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机械振动中​齿轮箱振动故障诊断

  用振通900信号分析系统对采集的振动信号进行频谱分析,谱图见图5-2〜图5-5。

左主机进三垂向振动速度谱图.png.png

左主机进三水平振动速度谱图.png.png

左主机进三轴向振动速度谱图.png.png

左主机进四垂向振动速度谱图.png

  通过振动图谱分析判断左主机齿轮箱在92.5Hz频率速度振动值异常,如经检查其结构资料并经过计算,发现与倒车箍支撑轴承内圈4倍频92.34Hz相近,说明轴承内圈存在问题,从波形图上看有“截头”现象,说明带有干摩擦现象。经拆检,发现齿轮箱倒车箍支撑轴承内圈断裂,倒车齿轮轴颈磨损(最大处20μm)。


故障原因及排除: 

  倒车箍上的支撑轴承属于滚动轴承,采用过盈配合工艺加装在倒车齿轮轴上,从而保证了齿轮轴与支撑轴承内圈紧密配合为一体。正常情况下在齿轮轴高速旋转时,带动支撑轴承内圈通过支撑轴承的滚柱体与支撑轴承外圈产生相对旋转,达到既支撑整个倒车箍的重量又减小了轴承与轴之间摩擦的目的。该滚动轴承的润滑由齿轮箱专门的油路保证。

  当支撑轴承内圈断裂,使支撑轴承与倒车齿轮轴之间的配合间隙增大,齿轮轴与支撑轴承形成了相对独立的个体,从而导致了在齿轮轴高速旋转时,支撑轴承的内圈与倒车齿轮轴产生了相对滑动,形成了一对摩擦副,该摩擦副无正常的油路供给滑油润滑,发生干摩擦磨损,同时产生大量的热量,使得该部位局部温度升高。随着齿轮箱的使用时间增加,倒车齿轮轴与支撑轴承的受力部位磨损加大,之间的间隙也随之加大,形成了倒车箍的不对中状态。这种状态如不拆检,进行修复,干摩擦磨损量加大,产生大量磨粒流入到整个润滑系统中,将造成整个倒车箍损坏,甚至整个齿轮箱的报废。


  齿轮箱监测主要方法可分为油液监测和振动监测。在实际工作中,振动监测对齿轮箱的工作状态作用较油液监测明显。红外测温虽然简易,但机械发生故障的征兆往往是装备的局部或整体温度升高,这种测量方法在对装备故障的初期诊断是一种有效手段。