在大型鋼鐵公司的燒結廠中，烘幹機的de作zuo用yong是shi對dui生sheng產chan球qiu團tuan的de原yuan料liao進jin行xing烘hong幹gan，烘hong幹gan機ji的de運yun行xing狀zhuang態tai將jiang對dui後hou續xu的de球qiu團tuan生sheng產chan產chan生sheng很hen大da影ying響xiang，並bing間jian接jie影ying響xiang煉lian鐵tie生sheng產chan。某mou鋼gang鐵tie公gong司si燒shao結jie廠chang烘hong幹gan機ji減jian速su器qi在zai短duan短duan幾ji個ge月yue中zhong多duo次ci損sun壞huai，主zhu要yao表biao現xian為wei齒chi輪lun嚴yan重zhong點dian蝕shi、磨損和斷裂。從I軸到Ⅳ軸均有齒斷裂，而且常常從根部沿整個齒寬方向大麵積斷裂，有兩台齒輪箱的使用壽命還不到20天。減速機殼體也出現溫度過高的現象，嚴重影響了生產，給企業造成了較大的損失。
該(gai)型(xing)烘(hong)幹(gan)機(ji)的(de)傳(chuan)動(dong)部(bu)分(fen)是(shi)由(you)電(dian)動(dong)機(ji)帶(dai)動(dong)一(yi)個(ge)三(san)級(ji)減(jian)速(su)的(de)減(jian)速(su)機(ji)，再(zai)通(tong)過(guo)減(jian)速(su)機(ji)輸(shu)出(chu)軸(zhou)的(de)小(xiao)齒(chi)輪(lun)帶(dai)動(dong)大(da)齒(chi)圈(quan)驅(qu)動(dong)滾(gun)筒(tong)，傳(chuan)動(dong)係(xi)統(tong)及(ji)監(jian)測(ce)點(dian)布(bu)置(zhi)簡(jian)圖(tu)見(jian)圖(tu)1。本文所研究的減速機因輸出軸轉速較低，監測儀器的選擇和監測振動物理量的選擇顯得尤其重要。
2、烘幹機傳動係統參數
在圖1中，電動機的型號為：Y355Ll-6異步電動機：功率／轉速=220 kW/991 r.min-1;減速箱的型號：ZSY500型硬齒麵圓柱齒輪減速機；傳動比/=35.5；烘幹筒規格為：d3 mx25 m。監測期間烘幹機進行限產，產量為130 t/h(正常時為135 t/h)．下表為烘幹機傳動係統的傳動齧合係數。
3、振動監測過程及診斷分析
3.1監測參數的選擇
本文中減速機的轉軸正常運行頻率不高(最高不超過17 Hz)．齧合頻率雖然較高最高達346.7 Hz)，但遠未達到齒輪的固有頻率(一般在1～10 kHz)，因此不會出現因共振而導致齒輪破壞。
對振動監測儀器最重要的要求之一．就jiu是shi能neng夠gou在zai足zu夠gou寬kuan的de頻pin率lv範fan圍wei內nei測ce量liang包bao括kuo所suo有you主zhu要yao分fen量liang在zai內nei的de全quan部bu信xin息xi，對dui於yu齒chi輪lun箱xiang其qi轉zhuan動dong軸zhou工gong作zuo頻pin率lv可ke能neng僅jin有you幾ji個ge赫he茲zi，但dan齒chi輪lun的de固gu有you頻pin率lv又you有you可ke能neng高gao達da上shang萬wan赫he茲zi。在zai齒chi輪lun箱xiang內nei部bu損sun傷shang還hai未wei影ying響xiang到dao實shi際ji工gong作zuo之zhi前qian，高gao頻pin分fen量liang已yi經jing包bao含han了le損sun傷shang的de信xin息xi，而er僅jin當dang內nei部bu缺que損sun發fa展zhan到dao較jiao大da時shi，才cai在zai低di頻pin信xin息xi上shang反fan映ying出chu來lai，因yin此ci，監jian測ce出chu高gao頻pin分fen量liang並bing對dui它ta正zheng確que分fen析xi，是shi故gu障zhang監jian測ce的de核he心xin任ren務wu。
