磨煤机振动测试与诊断，大小齿轮该怎么调整？

zhliu9603

最近对一台钢球磨煤机进行了诊断，振动非常大，已经造成一台电机断轴，一台电机夹块脱落而扫膛。
振动的主要频率为小牙轮与磨筒大齿轮的啮合频率，但是经过更换严重磨损的小牙轮，振动没有任何好转。

系统结构如图所示

图1 磨煤机及电机支承系统

电机转子

磨煤机筒体

#1

#2

#3

#4

#5

#6

#7

#8

减速机

小牙轮

大齿轮

图1 磨煤机及电机支承系统

电机转子

磨煤机筒体

#1

#2

#3

#4

#5

#6

#7

#8

减速机

小牙轮

大齿轮

图1 磨煤机及电机支承系统

电机转子

磨煤机筒体

#1

#2

#3

#4

#5

#6

#7

#8

减速机

小牙轮

大齿轮

电动机

型
号：YTM630-6

额定功率：1250MW

转
速：994r/min

制 造 厂：南阳防爆集团股份有限公司

减速器

型
号：T2C500 NFC-860

功
率：1072KW

传 动 比:
7.55

制 造 厂：SEW

小牙轮29个齿，实测转速131.7r/min，小牙轮与大齿轮均为直齿。

振动测量结果见下图，水平方向振动最大，垂直、轴向也很大

表1 #7B磨煤机振动测量结果                                  振动速度单峰值（mm/s） 测点 振动成分 #1→ #2→ #3→ #4→ #5→ #6→ #7→ #8→ 63.75HZ 7.1 8.7 12.0 12.0 14.0 12.0 1.2 1.0 127.5HZ 2.6 8.0 6.0 6.0 6.7 9.1 191.3HZ 4.0 3.5 2.5 0.9 4.5 3.8 总量 10.0 14.0 14.1 15.0 17.0 18.8 5.3 4.8

振动的主要频率为63.75Hz及其谐波。该减速机减速比为7.55，输入转速约994r/min,磨煤机小牙轮（即#5、#6轴承之间齿轮）齿数为29个，经计算小牙轮与大齿轮的啮合频率为994/7.55×29/60=63.63Hz，振动测试频谱分辨率为0.3Hz，所测得的63.75Hz的故障频率与小牙轮啮合频率较吻合，且由表1数据可知支承小牙轮的两轴承振动最大，据此判断引起该磨煤机系统振动的原因是小牙轮与大齿轮啮合不良，即小齿轮与小齿轮传动不连续，每对齿进入啮合状态时都有强烈的冲击，引起振动。

拆开小牙轮与减速机输出端联轴器后测量电机及减速机振动，各测点各方向振动均在1mm/s以内，且63.75Hz及其谐波完全消失，进一步说明了振动是由小牙轮与大齿轮啮合不好引起的。

根据该诊断结论，解体检查，发现发现小牙轮齿工作面磨损量达到5mm以上，更换上#6炉拆下来修复后的小牙轮（该小牙轮也严重磨损，将其从转子上拆下来对调，即将齿轮非工作面与工作面对调，不知道齿轮加工时工作面与非工作面是否完全一致）后，再次进行测试，测试结果见表2，振动无明显改善。测量小牙轮精确转速为131.7r/min,提高频谱分辨率至0.06Hz测量，故障频率为63.69Hz及其谐波（图2），齿轮啮合频率为131.7/60×29=63.66Hz，两者非常吻合。

表2 更换小牙轮后#7B磨煤机振动测量结果                         振动速度单峰值（mm/s） 测点 振动成分 #1→ #2→ #3→ #4→ #5→ #6→ #7→ #8→ 63.75HZ 4.4 7.7 9.8 10.4 11.1 11.2 127.5HZ 7.8 15.0 2.4 1.0 6.1 7.6 191.3HZ 1.4 0.6 2.2 8.2 4.1 总量 10.0 18.0 11.2 13.7 18.9 18.0 4.8 5.2

       此次更换齿轮后振动没有明显改善，原因分析如下：齿轮工作面和非工作面加工精度不同不能对调使用；大齿轮同样也严重磨损（小齿轮比大齿轮宽，中间明显凹陷，以此为依据很容易判断其磨损量，大齿轮比小齿轮窄不好判断，有没有标准磨具）；磨损只是一方面原因，安装时大小齿轮配合没有调整好。

