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 德保 533700）

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 德保 533700）

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，确保了生产的连续稳定，具有显著的经济效益。

齿轮减速机；轴承；故障诊断；振动分析；频谱分析

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，广西华银铝业有限公司共有64台。由于分解槽搅拌装置减速机输出转速只有4.77r/min,其轴承故障诊断一直是靠维修人员的听音棒，不能及时发现处于早、中期的轴承故障。

2013年7月公司开始用Vb7振动分析仪及Ascent资产管理系统对分解槽减速机运行振动数据进行监测管理。本案例发生在RP106分解槽减速机，经分析诊断第三轴支撑轴承存在故障。后经解体检查，诊断结果与实际相符，由于更换轴承及时，有效避免了减速机事故的发生。

一、机组情况

1.机组简图及测点分布机组简图及测点分布如图1所示。

图1

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1480/4.77（/r/ min）。

3.减速机轴承型号及齿轮齿数

减速机轴承型号及齿轮齿数见表1。

二、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，它们与谐频、边频相结合，成为对减速机故障判断的依据。

三、测点布置

测点布置如图1所示，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，对其水平、垂直、轴向振动信号进行采集，由于4轴、5轴转速较低，采集意义不大，故放弃。

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所示。

2.振动故障频谱分析

2014年1月23日，按计划对分解槽上的减速机振动数据进行采集，在数据分析过程中，发现RP106槽上减速机3轴振动频谱出现异常，24日又对其进行1次采集确认，其振动频谱与23日采集的相同。振动速度频谱如图2、图3所示，3轴上下两盘轴承轴向振动频谱均出现小山包一样的谱线族。通过分析打光标发现谱线的间距（A光标与B光标之差）正好是转频1.094Hz，如表1所示(3轴转速为65.25r/min，频率为1.094Hz)，所以这些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这些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），这一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7日、12月12日采集到的振动值还要小。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，从图上可以看出，2013年8月7日、12月12日，其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日的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。为进一步记录故障存在，于当天取油样进行铁谱分析，得知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100μm。此外谱片上还存在着中量的严重滑动磨粒，设备齿轮与轴承均存在异常磨损，以轴承磨损为主。设备使用单位第2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，确保了生产连续稳定进行。

表1

表2 RP106分解槽减速机采集数据 mm/s

图2 3轴上盘轴承轴向振动频谱图

图3 3轴下盘轴承轴向振动频谱图

图4 3轴上盘轴承轴向振动频谱图

图5 3轴下盘轴承轴向振动频谱图

五、检修情况

Rp106分解槽减速机2014年3月7日在检修基地解体开盖吊出，3轴上下两盘轴承座处有大量的铁屑，轴承磨损严重，轴承内圈、外圈、滚动体严重剥落，下盘轴承有1颗滚珠脱出保持架掉下；其它轴轴承除1轴上盘轴承有轻微磨损外，均完好。齿轮有轻微磨损，但不影响使用，检修人员更换轴承后，设备恢复正常。

[1]韩捷，张瑞林等.旋转机械故障机理及诊断技术[M].机械工业出版社.

[2]雷继尧，丁康.轴承故障诊断[M].西安交通大学出版社.

TH132

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1671-0711（2015）02-0059-03

2014-04-24）