半自磨機振動監(jiān)測與故障診斷

楊叢軍

(云南金鼎鋅業(yè)有限公司,云南 怒江傈僳族自治州 671400)

在礦物加工領(lǐng)域中，純自磨的已經(jīng)越來越少，逐步被半自磨所取代，如今半自磨已經(jīng)成為了礦自磨的主流選擇。半自磨機在長時間運行之后，如果沒有進行良好的維護保養(yǎng)，可能會出現(xiàn)振動問題，對其正常工作造成不利的影響，因此需要對振動問題進行檢測，確定故障的情況，然后采取針對性的措施排除故障，保證半自磨機的正常運行，保證生產(chǎn)的效率。本文以某選礦廠的半自磨機故障問題為例，對半自磨機振動監(jiān)測與故障診斷進行了分析。

1 半自磨機簡介

在結(jié)構(gòu)上，半自磨機和自磨機區(qū)別不大，半自磨機的徑長比一般都大于3，是一種短筒型的磨礦機，其原理是應(yīng)用部分鋼球來代替部分礦物，作為磨礦介質(zhì)來進行礦物的研磨，其運行特點是低速、重載并且連續(xù)運轉(zhuǎn)。半自磨機的筒體是由低轉(zhuǎn)速同步電機來帶動的，電機通過空氣離合器和1對開式齒輪來帶動其進行轉(zhuǎn)動，然后筒體內(nèi)部提前預(yù)裝的鋼球，以及實時輸送進筒體內(nèi)部的礦石也會一起跟隨筒體一起進行旋轉(zhuǎn)。

2 半自磨機振動檢測

振動檢測是一種檢測手段，常用于各種機械設(shè)備的檢測工作中，能夠?qū)υO(shè)備的基礎(chǔ)狀態(tài)進行有效的檢測，這種檢測手段經(jīng)過實踐的檢驗，被認為是一種有效的設(shè)狀態(tài)檢測手段，因此應(yīng)用越來越廣泛。振動檢測技術(shù)的應(yīng)用，對于機械設(shè)備的穩(wěn)定運行、維修策略的選擇等都有重要的作用，還能夠降低設(shè)備的運營維護成本。

（1）振動監(jiān)測位置布置。對該半自磨機進行振動檢測的第一步是確定測點位置，圖1中所示的是其測點布置的示意圖，主要對電機自由端和驅(qū)動端、小齒自由端和驅(qū)動端以及進料和出料端主軸承進行振動檢測，在每一處測點都進行垂直方向、水平方向和軸向三個方向的振動檢測。

圖1 半自磨機振動測點布置示意圖

（2）檢測結(jié)果。按照上述的測點布置，對該半自磨機進行了振動跟蹤檢測，具體的檢測結(jié)果如表1中所示：

表1 振動檢測結(jié)果

相關(guān)振動標準將振動按照振動速度分為A、B、C、D四個等級，分別代表優(yōu)良、良好、報警和危險，具體的數(shù)值如表2所示：

表2

根據(jù)表1中的測量結(jié)果以及表2中的振動等級，可以看出處于報警和危險等級的測量點如下：①報警（C區(qū)域）：小齒輪自由端水平、垂直振動；小齒輪驅(qū)動端垂直振動；電機驅(qū)動端水平、垂直振動；電機自由端軸向振動，需要對其進行重點關(guān)注。②危險（D區(qū)域）：小齒輪自由端軸向振動；小齒輪驅(qū)動端軸向振動；電機驅(qū)動端軸向振動，具有較大的危險性，如果不對其進行及時的處理，很可能會造成事故。

