數(shù)變小，從而產(chǎn)生較大的振動(dòng)。 表2為3.2 X 5.8 m生料磨（減速器型號(hào)為MBY800-6.3-IR，傳遞功率780kW ,輸入轉(zhuǎn)速980r/min ）因小齒輪磨損較大而更換小齒輪前后的振動(dòng)監(jiān)測(cè)值。由表2中數(shù)據(jù)可知，大小齒輪磨損較大時(shí)，小齒輪軸承座的水平方向的振動(dòng)增大較多，而引起的減速器高速齒輪軸的軸承座的軸向及垂 直方向的振動(dòng)增大較多，在

8、更換新小齒輪后，大小齒輪齒面處于磨合期，由于齒面接觸不良，初期的振動(dòng)值甚至還大于更換小齒 輪前的振動(dòng)值，但經(jīng)過一段時(shí)間磨合后，振動(dòng)值減小，最后達(dá)到較好狀態(tài)。3.2減速器本身軸承故障或齒輪嚙合質(zhì)量不良引起的振動(dòng)2.6 m X 13 m水泥磨減速器運(yùn)行中其高速齒輪軸軸承（型號(hào)為23236CC/W33 ）多次發(fā)生故障，主要表現(xiàn)為軸承跑外圈、跑內(nèi)圈及軸承燒損等。減速器軸承磨損后，減速器的振動(dòng)明顯增大，從表1序號(hào)4與序號(hào)5、6的數(shù)據(jù)比較就可看岀，水平、垂直及軸向振動(dòng)都增大較多，增大最少的也是正常值的1.6倍。從表1序號(hào)7、8、9可看岀，更換減速器高速齒輪軸、軸承及對(duì)中校正后，由于新高速齒輪軸的齒輪與低速

9、齒輪有一個(gè)磨合期，所以，更換初期，減速器的振動(dòng)有所增大，隨后才慢慢下降。3.3 減速器與電動(dòng)機(jī)或小齒輪軸不對(duì)中產(chǎn)生的振動(dòng)從表1序號(hào)17的減速器振動(dòng)數(shù)據(jù)可看出，軸向振動(dòng)大于水平振動(dòng)，這一方面因安裝時(shí)存在不對(duì)中問題，另一方面，軸 承磨損后，也加劇了減速器高速齒輪軸與電動(dòng)機(jī)軸的不對(duì)中，在對(duì)減速器高速齒輪軸與電動(dòng)機(jī)軸、減速器低速軸與小齒輪軸的對(duì) 中校正后，軸向振動(dòng)值還是大于水平振動(dòng)值，后來，因電動(dòng)機(jī)軸瓦發(fā)熱，我們拆出軸瓦，發(fā)現(xiàn)前后軸瓦磨損量達(dá)0.30.5mm，最后我們更換了軸瓦，在不調(diào)整減速器位置的前提下，兩軸基本對(duì)中。換軸瓦后，減速器的振動(dòng)減小不少，尤其是軸向振動(dòng)值減 小很多。更換軸瓦前后的振動(dòng)情況

10、見表 1 序號(hào) 10、11 所示，可見效果是十分的明顯。4 振動(dòng)限值的設(shè)定減速器振動(dòng)限值的設(shè)定是為了控制減速器運(yùn)行狀態(tài)，使其在運(yùn)行中出現(xiàn)振動(dòng)增大時(shí)能加強(qiáng)巡檢次數(shù)，在振動(dòng)值較大并出 現(xiàn)異常情況時(shí)立即停機(jī)處理，以利于減速器安全高效運(yùn)行。4.1 生料磨減速器運(yùn)行中的振動(dòng)限值筆者根據(jù)運(yùn)行比較正常的生料磨減速器長(zhǎng)期生產(chǎn)中測(cè)量得的振動(dòng)值，選取13組數(shù)據(jù)(運(yùn)行正常狀態(tài)下一年中的監(jiān)測(cè)值)列于表 3 中，然后按照文獻(xiàn) 1中提供的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法及其限值要求對(duì)減速器的振動(dòng)限值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，其報(bào)警值為2.5(卩+1.282 b )，停機(jī)值為4 (卩+1.282 a )，計(jì)算結(jié)果經(jīng)圓整后也列于表 3中。從表3可知，減速器

