设备诊断技术在大型减速机上的应用

何煦

摘要：为从根本上提高大型减速机运行期间的安全可靠性，需配合使用先进的设备诊断技术，及时发现大型减速机运行期间的异常状态，制定出专项可行的解决方案。基于此，本文以某石化公司大型减速机为例，提出大型减速机设备诊断流程，分析大型减速机设备诊断要点，以供参考。

关键词：设备诊断技术;大型减速机;實际应用

前言

随着社会市场经济发展速度不断加快，生产机械设备也逐渐趋向于现代化、规模化方向发展。为切实保障机械设备安全可靠运行，需着重使用先进的设备诊断技术，辅助主动检修工作有序开展。在大型减速机运行过程中，配合使用设备诊断技术能够全面收集设备运行温度、振动幅度等数值，判断设备运行状况，将设备故障问题发生几率控制在最低范围之内。

1、概述设备诊断技术

故障诊断技术又被称之为设备异常诊断技术，主要用于检测设备运行期间的缺陷缺陷问题与异常征兆，被广泛应用在各类机械设备维护工作中。在设备诊断技术应用期间，可以定量掌握大型减速机等设备运行状态，为设备管理提供重要数据支持。

具体而言，设备诊断技术可用于诊断设备运行期间的各类应力、设备故障问题、设备性能与强度，确立设备故障缺陷影响范围，评估设备应力强度及功能之间的内在关联。

与传统设备故障维护工作相比，故障诊断技术可以在不事先拆解设备的情况下对设备运行状态进行全面检测，结合故障检测结果制定出可行的故障异常维护方案。

以大型减速机设备为例，在使用设备诊断技术过程中，需要经历以下流程：

第一，预防性监测。对大型减速机进行定期预防健康检查，确认大型减速机内部零部件的运行状态，使大型减速机始终处于安全可靠的运行环境[1]。但就目前来看，在大型减速机安装过程中，因没有加强装配作业管理力度，更换零部件存在缺陷问题，设备极易出现早期故障，需要将诊断技术用于监管大型减速机运转期间的动态特征中，结合动态检测数据，制定出专项课程的设备维护技术方案;

第二，功能下降或停机诊断。在大型减速机出现运行性能不佳、停机等问题时，还可以配合使用设备诊断技术，将故障点位置精准标定出来[2]。现阶段大型减速机内部结构更加复杂，需要设备诊断装置能够最大限度缩短故障点标定时间，附加故障点特定检测装置，针对大型减速机循环使用部件，配合使用更加详尽的诊断方式。

例如，使用自动试验机装置，将转换机构信号传输给被试验系统适当位置，借助故障诊断系统，对被检测大型减速机运行期间的参数数值进行系统评估。自动试验机可以将被试验系统与检测装置结合在一起，使用变换器将被试验系统信号进行转变，并对该信号进行综合评价。程序控制装置可以将大型减速机运行期间的试验逻辑、运行范围准确记录下来，使大型减速机能够实现全面监管目标。

配合使用故障运行说明书，根据故障征兆立即查找出故障发生部位。在编制故障类型说明书过程中，需要以设备设计图纸为基础，通过模拟设备运行的方式，记录下设备故障现象。将故障现象与征兆作为检索条目，有效检索故障发生位置。

2、大型减速机基本情况

本文以某石化企业大型减速机为例，该大型减速机属于中分式箱体结构，减速比重在28.3，总重量为20吨[3]。在石化企业生产过程中，搅拌器装置运行水平可直接影响到生产质量效率，因此需要着重关注搅拌装置内大型减速机的运行状态，在减速机的输入端及输出端安装振动监测装置，全过程收集减速机运行振动数据，对减速机进行自动化故障诊断。

3、大型减速机设备诊断技术的应用

在大型减速机上部安装振动检测探头，可以检测减速机各部位振动频率。实际检测结果表明，减速机入轴部位的振动增大、输出轴振动正常。供油压力及供油温度符合安全运行要求。通过对振动探测各监测点的振动数据进行采集与分析，对造成这种情况的故障问题进行诊断。

3.1分析振动速度频率

通过绘制出的大型减速机输出轴振动速度频谱，发现减速机轴承内环特征频率、滚动体特征频率正常，外环特征频率比正常运行水平超出数倍，说明该轴承出现故障问题[4]。

3.2分析振动加速度频谱

分析大型减速机振动加速度频谱，发现低频区域出现了多倍频率振动情况，在高频区也产生共振情况，测点的共振值最高可达到每秒33米，说明该轴承出现了较为严重的故障问题。

3.3分析振动包络线频谱

基于大型减速机输入轴测点绘制出振动包络线频谱，发现该频谱与振动速度频谱检查结果基本相似，轴承内环特征频率与滚动体特征频率符合安全运行要求，外环特征频率较高。实际检查大型减速机内部结构，没有发现齿轮或其他轴承异常问题，说明减速机故障发生原因就是测点所在轴承出现损坏。

结合大型减速机运行现场期间的振动及噪声传输情况，发现速度频率、加速度频率以及包络线频率均显示出大型减速机被检测轴承外环特征频率为109.94赫兹，振动包络线频率还表明轴承保持架特征频率为6.40赫兹，说明被检测轴承出现损坏问题。

由于故障发生部位得到了精准的诊断，可以在实际检修过程中仅拆除电机、轴承端盖，替换故障轴承，实际检修的工作量较小，检修期间的成本能够得到根本上把控。

同时，配合使用设备诊断技术，发现故障轴承、外滚道存在表面脱落情况。故障检修时间仅用10个小时，检修效率进一步提升[5]。在更新后的轴承重新投入使用后，大型减速机的输入轴方向振动值以及振动噪声问题得到了极大程度的控制。相较于传统需要停机15天的全面检修手段而言，借助先进的设备振动技术极大程度提升了检修期间的人力与物力资源利用率。

为充分发挥出设备诊断技术在大型减速机主动维修、精准维修中的重要作用，相关管理部门还需培养一支高素质检修队伍，确保检修人员能够熟练操作大型减速机设备诊断系统，发现存在于减速机运行期间的故障问题，结合此些问题制定出专项可行的管控机制，用最小的检修资源投入量换取最大化工作效益。

总结

总而言之，通过将设备诊断技术应用在大型减速机运营管理过程中，能够及时检测机械设备运行状态，找寻到设备故障发生部位，从根本上提高设备运维水平。配合使用测量参数手段，可以有效进行大型减速机故障排查工作，预报减速机运行过程中的风险问题，明确大型减速机运维重点，为保障相关企业生产经营效率奠定坚实技术基础。

参考文献

[1]詹家干，张厚友. 水泥熟料线主机设备诊断系统应用实效[J]. 中国水泥，2017（11）：70-72.

[2]佟梦晗. 大型行星齿轮减速机传动与制动特性研究[D].中国矿业大学，2018.

[3]杨永. 空间机械臂减速机构故障诊断方法研究[D].江苏大学，2018.

[4]成国良. 火电厂设备健康监测与远程故障诊断[D].石家庄铁道大学，2015.

[5]王建强，陈浩. 国产大型立式减速机润滑系统的改进建议[J]. 水泥工程，2019（04）：41+47.