费兰德减速机异常振动分析
仪器信息网 · 2009-08-02 21:40 · 28018 次点击
郭胜锋
摘要:本文针对减速机运转中出现的异常振动提供了大量的监测数据,并对异常振动的处理经过作了详细介绍,从频率分析的角度对监测数据进行了比较分析。
关键词:减速机;振动;频率分析
我厂现有φ4.2×ll.3m水泥磨两台。主传动减速机都是进口Flender产品,型号为DMGH22型,功率2800kW。
近年来,两台减速机的振动逐渐增大,由运行初期的4mm/s以下增至lOmm/s以上。
2003年5月因减速机异常振动停机检查,未发现明显异常,仅对基础做了加固处理,并将大齿轮改为国产件。投入运行后,振动超过17mm/s。经反复检查调整,振动仍不能降到许可值以内。考虑到可能是更换的大齿轮与小齿轮啮合不好造成,于是勉强投入使用。经过一段时间,振动逐渐下降至1012mm/s。
2004年2月,因更换主传动电机滑动轴承,对传动中心线做了调整。投入运行后,振动明显增大,达到1417mm/s,无法正常运行。
再次还原电机更换轴承前的状态,即传动中心线在垂直平面内的径向跳动达1.9mm。投入运行后,振动状况明显好转,在1314mm/s并渐趋稳定,最终保持在12mm/s以下。
同年5月,大、小传动齿轮处出现周期性异响,同时振值增大。为了查找原因,对传动系统做了全面检查,包括进、出口滑履高差,减速机中心线与磨机中心线高差,大齿轮径向跳动,减速机地脚水平,大小齿轮啮合间隙等,并调整到允许的偏差范围内,对各联接处螺栓做了检查并紧固。但振动仍偏大,达17-19mm/s。
这次检查调整过程中,用数据采集器采集了每次调整后的振动信号并对振动波形做了分析比较,图1为第一次调整测量波形的幅值谱,其后各次波形基本相同。表1是对应的状态测量数据。此减速机主要频率参数为:输入轴转速990r/min;输入轴转频16.5Hz;一级啮合频率330Hz;二级啮合频率155.24Hz;三级啮合频率68.74Hz。
图1调前
从谱图可见,一、二、三级啮合频率在谱图上都有峰值出现,但输入轴转速频率在谱图上峰值不明显,这与仪器的测量精度有关。此外,一级传动啮合频率的二倍频及三倍频在谱图上也有峰值出现。表2是各次调整后的振动与调整前出现异常振动时的幅频值比较,可以看到变化较大的是一级啮合频率及其三倍频。表3是与同型号的另一台新装国产减速机比较。从上述数据的比较分析可以推断,异常振动主要是由于一级啮合不正常引起。可能因素有以下几点:(1)齿面严重磨损;(2)啮合状况改变;(3)润滑状况不良。通过检查可排除润滑状况不良,而在润滑良好状况下齿面磨损的可能性较小,故第一项也可排除(检查未发现明显磨损)。所以,啮合间隙的变化是齿轮箱产生振动的主要原因。影响啮合状况的可能因素除齿面严重磨损外,还有齿轮轴弯曲、轴承磨损间隙变大。轴弯曲的可能性较小,因一级齿轮轴轴承距离较近,共有四个。检查中心线时,对该轴做了检查,未发现轴弯曲,故轴承磨损、间隙变大的可能性较大。由于该减速机解体较困难,齿轮轴两端的轴承间隙难以测量,只能在今后验证。不过从最后一次使振动改善的现象看,中心线偏离使电机端高1mm,可以认为在一级齿轮轴电机端轴承施加了一个附加力,这对该轴承间隙偏大造成的影响有一定的抑制作用。