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[案例分享] 典型齿轮箱轴向振动故障诊断案例,出人意料的结果

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发表于 2016-6-12 08:46 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本文由声振论坛根据会员们的讨论整理而成,讨论帖见:http://forum.vibunion.com/thread-79184-1-1.html
由于个人水平有限,整理的内容如有错误之处,还望大家指正。

1. 设备运行状况描述
重油催化装置大修,该装置特护机组1#轴流风机由电机,增速齿轮,烟机组成,整体大修完后由电机驱动增速齿轮单试,发现轴向振动大。该齿轮箱大修,低速高速齿轮轴的四付轴瓦全换,齿轮啮合经检查合格,测间隙和顶间隙也在规范范围内。

监测在轴瓦处布置了4个点,另外在齿轮箱的低速轴风机端轴向位置布置多一个4-1点,因为这里振动最大。径向水平和垂直都比检修前小了,轴向变得很大,电机驱动转速为1480RPM,风机高速输出轴转速为5530RPM,轴向频谱简单,主要高速轴转频(97.25HZ),啮合频率没有。
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电机带齿轮单试布点图


齿轮是人字齿,四个轴承位置处测得的频谱或者振动值大小相差不大,都是轴向振动大,不知道大家注意到频谱没有,没有啮合频率,仅高速轴的频率最大,这说明什么问题呢?而且几个测点都有这个频率,还有一个问题为什么振动最大值不出现在轴承位置而出现在4-1(就是轴承箱上面),这又能说明什么呢?

2. 各测点振动图谱

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3. 故障原因讨论
针对这一故障案例,声振论坛(forum.vibunion.com)的会员们展开了激烈的讨论,相关的观点虽然多种多样,但大多都认为故障和齿轮或联轴器有关,下面我们先来看看大家的观点。

观点一:齿轮对中不好。

观点二:齿轮箱底脚或电机地脚固定不好。

观点三:
a、振动最大值不出现在轴承位置而出现在4-1点。有可能是此点刚度小于轴承位置造成的。

b、频谱中较高的频率是高速轴的转频;高速轴的振动值大于低速轴的振动值,可能是单体试车,高速轴质量远小于低速轴的质量。轴向振动大与齿轮是人字齿有关。(试车时高速轴输出带半联吗?)

观点四:人字齿轮因其原理和制造工艺要求,安装时要保证轴的两端是浮动式的安装(这时轴向定位主要依靠人字齿特殊齿形自动定位),也就是说轴承必须保证足够的轴向间隙,如果你安装时轴端被固定的话,那么肯定会造成极大的轴向振动。

观点五:增速齿轮箱上4-1点的异常振动,是因其刚度和某一振动共振产生,你所提供的频谱图下部均有地平噪声(躁声)出现,不要只看高速轴转频;风机高速输出轴转速为5530RPM,轴的两端是浮动式的安装,是否是滑动轴承。可能的话复查维修检修数据:轴水平和轴径向跳动误差(动静平衡),这里请重点关注联轴器影响,如果是弹性膜片联轴器更需注意开档间的变化。还需注意电机输出轴向振动和电机磁力中心线变化!

4. 齿轮箱拆检结果
拆检检查结果显示:复合齿轮啮合,没有发现问题,高速轴瓦发现轻微偏磨。

故障处理方法:瓦没有更换,止推瓦打磨了约0.02mm。

处理后试运情况:回装后继续带齿轮试运,振动降低(4-1处降为3.25mm/s,轴向其他位置降到2.6mm/s以下),异响消失。

5. 网友们的一些感悟
a. 其实我们从这个故障中间也可以从侧面看出,对设备结构和原理的了解是何等的重要了,如果我们单纯依靠频谱肯定是要走很多弯路的!

b. 采用人字齿变速传动的齿轮箱,高速轴一般是采用两端皆是自由支撑的方式,低速端采用两端皆是固定端的支撑方式,这种结构在更换轴承后低速轴两端的推力间隙的调整显得尤为重要。

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发表于 2016-6-12 14:37 | 显示全部楼层
学习了!是不是因为齿轮箱没有带负荷可能显现不出来齿轮啮合频率?
发表于 2016-6-12 14:44 | 显示全部楼层
感谢楼主整理  
发表于 2016-6-12 16:29 | 显示全部楼层
学习了
发表于 2016-6-20 09:32 | 显示全部楼层
发表于 2016-6-20 19:39 来自手机 | 显示全部楼层
此贴不错!谢谢楼主

点评

确实不错  详情 回复 发表于 2016-6-21 08:31
发表于 2016-6-21 08:31 | 显示全部楼层
ywrlzf 发表于 2016-6-20 19:39
此贴不错!谢谢楼主

确实不错
发表于 2020-8-31 20:51 | 显示全部楼层
对于风电新人来说,学习啦
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