皮帶驅(qū)動機組故障診斷案例

劉紅星，白志平，李 馬，王正祥，趙積武，王玉山

（1.南京大學(xué)，江蘇 南京 210093；2.金川集團科技有限公司，甘肅 金昌 737104）

一、皮帶驅(qū)動機組簡況

某有色金屬礦井下的大型皮帶驅(qū)動機組包括兩個電機、兩個液力偶合器、兩個減速機、一個摩擦滾筒、一個包角輪。電機的額定功率約600kW，電機和偶合器的額定輸出轉(zhuǎn)速約1 450r/min，減速機的輸出轉(zhuǎn)速約37.07r/min，滾筒的線速度約2.5m/s。

二、監(jiān)測診斷系統(tǒng)概況

南京大學(xué)為此皮帶驅(qū)動機組開發(fā)的監(jiān)測診斷系統(tǒng)，如圖1所示，共檢測34路信號。其中，四路轉(zhuǎn)速信號涉及電機轉(zhuǎn)速兩路、偶合器輸出轉(zhuǎn)速一路、包角輪轉(zhuǎn)速一路，其他轉(zhuǎn)速可由此四路轉(zhuǎn)速導(dǎo)出。12路溫度信號涉及電機溫度信號共四路、偶合器工作液溫度共兩路、減速機油液溫度共兩路、滾筒兩端軸承溫度共兩路、包角輪兩端軸承溫度共兩路。14路振動加速度信號涉及電機振動加速度信號共兩路、偶合器軸承振動加速度共兩路、減速機振動加速度共四路、滾筒兩端軸承振動加速度共兩路、包角輪兩端軸承振動加速度共兩路。另外，還有電機電流和超聲料位信號共四路。

監(jiān)測診斷系統(tǒng)對異常情況有超閾值報警功能、異常日志功能、控制停機功能等，并提供了豐富的分析診斷軟件，包括：趨勢分析比較軟件、振動精密分析診斷軟件等。

圖1 皮帶驅(qū)動機組監(jiān)測系統(tǒng)示意圖

三、分析診斷案例

監(jiān)測系統(tǒng)安裝并投入運行后，則可對皮帶驅(qū)動機組的運行狀態(tài)進行分析。

首先看趨勢圖。從監(jiān)測的2～3天（兩千多點）的振動峰峰值趨勢圖看，2#一側(cè)偶合器的振動不平穩(wěn)，有時大其他時間點約四倍。再從監(jiān)測的同期溫度變化趨勢圖看，開機時2#一側(cè)偶合器溫度高出1#一側(cè)10℃。若放大偶合器振動峰峰值趨勢圖和溫度變化趨勢圖在1600點附近的細節(jié)，分別見圖2和圖3?？梢钥闯?，2#一側(cè)偶合器振動峰峰值的突然增大發(fā)生在偶合器溫度跨過谷點的時刻。偶合器溫度谷點時刻就是偶合器啟動時間點，這是符合邏輯的，因為啟動之前偶合器為停止?fàn)顟B(tài)，偶合器溫度處在逐漸降低的過程。另經(jīng)轉(zhuǎn)速圖分析，也進一步證實了2#一側(cè)偶合器的振動大發(fā)生在偶合器啟動時刻。偶合器啟動后，振動又很快恢復(fù)到平常水平。

2#偶合器啟動時刻振動大的現(xiàn)象可用監(jiān)測系統(tǒng)精密振動分析軟件來分析。對一組偶合器啟機數(shù)據(jù)進行精密分析，見圖4。圖中顯示偶合器2#的振動顯示出豐富的高頻分量，說明2#偶合器啟動時其軸承油膜尚未形成，可能出現(xiàn)了動靜件的碰磨故障。啟動后，振動又回落到一個比較低的水平，這說明啟動后油膜基本形成、不再碰磨，只是油膜質(zhì)量還稍差一點。此時，2#一側(cè)的振動和溫度還是比1#一側(cè)稍高一點。

首先懷疑是軸承的問題。但當(dāng)時在2#偶合器剛換上新軸承時其溫度就稍高，這說明根本原因不是軸承有問題，可能是安裝時2#偶合器與2#減速機對中不良，造成油膜未形成時出現(xiàn)了動靜碰磨。因此，經(jīng)判斷認為，根本原因是：2#偶合器與2#減速機安裝時對中不好。

四、結(jié)束語

進行了上述的分析診斷后，由于種種原因，沒有對2#偶合器與2#減速機對中不良的問題采取必要措施。兩個月后，連接2#偶合器與2#減速機的齒輪離合器的輪齒出現(xiàn)斷齒故障，這與兩個月前此處對中不良的診斷結(jié)論相吻合。

因此，要給出正確的診斷結(jié)論，則要基于好的監(jiān)測系統(tǒng)，要結(jié)合對機組背景的了解，要進行嚴密的邏輯推理。