zhliu9603 发表于 2010-12-20 17:43

磨煤机振动测试与诊断，大小齿轮该怎么调整？

最近对一台钢球磨煤机进行了诊断，振动非常大，已经造成一台电机断轴，一台电机夹块脱落而扫膛。
振动的主要频率为小牙轮与磨筒大齿轮的啮合频率，但是经过更换严重磨损的小牙轮，振动没有任何好转。
系统结构如图所示
图1 磨煤机及电机支承系统


电机转子


磨煤机筒体


#1


#2


#3


#4


#5


#6


#7


#8


减速机


小牙轮


大齿轮


图1 磨煤机及电机支承系统


电机转子


磨煤机筒体


#1


#2


#3


#4


#5


#6


#7


#8


减速机


小牙轮


大齿轮


图1 磨煤机及电机支承系统


电机转子


磨煤机筒体


#1


#2


#3


#4


#5


#6


#7


#8


减速机


小牙轮


大齿轮


电动机型
号：YTM630-6额定功率：1250MW转
速：994r/min制 造 厂：南阳防爆集团股份有限公司减速器型
号：T2C500 NFC-860功
率：1072KW传 动 比:
7.55制 造 厂：SEW 小牙轮29个齿，实测转速131.7r/min，小牙轮与大齿轮均为直齿。振动测量结果见下图，水平方向振动最大，垂直、轴向也很大
表1 #7B磨煤机振动测量结果                                  振动速度单峰值（mm/s）

测点 振动成分#1→#2→#3→#4→#5→#6→#7→#8→
63.75HZ7.18.712.012.014.012.01.21.0
127.5HZ2.68.06.06.06.79.1
191.3HZ4.03.52.50.94.53.8
总量10.014.014.115.017.018.85.34.8




振动的主要频率为63.75Hz及其谐波。该减速机减速比为7.55，输入转速约994r/min,磨煤机小牙轮（即#5、#6轴承之间齿轮）齿数为29个，经计算小牙轮与大齿轮的啮合频率为994/7.55×29/60=63.63Hz，振动测试频谱分辨率为0.3Hz，所测得的63.75Hz的故障频率与小牙轮啮合频率较吻合，且由表1数据可知支承小牙轮的两轴承振动最大，据此判断引起该磨煤机系统振动的原因是小牙轮与大齿轮啮合不良，即小齿轮与小齿轮传动不连续，每对齿进入啮合状态时都有强烈的冲击，引起振动。
拆开小牙轮与减速机输出端联轴器后测量电机及减速机振动，各测点各方向振动均在1mm/s以内，且63.75Hz及其谐波完全消失，进一步说明了振动是由小牙轮与大齿轮啮合不好引起的。
根据该诊断结论，解体检查，发现发现小牙轮齿工作面磨损量达到5mm以上，更换上#6炉拆下来修复后的小牙轮（该小牙轮也严重磨损，将其从转子上拆下来对调，即将齿轮非工作面与工作面对调，不知道齿轮加工时工作面与非工作面是否完全一致）后，再次进行测试，测试结果见表2，振动无明显改善。测量小牙轮精确转速为131.7r/min,提高频谱分辨率至0.06Hz测量，故障频率为63.69Hz及其谐波（图2），齿轮啮合频率为131.7/60×29=63.66Hz，两者非常吻合。
表2 更换小牙轮后#7B磨煤机振动测量结果                         振动速度单峰值（mm/s）

测点 振动成分#1→#2→#3→#4→#5→#6→#7→#8→
63.75HZ4.47.79.810.411.111.2
127.5HZ7.815.02.41.06.17.6
191.3HZ 1.40.62.28.24.1
总量10.018.011.213.718.918.04.85.2



       此次更换齿轮后振动没有明显改善，原因分析如下：齿轮工作面和非工作面加工精度不同不能对调使用；大齿轮同样也严重磨损（小齿轮比大齿轮宽，中间明显凹陷，以此为依据很容易判断其磨损量，大齿轮比小齿轮窄不好判断，有没有标准磨具）；磨损只是一方面原因，安装时大小齿轮配合没有调整好。