11、的報(bào)警值：水平方向15mm/s， 垂直方向 19mm/s ，軸向 18mm/s ，減速器的停機(jī)值：水平方向 23mm/s ，垂直方向 31mm/s ，軸向 29mm/s 。4.2 水泥磨減速器運(yùn)行中的振動(dòng)限值水泥磨減速器在使用過程中，因安裝、檢修質(zhì)量等方面的問題，減速器故障較多，振動(dòng)較大，一直未能穩(wěn)定的工作，不能得到正常運(yùn)行的基線值(即上述數(shù)理統(tǒng)計(jì)出的卩+1.282 a),所以，無法通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法求得運(yùn)行中的振動(dòng)限值，但是，由于軸承失效時(shí)，測(cè)到了其振動(dòng)值，因此，我們把此組數(shù)據(jù)作為其運(yùn)行中的停機(jī)值處理，即：水平方向18.3mm/s ，垂直方向11.7mm/s ，軸向 23.3mm/s 。當(dāng)然

12、，通過多次處理后，減速器的振動(dòng)值在減小，運(yùn)行較平穩(wěn)，我們可以通過監(jiān)測(cè)其今后的振動(dòng)值， 再建立后續(xù)的振動(dòng)限值。5 總 結(jié)( 1 )通過對(duì)邊緣傳動(dòng)磨機(jī)減速器及小齒輪軸承座的振動(dòng)監(jiān)測(cè)，我們能掌握大量的運(yùn)行中的振動(dòng)數(shù)據(jù)，有利于對(duì)減速器 運(yùn)行狀態(tài)優(yōu)劣的判斷及故障的提前處理，避免出現(xiàn)更大的事故隱患。例如，對(duì)于水泥磨減速器，當(dāng)高速齒輪軸軸承失效時(shí)，其軸 向振動(dòng)值最大為 23.3mm/s ，此值就可以作為我們判斷軸承是否磨損失效的一個(gè)重要依據(jù)，從而能準(zhǔn)確地確定高速齒輪軸軸承的 使用狀態(tài)，以便找出更換軸承的最佳時(shí)間。( 2)邊緣傳動(dòng)磨機(jī)減速器的振動(dòng)。邊緣傳動(dòng)磨機(jī)減速器的振動(dòng)除與自身軸承及齒輪嚙合有關(guān)外，還受到外

13、部因素的影 響，如安裝質(zhì)量(不對(duì)中、磨機(jī)大小齒輪的嚙合間隙不合理等)、大小齒輪的磨損及潤(rùn)滑、主軸承與中空軸的潤(rùn)滑、磨機(jī)筒體內(nèi) 球鍛的數(shù)量多少、筒體內(nèi)物料的多少等外部因素的影響，有時(shí)，外部因素影響比內(nèi)部因素影響作用還要大，這必須引起我們的重 視，即要注意磨機(jī)大小齒輪的磨損情況、大齒輪對(duì)口把合螺栓及大齒輪與筒體法蘭的聯(lián)接螺栓松動(dòng)情況、大小齒輪潤(rùn)滑狀態(tài)、減 速器與小齒輪軸及電動(dòng)機(jī)軸的對(duì)中良好性以及各軸承座地腳螺栓的松動(dòng)等情況，盡量減輕外部因素引起的振動(dòng)對(duì)減速器振動(dòng)的影 響，以改善減速器的工作條件，延長(zhǎng)其使用壽命。（3）設(shè)定減速器的振動(dòng)限值。是為了使減速器安全而高效地運(yùn)行，然而，由于制造、安裝、使用環(huán)

14、境等環(huán)節(jié)的影響，各種類 型的減速器運(yùn)行中的報(bào)警值及停機(jī)值并不唯一確定，即使是同一臺(tái)減速器，在經(jīng)過大修后，其運(yùn)行中的振動(dòng)限值都可能不同，因 此，需要長(zhǎng)期對(duì)減速器的振動(dòng)值進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并根據(jù)長(zhǎng)期正常運(yùn)行積累的參數(shù)進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)得到，并且要與實(shí)際運(yùn)行中的異常情況 進(jìn)行比對(duì)參照，這樣才能得到針對(duì)性較強(qiáng)的本臺(tái)減速器的振動(dòng)限值。例如，筆者計(jì)算得到的生料磨減速器的運(yùn)行中的振動(dòng)限值， 與文獻(xiàn)1統(tǒng)計(jì)出的 2.6 m X 13 m磨機(jī)的國(guó)產(chǎn)3310型減速器（1000kW ）許用振動(dòng)值（水平17mm/s，垂直18mm/s，軸向 18mm/s ，臨界振動(dòng)值為：水平 27mm/s ，垂直 29mm/s ，軸向 29mm/s ）就稍有差別，同時(shí)，與我公司工作狀態(tài)不同的水泥磨減 速器相比，其高速齒輪軸軸承失效時(shí)的振動(dòng)監(jiān)測(cè)值（水平方向18.3