何凤英

(鞍钢集团有限公司教育培训中心，辽宁 鞍山 114000)

0 引言

齿轮减速机和增速机是各类厂矿A类关键设备，工作中出现振动、噪音增大等异常现象时，可通过振动状态监测与故障诊断，确认齿轮是否存在故障而机组的正常运行。

1 减速机振动状态监测与故障诊断

某设备主传动系统如图1所示，采集振动数据时电机转速740 r/min，锥齿轮齿数Z1=22、Z2=20。由于现场条件限制，仅能在减速机轴承座①～④部位安装传感器，测量其水平方向、垂直方向和轴向的振动，测试结果均超标。

图1 设备主传动系统及测点布置示意图

测点①水平方向振动加速度值较大，达到9 G。其低频频谱图出现圆锥齿轮啮合频率及其谐波，且幅值较大；啮合频率及其谐波带有较明显的边带，边带为Ⅰ轴转频，并且边带数量较多，分布范围比较宽，如图2所示。(Ⅰ轴转频fr=12.33 Hz，圆锥齿轮啮合频率fm=271.33 Hz)；在高、低频时域波形中，Ⅰ轴转频的冲击非常明显，如图2、图3所示；在时域自相关后的波形中，齿轮啮合频率被转频调制很明显，如图4所示。

图2 测点①水平方向加速度低频时域波形与频谱图

图3 测点①水平方向加速度高频时域波形与频谱图

图4 测点①水平方向加速度时域自相关波形图

其它测点信号特征与此类似，不再赘述。根据齿轮故障的振动诊断理论，可判断减速机Ⅰ轴齿轮存在比较严重的局部故障[2]。

根据振动诊断结论，适时对减速机进行检修，解体时发现Ⅰ轴齿轮齿面剥落现象严重，见图5所示的Ⅰ轴圆锥齿轮齿面损坏照片。……