Rp106分解槽减速机轴承故障诊断

2015-08-19杜永春杨生贵广西华银铝业有限公司广西百色

设备管理与维修 2015年7期

关键词：特征频率减速机轴向

杜永春　杨生贵（广西华银铝业有限公司　广西百色）

Rp106分解槽减速机轴承故障诊断

杜永春杨生贵
（广西华银铝业有限公司广西百色）

利用Vb7振动分析仪对分解槽减速机轴承进行振动监测与故障诊断，运用振动分析技术对减速机振动信号进行频谱分析，判断减速机轴承存在故障，经解体检修验证诊断的正确性，确保了生产的连续稳定，具有显著的经济效果。

齿轮减速机轴承故障诊断振动分析频谱分析

一、概述

分解槽是氧化铝生产中的关键设备，氢氧化铝的析出就是在分解槽中进行的，公司共有64台。由于分解槽搅拌装置减速机输出转速只有4.77 r/min，其轴承故障诊断一直是靠有经验的设备管理和维修人员利用听音棒，通过声音识别、配合铁谱分析、开观察孔检查是否存在铁屑来判断，不能及时发现处于早、中期的轴承故障，发现时往往已处于晚期。因此，时常发生因轴承损坏导致齿轮损坏的设备事故，不但造成严重损失，更重要是严重影响生产的连续稳定。

2013年7月公司开始用Vb7振动分析仪及Ascent资产管理系统，对RP106分解槽减速机运行振动数据进行监测管理。监测中发现第三轴支撑轴承异常，解体检查，与监测结果相符。由于更换轴承及时，有效避免了减速机事故的发生。

二、机组情况

1.机组简图及测点布置

机组简图及测点布置如图1所示，电机通过皮带驱动方式带动减速机运行，电机额定转速1480 r/min，皮带传动速比为1，经过4级降速后驱动搅拌轴旋转，实现对铝酸钠溶液的搅拌。

图1　机组简图

2.分解槽减速机参数

分解槽减速机型号ML4PVSF120，传动比310.379，转速4.77～1480 r/min，减速机轴承型号及齿轮齿数见表1。

表1　减速机轴承型号及齿轮齿数

3.减速机轴承故障特征频率分析

减速机轴承故障特征频率主要包括轴频、齿轮的啮合频率、轴承的内外圈、滚动体、保持架的故障特征频率，与谐频、边频相结合，成为对减速机故障判断的依据。

三、测点布置

测点布置见如图1所示，与电机相联的高速轴称为1轴，顺此为2轴、3轴、4轴、5轴，测点选择尽量靠近轴承处，对其3个方向即水平、垂直、轴向振动信号进行采集，由于4轴、5轴转速较低，分别为15.89 r/min，4.77 r/min，采集时间较长，1台设备约需1 h，费工费时，对减速机来说意义不大，故放弃对4轴、5轴振动情况的采集。

四、故障分析

1.振动数据采集

参数设置完成后，将其传到Vb7测振仪器，开始对设备振动数据进行采集。Rp106分解槽减速机采集数据如表2。

2.振动故障频谱分析

2014-01-23按计划对分解槽上的减速机振动数据进行采集，发现RP106槽上减速机3轴振动频谱异常，24日再次对其采集确认，振动频谱与23日采集相同。振动速度频谱如图2、图3所示，3轴上下2轴承的轴向振动频谱均出现小山包样的谱线族。通过分析发现谱线间距（A光标与B光标之差）正好是转频1.094 Hz，如表1所示（3轴转速65.25 r/min，频率1.094 Hz），即谱线是以转频为等间距的谱线族。输入轴承型号进行分析，可以看到谱线族是轴承外圈故障特征频率的谐波及其转频边带（图4、图5），特征符合轴承晚期故障的频谱特征。

观其振动值，比2013年8月、12月采集到的振动值还要小，见Rp106分解槽减速机采集数据表2。利用Ascent软件的“频谱堆栈图”功能，调出近几个月的振动频谱进行对比（图6、图7），可以看出，2013年8月、12月，振动频谱图上未出现轴承故障特征频率、转频边带，而2014年1月23日、24日却出现了轴承外圈的故障特征频率及谐波，而且伴有大量的转频边带，这是典形的轴承故障的晚期特征。

立即通知设备使用单位退槽，将设备从生产线上解列出来进行检修。当天取油样进行铁谱分析，铁谱片上存在大量来自齿轮与轴承的疲劳磨粒，其中来自轴承的疲劳磨粒占多数，疲劳磨粒最大尺寸超过100 μm，此外谱片上还存在着中量的严重滑动磨粒，设备齿轮与轴承均在异常磨损，以轴承磨损为主。设备使用单位第二天开始退槽，将设备解列出来，避免了一场即将发生的设备事故。