為使測量結果能夠有效反映機組實際運行情況，根據機組特點和現場測試條件對測點和監測物理量進行了優化選擇，分別測量了圖1監控點2、3、4、5、6、7、9、10在V、A方向上的振動速度、加速度和位移參量。Ⅱ軸的轉動頻率和其上的齧合頻率與其它軸比較，雖低於I軸，但高於Ⅲ、Ⅳ軸。由於進行邊頻分析時高頻部分能反映更多的故障信息，而且，可以在軸承座上方便地貼片測量，因此，測點5、6成為主要振動測量對象。
3.2監測過程
2004年3月5日新減速機安裝完畢投產，至7月18日該減速機損壞．對減速機組進行了4個多月跟蹤監測，積累了大量振動監測數據。所采用的監測係統為美國ENTEKIRD公司生產的DataPAC數據采集器及配套的EMONITOR Odyssey管理軟件。同時使用丹麥B＆K公司生產的BK2513型振動測量儀對機組的振動進行跟蹤監測。
4、振動測量值分析
4.1振平值分析及趨勢分析
軸係振平值監測是測試機器上某些特定測點處的總振級大小，振平可采用測量參數的有效值、峰值或者平均值，從測量的角度來看，測點5、6shuyuzhongpinzhendong，celiangcanshucaiyongzhendongsuduzhi。qushifenxishibasuocededetezhengshujuheyubaozhianyidingdeshijianshunxupailieqilaijinxingfenxi，zhexietezhengshujukeyishitongpinzhendong、2倍振幅、位移、速度、加速度等，趨勢分析在故障分析中起著重要作用，本文對測點5、6進行了位移、速度趨勢分析。
對測點5、6的振動數據分析可知，隨著減速機運行狀態的劣化，軸承部位的振動速度值呈現逐步增大態勢，見圖2和圖3。特別是從測點17開始，振動速度值呈現出逐步增大到超出振動可接受區域的趨勢，說明設備狀態的劣化可以明顯地通過監測速度值來把握。
ergecediandezhendongjiasuduzhiheweiyizhizaizhenggeyunxingzhouqizhong，suizhejiansujizhuangtaideliehua，meiyoumingxiandebianhuaguilv，shuomingzhendongjiasuduzhiheweiyizhideceliangbunengyouxiaodifanyingjiansujideyunxingzhuangtai。
4.2 振動波形和頻譜分析
齒輪的振動頻率可以分為三類：(1)軸的轉動頻率及其諧頻；(2)齒輪的齧合頻率及其諧頻；(3)齒(chi)輪(lun)的(de)各(ge)階(jie)固(gu)有(you)頻(pin)率(lv)。對(dui)減(jian)速(su)器(qi)監(jian)測(ce)所(suo)得(de)到(dao)的(de)實(shi)際(ji)振(zhen)動(dong)往(wang)往(wang)是(shi)上(shang)述(shu)各(ge)類(lei)振(zhen)動(dong)的(de)組(zu)合(he)，可(ke)以(yi)把(ba)這(zhe)類(lei)組(zu)合(he)簡(jian)化(hua)為(wei)線(xian)性(xing)。