軋機(jī)主減速機(jī)振動(dòng)測試與故障分析

1、<p>　　軋機(jī)主減速機(jī)振動(dòng)測試與故障分析</p><p>　　任學(xué)平，馬文生，邵煒</p><p>　　(內(nèi)蒙古科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，內(nèi)蒙古包頭)</p><p>　　摘要:文章以減速機(jī)工作原理為基礎(chǔ)，研宄了減速機(jī)振動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生的機(jī)理、減速機(jī)故障的形式，以及由于故障的 不同引起的不同形式的振動(dòng)，從減速機(jī)外部振動(dòng)信號(hào)中獲取故障特征信息，有效地實(shí)現(xiàn)了減速機(jī)的故

2、障診斷。</p><p>　　關(guān)鍵詞:減速機(jī)；齒輪;振動(dòng)測試；故障診斷</p><p>　　中圖分類號(hào):TG333. 15文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào)：1009— 5438(2007) 03— 0024— 02</p><p>　　Vibration Test of the Main Speed Reducer of the Mill and the Fault An

3、alysis</p><p>　　RENXue—ping，MAWen — sheng，SHAO Wei</p><p>　　(School 〇f Mchanical Engineering Inner Mongolian University 〇f Science &Tedrnology，Baotou ,</p><p>　　Nei Monggol Chin

4、a)</p><p>　　Abstract： Based on the work principle of the speed reducer the paper studies t^ie produced mechanism of t^ie vibration signal. the fault fcrms and the different type d. vibration caused by the f

5、aults. The faults diagnosis realizes from the outside vibration dgtials f the speed reducer.</p><p>　　Key words speed reducer； gear； vibration test; fault diagnosis</p><p>　　減速機(jī)是冶金設(shè)備中最為常用的動(dòng)力傳輸裝

6、置，而減速機(jī)的故障往往是誘發(fā)機(jī)器故障的重要因 素，減速機(jī)及其運(yùn)行狀態(tài)的正常與否直接關(guān)系到整 條生產(chǎn)線的工作狀況。減速機(jī)故障發(fā)生最多的是齒 輪故障所以文中重點(diǎn)對(duì)減速機(jī)齒輪進(jìn)行故障分析。 齒輪在機(jī)器運(yùn)行過程中，由于正常磨損與疲勞、制造 或裝配的精度差、維護(hù)保養(yǎng)不善以及操作失誤等原 因，均有可能導(dǎo)致齒輪故障的產(chǎn)生。齒輪在機(jī)械加 工中是一種高度復(fù)雜的成形零件，其制造和裝配精 度一般低于其它零件。而現(xiàn)代機(jī)械對(duì)齒輪傳動(dòng)的要 求日益提高，既要求齒輪能

7、夠在高速、重載、特殊介 質(zhì)等惡劣條件下工作，又要求齒輪裝置具有高平穩(wěn) 性、高可靠性和結(jié)構(gòu)緊湊等良好的工作性能，由此使 得齒輪發(fā)生故障的因素也日益増多。據(jù)國外資料統(tǒng)計(jì)，齒輪失效占旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障的10. 3%。因此，為 了確保機(jī)械設(shè)備安全、正常地運(yùn)行，提高齒輪傳動(dòng)的 可靠性，對(duì)機(jī)械設(shè)備中的齒輪需要進(jìn)行定期監(jiān)測和 故障診斷。</p><p>　　1故障樹分析和監(jiān)測點(diǎn)的布置</p><p>　　1.

