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        齒輪箱軸瓦磨損引起振動(dòng)的分析

        2020-09-24 00:27:42高志敏
        設(shè)備管理與維修 2020年17期
        關(guān)鍵詞:機(jī)泵膜片軸瓦

        戴 慶,高志敏,王 杰

        (寧夏寶豐能源集團(tuán)股份有限公司,寧夏銀川 750411)

        0 引言

        HDPE 聚乙烯軸流泵在正常使用過程中,按照廠家技術(shù)要求進(jìn)行運(yùn)行維護(hù),出現(xiàn)軸瓦磨損(非正常)和聯(lián)軸器膜片損壞是比較少見的,除非是發(fā)生潤滑不良、軸承偏心、基礎(chǔ)松動(dòng)等振動(dòng)問題,才會(huì)衍生出軸瓦磨損嚴(yán)重的故障。

        1 項(xiàng)目概況

        寧夏寶豐能源HDPE 聚乙烯采用的軸流泵型號(hào)為24 英寸28 英寸9500 臥式回路泵(圖1),該機(jī)泵由電機(jī)拖動(dòng),變速機(jī)增速箱和機(jī)泵組成,工作轉(zhuǎn)速為1780 r/min。

        圖1 機(jī)泵布置

        機(jī)泵運(yùn)行一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn),電機(jī)聯(lián)軸器側(cè)振動(dòng)有增大的趨勢,其中1 個(gè)測點(diǎn)的振動(dòng)由19m 上升到54m,另1 個(gè)測點(diǎn)振動(dòng)值由28m 上漲到48m,并呈緩慢上升趨勢,期間溫度變化不明顯。在排除測量元件問題后懷疑瓦的間隙存在異常,因?yàn)闄C(jī)泵在前段時(shí)間運(yùn)行過程中發(fā)生過晃電事故,晃電后增速箱運(yùn)行溫度從5967升至5888;晃電造成潤滑油泵停止運(yùn)行7 min,機(jī)泵正常運(yùn)行(由于工藝原因潤滑泵停泵機(jī)泵需正常運(yùn)行)?;坞姾笤鏊傧湔駝?dòng)其中1 個(gè)測點(diǎn)由5m 上漲到8m,其他振動(dòng)探頭信號(hào)顯示異常。本次振動(dòng)上漲問題應(yīng)該為齒輪箱軸瓦間隙變大引起的電機(jī)聯(lián)軸器側(cè)振動(dòng)增大,期間利用離線測振儀對機(jī)泵、電機(jī)、齒輪箱進(jìn)行取數(shù)據(jù)頻譜分析,并依據(jù)振動(dòng)上漲情況進(jìn)行停機(jī)檢修,此次檢修過程中發(fā)現(xiàn)聯(lián)軸器膜片損壞嚴(yán)重,軸瓦磨損嚴(yán)重,巴氏合金脫落。檢修更換了新的備件軸瓦和聯(lián)軸器膜片,安裝完畢后開車,電機(jī)聯(lián)軸器側(cè)振動(dòng)14/16m,齒輪箱聯(lián)軸器側(cè)振動(dòng)17/19m,取得明顯好轉(zhuǎn)。

        2 振動(dòng)監(jiān)測與分析

        根據(jù)現(xiàn)場反映情況,對軸流泵的電機(jī)、齒輪箱、機(jī)泵利用安徽容知RH802 雙通道振動(dòng)分析儀進(jìn)行頻譜取數(shù)據(jù)分析,以下為具體分析過程。

        2.1 電機(jī)聯(lián)軸器側(cè)振動(dòng)增長趨勢(圖2)

        2.2 電機(jī)聯(lián)軸器側(cè)振動(dòng)波形(圖3)

        圖2 電機(jī)聯(lián)軸器側(cè)振動(dòng)增長趨勢

        圖3 電機(jī)聯(lián)軸器側(cè)振動(dòng)波形

        仔細(xì)觀察波形圖,波形平穩(wěn)無沖擊波,說明軸承運(yùn)行正常。頻譜圖主要出現(xiàn)的是1f 和2f,并且2f 遠(yuǎn)高于1f,初步懷疑存在不對中,因?yàn)檫€存在轉(zhuǎn)動(dòng)部件松動(dòng)和轉(zhuǎn)子橫向裂紋的故障,通過現(xiàn)場檢查確認(rèn),排除松動(dòng)和轉(zhuǎn)子橫向裂紋的故障。

        2.3 齒輪箱電機(jī)側(cè)波形頻譜(圖4)

        觀察齒輪箱聯(lián)軸器側(cè)(電機(jī))全程包絡(luò)線無脈沖信號(hào)、無故障特征信號(hào),頻譜圖主要有f(24.1)、f 嚙合(1440)、2f 嚙合(2880)、3f 嚙合(4320)頻率,根據(jù)頻譜特征,主要為嚙合頻率的倍頻,并且邊頻帶幅值不高,初步懷疑為齒輪磨損或齒側(cè)隙過大,需要進(jìn)一步驗(yàn)證。

        圖4 齒輪箱電機(jī)側(cè)波形頻譜

        2.4 機(jī)泵聯(lián)軸器側(cè)速度波形頻譜(圖5)

        根據(jù)波形圖間隔脈沖信號(hào)初步判斷軸承存在輕微的點(diǎn)蝕,頻譜圖主要為葉輪通過頻率(f工4(葉片)=117.8 Hz)為3.064 mm/s,和開車比較無增大趨勢,判斷運(yùn)行正常。

        3 總結(jié)及驗(yàn)證

        根據(jù)以上時(shí)域頻譜圖分析,機(jī)泵的齒輪箱和電機(jī)聯(lián)軸器存在對中故障,齒輪箱齒輪存在磨損或齒側(cè)隙過大的故障。經(jīng)過停車檢修拆解,發(fā)現(xiàn)電機(jī)齒輪箱側(cè)聯(lián)軸器膜片斷裂,造成對中偏差;軸瓦巴氏合金多處脫落,造成齒輪側(cè)隙過大并且齒輪多處有磨損的情況(圖6)。

        圖5 機(jī)泵聯(lián)軸器側(cè)速度波形頻譜

        圖6 膜片和軸瓦損壞

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