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軸承故障的分析與診斷
點(diǎn)擊次數(shù):950 發(fā)布時間:2017-6-20
軸承故障的分析與診斷,在不了解設(shè)備基本參數(shù)的條件下如何做減速機(jī)?在不了解設(shè)備基本參數(shù)的條件下,利用頻域分析方法,對軋機(jī)主傳動系統(tǒng)減速機(jī)進(jìn)行了故障診斷。發(fā)現(xiàn)故障與實(shí)際故障*吻合。那么,在不了解設(shè)備基本參數(shù)的條件下如何診斷軸承故障?對此樽祥科技為大家做出了詳細(xì)的講解。>>>機(jī)械故障檢測儀代理商:
樽祥科技軸承故障的分析與診斷:
1 前言
冶金設(shè)備的傳動系統(tǒng)多采用齒輪變速機(jī)構(gòu),齒輪和軸承是兩種zui常見的零件與箱體組合設(shè)計(jì)成的減(增)速機(jī)。這種結(jié)構(gòu)常使齒輪和軸承的狀態(tài)、壽命表現(xiàn)出*的相關(guān)性和因果關(guān)系,一榮俱榮、一損俱損。而齒輪和軸承的故障同時又是冶金企業(yè)zui常見的故障形式之一。
特別是在不知道設(shè)備詳細(xì)的基本參數(shù)時如何區(qū)分齒輪和軸承的故障,對設(shè)備維修計(jì)劃的制定、備品備件的提前準(zhǔn)備及維修后是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)備功能、狀態(tài)、精度良好的目的等等,意義更為重大。
同時軸承和齒輪的故障模式有比較明顯的相似性,如:利用振動加速度測定從1—10KHz頻率是機(jī)械的局部共振頻率,除齒輪以外,水泵、軸承、電動機(jī)等也會發(fā)生同樣頻率的振動,尤其是診斷滾動軸承時易發(fā)生誤診。>>>機(jī)械故障檢測儀代理商:
2 診斷分析
2.1 設(shè)備概況
該減速機(jī)已運(yùn)行3年,于2006年7月突然發(fā)生故障,二軸下軸承損壞、抱軸,更換軸承后一周內(nèi),減速機(jī)產(chǎn)生不正常聲響,振動異常。圖1為軋機(jī)主傳動系統(tǒng)傳動簡圖。由于客觀條件限制僅能在減速機(jī)軸承座頂部的4個位置,分別安裝2個加速度傳感器,測量垂直方向的振動。測點(diǎn)位置如圖1所示。
2.2 故障的分析與診斷
采用CSI2130便攜式振動分析儀對無縫廠軋機(jī)主傳動系統(tǒng)的減速機(jī)進(jìn)行了振動監(jiān)測。
由于沒有圖紙,測試前減速機(jī)的基本參數(shù)無法預(yù)先獲得。并且電機(jī)軸轉(zhuǎn)速不恒定和傳感器不能安裝到所有測點(diǎn)給故障診斷和分析帶來了不小的困難。但是根據(jù)齒輪嚙合和軸承故障的不同機(jī)理和模式,還是能夠得出比較的結(jié)論。
圖2測點(diǎn)1垂直方向頻譜圖
圖3測點(diǎn)2垂直方向頻譜圖
2.2.1從幅值區(qū)分齒輪與軸承故障:如圖4所示若測定的所有各值差異很小或相同,且均超差,說明齒輪異常,若4個測定值中的個別值大于其他值,即表示此測定部位是滾動軸承異常。圖3、圖4分別為1、2測點(diǎn)的垂直方向頻譜圖幅值較相近,懷疑為齒輪的嚙合故障。
2.2.2幾乎所有的齒輪嚙合故障,嚙合頻率都會帶有其所在軸轉(zhuǎn)頻的邊帶。出現(xiàn)的186.08Hz頻率及多次諧波帶有較明顯的邊帶。根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù),可以推算出是一軸、二軸轉(zhuǎn)頻的邊帶大約為6.67-8.33Hz。186.08Hz的邊帶為7.16Hz,186.08÷7.16=26.00103≈26是整數(shù)倍。基本可以確定186.08Hz是一軸、二軸齒輪的嚙合頻率,齒輪的嚙合運(yùn)行處于故障狀態(tài)。
圖5測點(diǎn)2垂直方向頻譜圖
圖6測點(diǎn)2垂直方向PKVue頻譜圖
2.2.3 圖5、圖6是2測點(diǎn)的兩幅頻譜圖,出現(xiàn)了80.20Hz頻率的大量諧波,同時,PKVue沖擊強(qiáng)烈。80.20Hz無邊帶,可以確定80.20Hz不是齒輪的嚙合頻率。
2.2.4 80.20Hz÷7.1=11.30不是整數(shù)倍,80.20Hz頻率的振動值在2測點(diǎn)處zui大,說明振源在二軸,同時根據(jù)現(xiàn)場人員反映二軸下部噪聲較大,基本確定為下部軸承故障。由于80.20Hz沒有邊帶,基本可以確定為軸承外圈故障。
3 診斷結(jié)果
3.1.結(jié)論:
3.1.1所測四個測點(diǎn)全部以上述各頻譜圖中的兩種故障模式為主。
3.1.2一軸和二軸的一對齒輪嚙合處于故障狀態(tài)。
3.1.3二軸下軸承(外圈)處于故障狀態(tài)。
3.2故障機(jī)理分析:
3.2.1齒輪嚙合故障的原因可能有:
-換軸承時可能一軸或二軸發(fā)生了轉(zhuǎn)動,改變了原齒輪幅的嚙合狀態(tài),產(chǎn)生新齒嚙合,由于輪齒磨損不同產(chǎn)生了嚙合故障。
-由于嚙合間隙調(diào)整造成的暫時的嚙合不良,類似于新設(shè)備的跑合,會隨著運(yùn)行時間而改善。
-上軸承沒換,由于上軸承的磨損間隙(已運(yùn)行3年)大于下軸承(新?lián)Q軸承)的游隙會產(chǎn)生二軸的不同心現(xiàn)象 ,產(chǎn)生齒距偏差,造成嚙合故障。
3.2.2軸承故障的原因可能有:
修鏜孔的精度不夠,外圈的裝配精度不能保證
-外圈與軸承座間有雜質(zhì)或毛刺沒清凈。
-由于二軸的不同心造成的外圈故障。
3.3建議措施:
3.3.1繼續(xù)運(yùn)行,同時加強(qiáng)監(jiān)測,看故障的變化趨勢,有好轉(zhuǎn)說明是跑合過程。
3.3.2如繼續(xù)劣化,定修時換軸承(二軸軸承需成對更換),調(diào)整齒輪嚙合精度。
4 生產(chǎn)驗(yàn)證
4.1三天后由于噪聲仍然存在,決定在定修時解體。發(fā)現(xiàn)二軸下部軸承外圈掉肉,二軸齒輪局部大約30%嚙合,且嚙合部分磨損異常。
4.2解體后所看到的設(shè)備的主要參數(shù)如表1所示。二軸下部軸承FAG 24044B外圈故障頻率計(jì)算值11.652×7.1=82.7292與實(shí)測值80.20相近。
軸承外圈掉肉
一軸齒輪嚙合故障
5 結(jié)論
即使在事前不了解設(shè)備基本參數(shù)的情況下,如果對軸承、齒輪的故障模式有比較深入的理解,從振動幅值、故障頻率的邊帶、與轉(zhuǎn)數(shù)頻率的同步性三個方面加以區(qū)分,還是能夠較準(zhǔn)確的判別軸承和齒輪的故障,使維修更具科學(xué)性。
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