状态监测在调速偶合器上的运用

孙旭东 钟雪兵

【摘 要】利用状态监测技术对烧结制粒机组进行跟踪测试，包括对机组中的电机、调速型液力偶合器及减速机历史数据监测，针对其故障频谱进行分析并提出检修建议。后期对检修效果进行验证，最终形成一个良性设备管理闭环。

【关键词】偶合器；轴承故障；频谱分析

一、设备简介

烧结制粒机组主要由电机通过液力偶合器和减速机，最终驱动制粒滚桶进行工作，如图1所示。偶合器型号：YOTPC875/1000，其轴承型号：6328、6038、QJ322、6228，工作转速：992r/min。2013年3月调速偶合器振动幅值逐步上升，由于生产需求，暂无停机检修时间。先通过缩短监测周期，密切关注设备劣化趋势，一直运行到4月2日，发现振动值已严重超标。为避免事故扩大，通过多方讨论实施方案，最终安排全线停机检修，重点处理制粒机偶合器故障。

1. 电机自由端2.电机负荷端 3.偶合器输入端 4.偶合器输出端

二、监测数据及频谱分析

监测数值与前期的比对，发现偶合器两侧振动数值明显上升，已超过ISO2372标准规定的正常振幅值4.5mm/s，尤其是偶合器输入端轴向（后期都以该故障点进行数据分析）振动幅值最大，达到9.8 mm/s（如表1所示），同时现场设备噪音明显增大，设备温度由平常的43℃上升到57℃，故须尽快安排检修。

通过以上振动数据及对下面瀑布图、频谱图中的劣化趋势对比，偶合器的故障特征频率（515Hz）振动幅值上升明显（如图2、图3所示）。特征频率就是旋转部件与静态部件接触时，两者间如出现一个局部缺陷，就会产生一个冲击脉冲，多个缺陷就会造成多个脉冲。转子周期旋转时就产生一个固定频率的振动峰值。以下是检修前的劣化趋势瀑布图和频谱图。

三、检修处理及验证

前期由于生产需求，未能安排检修，只好增加监测次数，时时关注设备运行趋势，并根据监测振动幅值实时调整设备负荷，保障设备不进一步劣化。4月3日，检修过程中发现偶合器轴承内圈点蚀严重，保持架出现断裂（如图4、图5所示），设备已出现严重故障。更换相关部件，包括其偶合器轴承、油泵及调整油泵齿轮啮合面积。

检修后，启动设备先空载运行，振动幅值控制在2.1 mm/s以下，后带负荷运行，振动幅值相比前期大幅降低，恢复到2.5mm/s，在标准范围内，同时温度下降到41℃，设备噪音减小，可以正常运行。

四、结语

针对大型重载刚性基础旋转设备，振动幅值须控制在4.5mm/s以内，正常运行，超过此值就必须加强关注，做好检修计划安排。如振动幅值达到7.1mm/s，就需要停机检修。通过对该偶合器的处理及验证，我们可以得出以下结论：

（1）滚动轴承故障特征频率一般在1000HZ内显现出来；

（2）并非所有滚动轴承出现故障后其特征频率显著，尤其对于内部轴承较多的设备；

（3）判断偶合器故障还需考虑温度及噪音变化。

以上三点可以应用到各类旋转设备的滚动轴承点检及检修当中，更高效的解决现场设备问题。

作者简介：

孙旭东 男宝钢集团八钢公司 助理工程师 从事机械设备维护管理工作。