图没发拷贝，还是看附件吧。

图2 更换小牙轮后#2轴承及#5轴承水平方向振动频谱图

#5轴承水平方向振动频谱图

#2轴承水平方向振动频谱图

小牙轮啮合频率及其谐波

zhliu9603

哪位对齿轮故障比较再行请积帮忙分析。

dashin

谢谢，楼主已经分析的非常好了，不过有几点建议，如果测量时使用的传感器是加速度传感器的话，要考虑积分后的信号丢失，分析时不但要考虑速度谱也要考虑加速度谱。如果用的是速度传感器，要小心低频信号的丢失（无法获取到），例如你的7#、8#测点测量值会很小。球磨机的振动不太好诊断，主要由于滚筒和减速箱的输出轴转速太低。因此要对球磨机的某些测点进行加速度、速度、位移量的全面分析。

djy2010

您好！贵司不知道使用的是那个品牌的传感器。 CTC振动和速度传感器

  
AC102振动传感器
  
  
型号  量程 频率响应±3dB,Hz  灵敏度   规格数量  噪声@1000Hz  特殊功能
AC102  ±50g  0.5~15000 100mV/g  21  2µg   通用，低成本
AC115  ±50g  1~6500 100mV/g  11 2µg  低成本，三轴测量
AC135  ±50g  0.2~3000 500mV/g  21 0.12µg 低频，顶部引线
AC230  ±50g  0.6~10000 100mV/g  11 2µg  高性能，三轴测量
VE101  ±1270mm/s  1.5~12000 4mV/mm/s  21 3µg  振动速度测量，顶部引线
LP202 0~12.7至
0~20mm/s
  10~1000
3~2500   5    振动速度测量;顶部引线，4~20mA输出
LP204 0~12.7至
0~20mm/s
  10~1000
3~2500   5   振动速度测量;侧向引线，4~20mA输出  
LP302  0~1g至
0~20g
  10~1000
3~2500    5    加速度测量;顶部引线;4~20mA输出  
AC901  ±500g  1.2~15000 10mV/g  1  11µg  本安防爆, 顶部引线
AC951  ±500g   1.2~15000 10mV/g  11  11µg IECEx防爆，顶部引线  


  

djy2010

联系人杜继益13621932369

zhufenghao123

不错哦。分析的很到位。

zhliu9603

问题是应该怎么调整呢？

fengchunlijdb

分析的很准确，的确是小牙轮与大齿轮之间安装存在问题。
我建议咨询使用相同设备的工厂，看他们是如何调整的、或者后期进行了那些改善。

文风

看了数据，建议重新调整小齿轮与大齿圈的啮合间隙，检查他们的顶隙，建议调整到10.5-11mm之间，同时检查齿轮侧隙，必需确定在平行于小齿轮轴中心水平位置检查，检查时考虑有载，无载两方都要检查，测量点要考虑齿轮运转方向和齿轮面啮合面接触面的间隙，判断轴向是否徧出，检查传动中心线，上述问题解决情况应该有所好转，同时处理改善齿轮润滑点的调整！

lian980888

看了楼主的附件后有几个疑问：电机传动到磨煤机中间有两个联轴器一个减速机，磨煤机的振动怎么会引起电机的轴的损坏，而两个联轴器没有问题？楼主所说的大小齿轮因该是开放式的齿轮吧，润滑油的种类是什么？减速机输出轴与小齿轮之间的联轴器是什么形式的？若需要调整大小齿轮的话，减速机输出轴联轴器因该是万向联轴器，这样才能单独的调整小齿轮的位置（也不能大范围的调整）。

lian980888

怎么都没有动静了？

lian980888

回复 9 # 文风 的帖子

请问：你说的齿顶隙的数值是因何而来？

tom577

我就是处理磨煤机振动的，吕明13906080356，和我联系，我发一些材料给你.要调大小齿轮齿顶间隙，找中心，修磨齿轮，找齿轮接触率 。处理后振动在10丝以下

故障诊断室

学习了，非常好的案例