8、 1減速機(jī)故障樹分析11]</p><p>　　某棒材廠生產(chǎn)線某區(qū)域共安裝6個(gè)減速機(jī)機(jī) 組，其中2號(hào)減速機(jī)組工作中橫向振動(dòng)大，嚴(yán)重影響 軋機(jī)正常工作。我們對(duì)減速機(jī)振動(dòng)來源進(jìn)行了初步 分析，如圖1所示。認(rèn)為異常振動(dòng)可能是由:①軋機(jī) 產(chǎn)生振動(dòng);②減速機(jī)的齒輪嗤合和軸承跳動(dòng);③電動(dòng) 機(jī)和電機(jī)軸上的部件的不平衡質(zhì)量等方面引起的振 動(dòng)。</p><p>　　1.2傳感器監(jiān)測點(diǎn)布置</p>

9、<p>　　汾 8 7I6C 4 0<〇〇0<0*〇«</p><p>　　0.0.0.0.0.0.0.</p><p><b>　　CQP/W 鎧</b></p><p>　　為了找出故障的原因，對(duì)減速機(jī)系統(tǒng)的振動(dòng)加 速度進(jìn)行測試。傳動(dòng)簡圖及加速度傳感器測點(diǎn)布置 如圖2所示。圖中1測點(diǎn)傳感器布置在高速軸II

10、 上，2測點(diǎn)傳感器布置在低速軸V上，均測量橫向振 動(dòng)。測試技術(shù)參數(shù)：采樣頻率5 120 Hz分析頻率 2 000 Hz采樣點(diǎn)數(shù)2 048。</p><p><b>　　1.3測試儀器介紹</b></p><p>　　ZonicBook/ 618E型振動(dòng)測試儀是一種便攜式振動(dòng) 測量儀器，可以直接測量振動(dòng)加速度、振動(dòng)烈度(速 度）測量范圍寬，有最大值保持功能，并有相關(guān)處理

11、軟 件，可以對(duì)其所測的數(shù)據(jù)作進(jìn)一步分析。ZonicBook/ 618E是一個(gè)8通道的振動(dòng)信號(hào)分析儀器，最大可以擴(kuò) 展到56個(gè)通道可以對(duì)微小振動(dòng)及超強(qiáng)振動(dòng)進(jìn)行測量 它可以儲(chǔ)存1 000組以上測點(diǎn)的數(shù)據(jù)，具有信息管理的 功能，儀器可以與微機(jī)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)測的功 會(huì)能并通過相應(yīng)的軟件可以進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測和趨勢分析。</p><p>　　2測試結(jié)果與故障排除[2^</p><p>　　圖3是把振

12、動(dòng)力瞇度傳感器放在減速機(jī)I舳(高速） 上所測得振動(dòng)加速度時(shí)域圖圖4是把振動(dòng)加速度傳感 器放在減速機(jī)II軸(高速)所測得振動(dòng)加速度頻譜圖。圖 5是把振動(dòng)加速度傳感器放在減速機(jī)V軸(低速)上所測</p><p>　　散熱器的散熱管通常是用有縫鋼管壓扁后經(jīng)沖 壓制成，在散熱管彎曲部分和焊接部分常產(chǎn)生滲漏 油，這是因?yàn)闆_壓散熱管時(shí)，管的外壁受張力，其內(nèi) 壁受壓力，存在殘余應(yīng)力所致。</p><p>

13、;<b>　　6.2消除辦法</b></p><p>　　臨時(shí)應(yīng)急辦法是在滲漏處包墊上一塊 2~3 mm厚的耐油橡膠墊，再用薄鐵皮做箍將橡膠 墊卡緊，箍上，堵住滲漏點(diǎn)。</p><p>　　負(fù)壓補(bǔ)焊法。將散熱器上下平板閥門（蝶 閥)關(guān)閉，使散熱器中油與箱體內(nèi)油隔斷，從散熱器 下邊的放油塞放出一部分油，在上油室的放氣塞抽 真空(0.02 ~0.05MPa)使散熱器內(nèi)呈負(fù)

14、壓，這時(shí)用 細(xì)焊條，小電流快速點(diǎn)焊滲漏點(diǎn)。焊好后，解除真 空，填補(bǔ)變壓器油，打開上下平板閥門，使散熱器恢 復(fù)運(yùn)行。</p><p>　　()對(duì)于新制變壓器，在焊接散熱器時(shí)，要保證 沖壓后的扁管在一定壓力實(shí)驗(yàn)時(shí)無滲漏方可焊接。</p><p><b>　　7結(jié)束語</b></p><p>　　在變壓器檢修和制造中，采用上述檢修措施，經(jīng) 過實(shí)踐檢驗(yàn)

