氧化鋁廠3#球磨機(jī)故障診斷

杜永春

（中國(guó)鋁業(yè)廣西分公司裝備能源部，廣西 平果 531400）

中鋁廣西分公司氧化鋁生產(chǎn)用的球磨機(jī)共有7臺(tái)，相應(yīng)的棒磨機(jī)也有7臺(tái)。其中1#～4#球磨機(jī)是公司氧化鋁生產(chǎn)的一、二期設(shè)備，型號(hào)為D3.6×8.5m。

一、設(shè)備主要參數(shù)

1.機(jī)組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示。

2.球磨機(jī)主要參數(shù)。

電機(jī)型號(hào)：RY1800-8/1730，轉(zhuǎn)速：743r/min；

減速機(jī)型號(hào)：JPT100(1)，i=4，高速軸轉(zhuǎn)頻：f1=12.38Hz，低速軸轉(zhuǎn)頻：f2=3.1 H z；

減速機(jī)機(jī)嚙合頻率：346.7Hz，斜齒輪傳動(dòng)；小齒輪與大齒圈嚙合頻率：65Hz，斜齒輪傳動(dòng)；

減速機(jī)高速軸兩端軸承型號(hào)32240，滾動(dòng)個(gè)數(shù)n1=19；

減速機(jī)低速軸兩端軸承型號(hào)97172，滾動(dòng)個(gè)數(shù)n2=27；

小齒輪軸兩端軸承型號(hào) 23264CA/C3/W33滾動(dòng)體個(gè)數(shù)n3=18。

二、計(jì)算頻率

計(jì)算頻率見(jiàn)表1。

表1

三、頻譜分析及檢修處理

2012年3月22日公司氧化鋁廠原料3#球磨機(jī)振動(dòng)異常，立即對(duì)設(shè)備進(jìn)行故障診斷。測(cè)得振動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2，頻譜圖如圖2、3所示。

振動(dòng)頻譜圖上振動(dòng)能量有兩部分(圖2)，一部分0～140Hz的低頻部分，另一部分是減速器嚙合頻率346.7Hz周圍的頻率較高部分。從圖上可以看出，0～140Hz的低頻部減速器低速軸軸承外圈、內(nèi)圈及滾動(dòng)體很可能存在磨損松動(dòng)。為此建議及時(shí)停機(jī)處理。

表2 m m/s

由于生產(chǎn)上的原因，設(shè)備一直停不下來(lái)，直到4月10日，上午10點(diǎn)多，設(shè)備因振動(dòng)大，主電機(jī)及減速機(jī)高速軸異常振動(dòng)，電機(jī)軸向振動(dòng)達(dá)到9.24mm/s(如圖4所示)，導(dǎo)致電機(jī)與主減速的聯(lián)接分占的能量最高，異常振動(dòng)主要以這部分為主；截取該段頻譜進(jìn)行細(xì)化，可以清楚地看見(jiàn)，振動(dòng)頻譜圖已出現(xiàn)以轉(zhuǎn)頻3.092Hz為主的高次諧波(見(jiàn)圖3)；頻譜中存在高達(dá)10倍甚至20多倍的諧波分量，這與軸承在軸承座內(nèi)松動(dòng)或者部件配合松動(dòng)的振動(dòng)特征十分相符。據(jù)此，初步判定3#球磨機(jī)主處柱銷發(fā)生被剪斷故障，設(shè)備被迫停機(jī)。檢修人員先后換了兩次l聯(lián)軸器柱銷及對(duì)中調(diào)整，振動(dòng)仍未消除。

4月13日決定更換主減速機(jī)低速軸軸承。打開主減速機(jī)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)兩端軸承均跑內(nèi)圈，軸被磨小0.16～0.18mm，決定將軸進(jìn)行噴涂處理。4月16日將噴涂修復(fù)過(guò)的低速齒輪軸裝回，并進(jìn)行必要的裝配調(diào)整。決定帶料試運(yùn)行，但運(yùn)行不足10min，又發(fā)生聯(lián)軸器柱銷被剪斷故障。立即更換主電機(jī)聯(lián)軸器柱銷，并解體檢查小齒輪軸軸承座，發(fā)現(xiàn)兩端軸承跑內(nèi)、外圈，小齒輪工作面啃得也比較嚴(yán)重，經(jīng)更換新的小齒輪軸及軸承后啟動(dòng)試車，月20日檢測(cè)，軸承配合松動(dòng)的頻率全部消失，振動(dòng)的特征主要是嚙合頻率，主要是由于大齒圈齒面磨損，嚙合不良造成的。

四、檢測(cè)數(shù)據(jù)分析

從振動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)表上可以看到，每一個(gè)檢測(cè)部位軸向振動(dòng)值都是最大的，尤其是主減速器兩側(cè)各小齒輪軸兩側(cè)軸向振動(dòng)最為明顯。這是因?yàn)闇p速器的大齒圈、小齒軸齒輪均是斜齒，其軸向推力大，工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生明顯的軸向振動(dòng)，其最佳的監(jiān)測(cè)位置往往在軸向。

綜上所述得出以下結(jié)論：(1)主電機(jī)與主減速器聯(lián)軸器柱銷履次被剪斷的主要原因，是低速軸軸承損壞導(dǎo)致主減速器齒輪嚙合不良產(chǎn)生軸向沖擊所致。(2)設(shè)備出現(xiàn)異常振動(dòng)沒(méi)有得到及時(shí)處理，加劇了配合件磨損，加大了設(shè)備精度修復(fù)的難度和損失。(3)只有對(duì)多種振動(dòng)因素綜合考慮，才能有效地提高故障診斷的準(zhǔn)確率。(4)對(duì)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷，可以及時(shí)找出存在故障的部位和原因，科學(xué)地制定檢修決策，在最短的時(shí)間內(nèi)將設(shè)備修復(fù)，其產(chǎn)生的直接和間接經(jīng)濟(jì)效益是顯而易見(jiàn)的。