（3）解決方案。①振動源電機驅(qū)動端軸向。此處的振動速度最大，屬于危險等級，說明電機轉(zhuǎn)子軸和小齒輪軸存在不同心的問題。但是從該半自磨機水平方向的振動滿足相關(guān)標準可以看出，上述原因并不是造成這一問題的唯一原因，還有其它因素影響。通過分析認為，導(dǎo)致這一問題的因素可能是氣動離合器軸向鎖緊裝置長，由于這一因素造成了電子轉(zhuǎn)子和磁力中心線之間存在偏差，而這一因素造成電機驅(qū)動端在磁力的作用下，出現(xiàn)了單純的軸向振動。解決方案：在對半自磨機進行檢修時將鎖緊裝置拆除；將電機的轉(zhuǎn)子軸和小齒輪軸的同心度調(diào)整到正常范圍，使電機空轉(zhuǎn)，直至其保持穩(wěn)定；對電機轉(zhuǎn)子軸、小齒輪的軸向間距進行檢測，并對其進行精確的調(diào)整，使其處于恢復(fù)正常。②小齒輪自由端水平、垂直和軸向振動都很強烈。通過對小齒輪自由端的振動異常情況進行的分析可知，導(dǎo)致其在三個方向上都有強烈振動的原因是其軸承出現(xiàn)了嚴重的磨損，導(dǎo)致油隙過大，解決這一問題的方式是對軸承進行及時的更換。③小齒輪驅(qū)動端垂直、軸向振動超標嚴重。通過對這兩個方向的振動頻譜進行分析，發(fā)現(xiàn)這兩個方向的頻譜都在嚙合頻率的位置出現(xiàn)了震動峰值，根據(jù)這一情況，認為導(dǎo)致這一現(xiàn)象出現(xiàn)的原因很可能是電機驅(qū)動端軸向的強烈振動。④在進行振動檢測的過程中，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場電機地板存在強烈的震感，大約每5s會出現(xiàn)一次。考慮到半自磨機的實際轉(zhuǎn)速，認為導(dǎo)致這一問題的現(xiàn)象可能是一側(cè)大齒輪連接螺栓出現(xiàn)了松動的問題，應(yīng)停機，對實際情況進行檢查，及時的修復(fù)。

（4）停機檢查檢修。根據(jù)振動檢測的結(jié)果，對半自磨機進行停機檢修，發(fā)現(xiàn)該設(shè)備確實存在上述問題，然后按照上述解決方案進行維修。

（5）實施效果。在完成停機檢修工作之后，重新運行設(shè)備，并且再次對該設(shè)備進行振動檢測，結(jié)果顯示上述各部位的振動速度都有顯著的降低，各部位各方向上的振動速度都達到了B級標準（良好），設(shè)備運轉(zhuǎn)良好，振動頻譜中的故障也沒有出現(xiàn)，半自磨機在運行過程中各部位都沒有出現(xiàn)聲音異常。通過上述結(jié)果可以判斷，振動檢測的結(jié)果準確，問題原因分析正確，解決方案合理，使半自磨機恢復(fù)了正常的運行狀態(tài)，避免了非計劃停機檢修的出現(xiàn)，極大的降低了設(shè)備出現(xiàn)故障的可能性，有效的保證了生產(chǎn)活動的正常進行。

3 結(jié)語

某選礦廠的半自磨機傳動部位出現(xiàn)了振動異常，通過電機自由端和驅(qū)動端、小齒自由端和驅(qū)動端以及進料和出料端主軸承等部分進行垂直方向、水平方向和軸向三個方向的振動檢測，確定了振動速度和振動頻譜異常的部件，以及其振動的方向，小齒輪自由端水平、垂直振動；小齒輪驅(qū)動端垂直振動；電機驅(qū)動端水平、垂直振動；電機自由側(cè)軸向振動屬于報警級別。小齒輪自由端軸向振動；小齒輪驅(qū)動端軸向振動；電機驅(qū)動端軸向振動，屬于危險界別，并確定了振動源為電機驅(qū)動端。通過半自磨機振動異常的檢測和維修實例，確定振動檢測技術(shù)對于解決設(shè)備故障問題有良好的效果，為今后解決這類問題提供了借鑒。