當(dang)減(jian)速(su)器(qi)出(chu)現(xian)某(mou)種(zhong)形(xing)式(shi)的(de)故(gu)障(zhang)時(shi)，產(chan)生(sheng)幾(ji)種(zhong)動(dong)載(zai)荷(he)同(tong)時(shi)作(zuo)用(yong)在(zai)齒(chi)輪(lun)上(shang)，使(shi)其(qi)同(tong)時(shi)產(chan)生(sheng)幾(ji)種(zhong)振(zhen)動(dong)，這(zhe)些(xie)振(zhen)動(dong)相(xiang)互(hu)疊(die)加(jia)調(tiao)製(zhi)，表(biao)現(xian)出(chu)在(zai)故(gu)障(zhang)頻(pin)率(lv)處(chu)出(chu)現(xian)大(da)量(liang)邊(bian)帶(dai)頻(pin)譜(pu)，從(cong)齒(chi)輪(lun)振(zhen)動(dong)的(de)邊(bian)帶(dai)頻(pin)譜(pu)中(zhong)可(ke)以(yi)分(fen)析(xi)出(chu)載(zai)荷(he)或(huo)調(tiao)製(zhi)信(xin)號(hao)的(de)頻(pin)率(lv)，減(jian)速(su)機(ji)的(de)頻(pin)譜(pu)故(gu)障(zhang)診(zhen)斷(duan)實(shi)際(ji)上(shang)就(jiu)是(shi)對(dui)邊(bian)頻(pin)進(jin)行(xing)分(fen)析(xi)。
從新減速機開始運行到報廢，觀察各個測點的三維加速度譜陣，可以發現：(1)較低頻段的加速度譜線沒有明顯變化；(2)隨著齒輪狀況劣化，較高頻段顯著變化，主要表現為：故障齒輪轉頻的高次諧波譜線顯著增長：故障齒輪的齧合頻率及其2倍頻譜線增長快：在故障齒輪的齧合頻率及其諧波附近出現大量邊帶，並且邊帶譜線逐步增長。圖4是5V測點三維加速度趨勢圖，從圖上可以清楚看到隨著齒輪狀況的劣化各頻段譜線的變化情況。
由(you)監(jian)測(ce)過(guo)程(cheng)可(ke)知(zhi)，設(she)備(bei)正(zheng)常(chang)時(shi)，機(ji)組(zu)測(ce)點(dian)振(zhen)動(dong)加(jia)速(su)度(du)波(bo)形(xing)比(bi)較(jiao)隨(sui)機(ji)，隻(zhi)有(you)少(shao)量(liang)無(wu)規(gui)律(lv)的(de)脈(mai)衝(chong)信(xin)號(hao)，異(yi)常(chang)出(chu)現(xian)並(bing)發(fa)展(zhan)時(shi)，波(bo)形(xing)上(shang)衝(chong)擊(ji)逐(zhu)步(bu)增(zeng)大(da)。5V加速度波形出現顯著的有規律的脈衝衝擊信號，Ⅱ、Ⅲ軸齧合頻率及其諧波譜線顯著增長，邊帶頻譜線增多。這是齒輪嚴重故障的征兆，可能有多個輪齒斷裂。
4.3檢修情況
打開減速機人孔觀察，發現Ⅱ軸小齒輪（齒輪軸）連續有7個齒斷裂，其中有5個齒沿齒寬方向從齒根整體斷裂，2個齒局部斷裂。Ⅳ軸齒輪大多數齒麵存在剝落坑，沿著整個齒寬都出現剝落損傷。與監測時的故障診斷預測相吻合，
5、結 論
通過對一類型號的減速機從基本正常到缺陷出現並發展，直到斷齒損壞進行大量測試，本文運用振動頻譜分析、趨勢分析理論，對所得到的振動數值、振動加速度三維趨勢圖進行分析，得出如下結論：
(1)在振動值的監測方麵，以測量軸承部位的振動速度值可以準確反映減速機狀態的變化。
(2)觀察加速度頻譜的變化，並設定合適的振動可接受門閾值，可以發現早期設備缺陷。
(3)正常狀態時，振動加速度波形呈現隨機狀態，當齒輪出現缺陷，波形中將出現有規律的脈衝：隨著齒輪缺陷的發展，脈衝強度將逐步增強：判定了齒輪瀕臨斷裂的臨界時間點，從而可以及時停機檢修。
(4)對新齒輪箱投入使用時、運行時、嚴重破壞時所監測的信號比較，解決了齒輪箱頻繁損壞的責任問題，得出該類型號齒輪箱的設計強度不足的結論。
