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泰兴减速机齿轮振动异常诊断与分析

发布时间:2017-12-17 23:09:00 点击:


一、故障情况

       泰兴减速机自投入以来一直运行良好。2003年12月监测数据显示减速机大、小齿轮轴瓦振动不断增加,而且噪声也不断增大,尤其箱体振速已达46mm/s泵和蒸汽透平振动略有增加,故障问题主要集中在减速机上。如果继续运行下去,不仅可能发生齿轮断齿,而且会造成蒸汽透平机组和泵部件的损坏,会产生严重后果。

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        机组布置如图1所示,减速机大、小齿轮与泵和透平连接方式均采用齿式联轴器。两齿轮均为斜齿圆柱齿轮,大齿Z2=176,小齿轮Z1=25,速比为7.04,齿轮模数为5mm,小齿轮转速n,n1=5210 r/min,中心距511.93mm。
        机组解体检修前对机组各部位振动数据进行了采集,各点的振动数据如表1。可以看出减速机各点的振动明显比其他测点高。

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二、频谱分析


        采集测点2和测点5的频谱,如图2,3所示。
        齿轮的啮合频率为从频谱图上可以看出主振动频率为齿轮啮合频率,其两侧边频间隔频率为86.8Hz,为小齿轮转速频率。采集其他测点方向的频谱与图2,图3谱图基本相同。分析为齿轮啮合不良,重点检查小齿轮轴与透平机对中情况。

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三、采取措施及原因分析


         1.采取的措施
        停机解体检查发现小齿轮与透平连接的齿式联轴器的喷油嘴堵塞,联轴器两内齿圈与外齿套因缺油润滑而发生粘合。同时检查机组对中时发现减速机与泵水平方向对中不好,测点2处的径向薄壁瓦磨损严重,巴氏合金层脱落,造成齿轮啮合时垂直方向平行度偏大。因考虑齿轮为进口部件,无原装备件,故更换了损坏的联轴器和磨损的轴瓦,重新进行找正,清洗了油系统。开机试运行时振动和噪声仍很大,频谱图形无明显改变。之后停机解体检查,更换了大、小齿轮的径向瓦和推力瓦,复查了齿轮水平和垂直方向的平行度,齿轮延齿宽方向接触面积为40%(低于60%)。为确定齿轮能否继续使用,机组进行了第二次开机,但振动和噪声无明显改善。第三次解休时更换了国产齿轮和部分轴瓦,开机运行时振动和噪声均大幅度下降,运行稳定。
        2.原因分析
        高速轴小齿轮联轴器由于缺油润滑而发生粘合现象,造成小齿轮与透平转子对中不好,小齿轮靠联轴器轴头跳动达0. 06mm,同时,泵体发生偏移,致使泵与减速机不对中,两者原因造成大、小齿轮啮合不良。在这种情况下运行一段时间后,在齿面啮合处沿齿宽方向产生局部偏磨现象,齿轮的齿形尺寸发生变化,磨损处的齿面渗碳层厚度减少,即使更换轴瓦,大、小齿轮原有齿轮齿面啮合部位已发生变换,造成齿轮啮合不良,开机时减速机振动和噪声仍很大。



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