球磨机筒体存在严重不平衡,筒体大小齿轮啮合不良,引起筒体大齿轮齿面磨损严重,振动能量通过联轴器传至减速机,也是造成减速机振较大的一个主要因素。
频谱分析以减速机输出轴负荷端(测点6)垂直方向的频谱为例,分析1998年9月份断齿前及11月份修复后频谱的变化,可以得出减速机打齿的故障征兆。1998年5月份以前频谱中减速机齿轮啮合频率1X、2X处没有明显的峰值,且幅值均在0.5mm/s以下。
为1998年6月的频谱,减速机齿轮啮合频率幅值增至0.78mm/s,2X处有波峰但不明显,估计已有轻微的点蚀。为1998年8月的减速机打齿前几天的频谱,减速机齿轮啮合频率幅值达1.2mm/s,比6月份增长53%,2X的幅值也较前增大,同时筒体大小齿轮啮合频率(65.1HZ)的1X、2X、3X处有明显的峰值,此时减速机齿轮可能已严重点蚀,而且筒体大小齿轮啮合状况也逐渐恶化。
为1998年11月减速机修复后的频谱,减速机啮合频率处已没有明显的峰值,但筒体大小齿轮啮合频率(65.1HZ)的1X、2X、3X处峰值仍然较大,筒体大小齿轮啮合不良的情况没有改善,所以测点4(A)的振动值仍然偏大。
在事故检修过程中发现减速机输出轴齿轮有2个轮齿断裂,所有轮齿沿齿长方向有1/3的齿面点蚀严重,证明减速机齿轮中心线不平行,明显存在偏载现象,筒体大齿轮齿面磨损厚度约0.5mm.
结论减速机齿轮虽然从投产以来就存在偏载现象,但齿轮疲劳断裂事故的发生是一个逐步发展的过程,而且有明显征兆的:(1)该减速机自投产3年以来其振动值一直比另一台球磨机减速机的大100%以上,明其技术状况不佳,又未能找出原因并处理,为事故的发生埋下隐患。
(2)随着减速机技术状况的劣化,故障部位振动值逐渐增大,频谱形状也逐渐改变,尤其是齿轮产生点蚀到轮齿断裂期间,减速机齿轮啮合频率峰值明显增大。为此,应吸取以下教训:一是减速机技术状况不佳的情况下,尽可能找出原因,及时消除隐患;二是要加强对监测数据的分析,当减速机啮合频率幅值在2个月以内增幅达50%以上时,应停机检查齿轮的磨损情况,以便及时发现问题,订购相应备件,避免因缺备件而拖延设备修复时间;三是判断磨机技术状况好坏时,旋转机械振动诊断的国际标准(ISO2372)只能作为一个参考标准,应选择同型号同工况设备之间进行比较作为判断的依据。