15、，對(duì)于變壓器滲漏油的防止和處理取得 了良好的成績，提高了檢修質(zhì)量，延長了變壓器的使 用壽命，減少了日常維護(hù)量，深受用戶的好評(píng)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　鄧文英.金屬工藝學(xué)[M].北京：高等教育出版 社 1997.</p><p>　　成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出 版社，2000.<

16、/p><p>　　趙家禮.變壓器故障診斷與處理[M].北京：機(jī) 械工業(yè)出版社，1998.</p><p>　　熊中實(shí).常用鋼材手冊[M].北京：中國物資出 版社，1992.</p><p><b>　　(上接第25頁）</b></p><p>　　測點(diǎn)1的振動(dòng)加速度高達(dá)0. 5g,并有逐漸上升 的趨勢，超出了正常的范圍，為查

17、明故障原因，對(duì)測 點(diǎn)1，2進(jìn)行頻譜分析。從時(shí)域波形圖上可以看出， 高速軸(測點(diǎn)1)的時(shí)域振動(dòng)波形有明顯的沖擊信號(hào) (見圖3 )，其脈沖間隔為0. 073 s相當(dāng)頻率值 13. 7 Hz (1 +0. 073= 13. 7 Hz)即高速軸轉(zhuǎn)頻為 13. 7 Hz低速軸(測點(diǎn)2)振動(dòng)波形屬于正常振動(dòng)(見 圖5)。進(jìn)一步分析減速機(jī)各測點(diǎn)頻譜圖還可以看 出，它們均存在連續(xù)低分量，如圖4和圖6所示。我 們認(rèn)為，這些低平分量主要是時(shí)域上的沖擊載荷在

18、 頻域上的表現(xiàn)。減速機(jī)上1測點(diǎn)的振動(dòng)值比較大， 說明齒輪受力不均，這樣就可以推測這些沖擊力主 要來自于齒輪方面。從以上分析可以看出，高速軸 (II軸）上齒輪嚙合沖擊很大，說明高速軸上齒輪的 齒面狀況惡化或潤滑不好。低速軸（V軸)齒輪的嚙 合較好，說明低速級(jí)齒輪齒狀況相對(duì)好一些。減速 機(jī)振動(dòng)的主要振源是齒輪嚙合，軸承故障引起的振 動(dòng)相對(duì)小一些，結(jié)合前面振動(dòng)分析可以判定高速軸 齒輪出現(xiàn)了問題。在故障處理時(shí)，我們對(duì)減速機(jī)加 入添加劑，在第二次

19、對(duì)同一部位進(jìn)行測量時(shí)，測點(diǎn) 1，2的振動(dòng)幅</p><p><b>　　3結(jié)束語</b></p><p>　　振動(dòng)監(jiān)測判斷減速機(jī)故障狀態(tài)只是應(yīng)用設(shè)備狀 態(tài)監(jiān)測診斷與故障診斷技術(shù)中一次成功的實(shí)踐。由 于正確采用振動(dòng)監(jiān)測，有效地診斷分析減速機(jī)設(shè)備 狀況，做到預(yù)知維I修避免了故障狀態(tài)的進(jìn)一步擴(kuò) 大，保證棒材生產(chǎn)正常。振動(dòng)監(jiān)測與故障診斷技術(shù) 值得在相關(guān)廠礦進(jìn)一步推廣應(yīng)用和提高

20、。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　鐘秉林黃仁.機(jī)械故障診斷學(xué)[M].北京：機(jī) 械工業(yè)出版社，1997.</p><p>　　易良榘.簡易振動(dòng)診斷現(xiàn)場實(shí)用技術(shù)[M].北 京：機(jī)械工業(yè)出版社2003.</p><p>　　何正嘉.機(jī)械設(shè)備非平穩(wěn)信號(hào)的故障診斷原 理及應(yīng)用[M].北京:高等教