图没发拷贝，还是看附件吧。
图2 更换小牙轮后#2轴承及#5轴承水平方向振动频谱图


#5轴承水平方向振动频谱图


#2轴承水平方向振动频谱图


小牙轮啮合频率及其谐波


zhliu9603 发表于 2010-12-20 17:45

本帖最后由 zhliu9603 于 2010-12-20 17:47 编辑

哪位对齿轮故障比较再行请积帮忙分析。

dashin 发表于 2010-12-21 00:19

谢谢，楼主已经分析的非常好了，不过有几点建议，如果测量时使用的传感器是加速度传感器的话，要考虑积分后的信号丢失，分析时不但要考虑速度谱也要考虑加速度谱。如果用的是速度传感器，要小心低频信号的丢失（无法获取到），例如你的7#、8#测点测量值会很小。球磨机的振动不太好诊断，主要由于滚筒和减速箱的输出轴转速太低。因此要对球磨机的某些测点进行加速度、速度、位移量的全面分析。

djy2010 发表于 2010-12-21 13:09

您好！贵司不知道使用的是那个品牌的传感器。 CTC振动和速度传感器


AC102振动传感器


型号量程 频率响应±3dB,Hz灵敏度   规格数量噪声@1000Hz特殊功能
AC102±50g0.5~15000 100mV/g212µg   通用，低成本
AC115±50g1~6500 100mV/g11 2µg低成本，三轴测量
AC135±50g0.2~3000 500mV/g21 0.12µg 低频，顶部引线
AC230±50g0.6~10000 100mV/g11 2µg高性能，三轴测量
VE101±1270mm/s1.5~12000 4mV/mm/s21 3µg振动速度测量，顶部引线
LP202 0~12.7至
0~20mm/s
10~1000
3~2500   5    振动速度测量;顶部引线，4~20mA输出
LP204 0~12.7至
0~20mm/s
10~1000
3~2500   5   振动速度测量;侧向引线，4~20mA输出
LP3020~1g至
0~20g
10~1000
3~2500    5    加速度测量;顶部引线;4~20mA输出
AC901±500g1.2~15000 10mV/g111µg本安防爆, 顶部引线
AC951±500g   1.2~15000 10mV/g1111µg IECEx防爆，顶部引线



djy2010 发表于 2010-12-21 13:11

联系人杜继益13621932369

zhufenghao123 发表于 2010-12-21 18:41

不错哦。分析的很到位。

zhliu9603 发表于 2010-12-21 19:10

问题是应该怎么调整呢？

fengchunlijdb 发表于 2010-12-21 20:37

分析的很准确，的确是小牙轮与大齿轮之间安装存在问题。
我建议咨询使用相同设备的工厂，看他们是如何调整的、或者后期进行了那些改善。

文风 发表于 2010-12-22 08:13

本帖最后由 文风 于 2010-12-22 08:34 编辑

看了数据，建议重新调整小齿轮与大齿圈的啮合间隙，检查他们的顶隙，建议调整到10.5-11mm之间，同时检查齿轮侧隙，必需确定在平行于小齿轮轴中心水平位置检查，检查时考虑有载，无载两方都要检查，测量点要考虑齿轮运转方向和齿轮面啮合面接触面的间隙，判断轴向是否徧出，检查传动中心线，上述问题解决情况应该有所好转，同时处理改善齿轮润滑点的调整！

lian980888 发表于 2010-12-30 11:37

本帖最后由 lian980888 于 2010-12-30 11:37 编辑

看了楼主的附件后有几个疑问：电机传动到磨煤机中间有两个联轴器一个减速机，磨煤机的振动怎么会引起电机的轴的损坏，而两个联轴器没有问题？楼主所说的大小齿轮因该是开放式的齿轮吧，润滑油的种类是什么？减速机输出轴与小齿轮之间的联轴器是什么形式的？若需要调整大小齿轮的话，减速机输出轴联轴器因该是万向联轴器，这样才能单独的调整小齿轮的位置（也不能大范围的调整）。

lian980888 发表于 2011-1-6 10:43

怎么都没有动静了？

lian980888 发表于 2011-1-6 10:45

回复 9 # 文风 的帖子

请问：你说的齿顶隙的数值是因何而来？

tom577 发表于 2011-1-12 15:16

我就是处理磨煤机振动的，吕明13906080356，和我联系，我发一些材料给你.要调大小齿轮齿顶间隙，找中心，修磨齿轮，找齿轮接触率 。处理后振动在10丝以下

故障诊断室 发表于 2011-1-13 08:57

学习了，非常好的案例
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