分解槽是氧化铝生产的公司的关键设备,氢氧化铝的析出就是在分解槽中进行的。分解槽搅拌装置减速机输出转速只有4.77r/min,故障诊断难度大。机组简图及测点布置如图1所示,电机通过皮带轮、皮带,将电机1480r/min的转速等速传递给减速机1轴转动,经过四级降速后驱动搅拌轴旋转,实现对铝酸钠溶液的搅拌。
减速机轴承型号及齿轮齿数见下表:
1、1轴轴承故障频谱分析
在检测过程中发现Rp404分解槽减速机出现异常,测得振动频谱如下图所示;1轴的上盘轴承水平方向振动幅值只有0.7383mm/s,下盘为0.5757mm/s振动值都很小,但振动速度谱已出现443.5Hz的1、2倍频;下盘轴承轴向振动频谱更为明显,其振动值仅有0.4469mm/s,如图2所示,这既是1轴轴承外圈故障特征频率的2倍、4倍谐频,也可能是1、2轴齿轮的啮合频率的1、2倍频;从边频可以发现,其受到2轴转频调制,有以2轴转频5Hz的边频带(不多)出现,如图3所示(是图2的放大图谱),说明443.5Hz也是1、2轴齿轮啮合频率;以上表明1轴轴承出现故障,内外圈可能出现磨损点蚀等缺陷,2轴上的齿轮出现磨损现象。
2、2轴轴承故障频谱分析
由于安装条件限制,无法检测到2轴的上盘轴承的振动数据,只能对下盘轴承进行检测,水平方向振动值见上表,为0.6002mm/s,振动频谱如图4所示,振动速度频谱已经有轴承内圈故障特征频率及其谐波出现,还未出现边频,显示轴承故障已到中晚期。
3、 3轴轴承故障分析
3轴上下2盘轴承水平、垂直、轴向均出现了轴承滚动体故障特征频率的6倍频,水平向的解调谱出现保持架整10倍的谐波频率,轴向振动频谱出现以转频1.09Hz为间距的边频带,(见图5、6、),从图5上可以看出整10倍保持架故障特征频率4.8Hz的谐波频率,从图6上可以看出以1.09Hz为基础的多阶等间距谱线,说明轴承故障严重,可能已出现剥落了,6倍的滚动体故障特征频率,表明至少有6个以上滚动体出现问题。立即决定退槽停机检修。
4、检修情况及检修前后频谱图对照
检修检查各轴检查发现3轴上下两盘轴承有大量的铁屑,轴承磨严重,内、外、圈滚动体严重剥落,下盘轴承有1颗滚珠脱出保持架掉下来(见轴承特写图片),齿轮有轻微磨损。解体后发现1轴、2轴轴承已出现磨损,轴承内、外圈有鱼鳞状的点蚀小坑且有拉痕 ,滚动体表面有一道道拉痕(见1、2轴轴承特写图片),表明有磨粒进入磨损造成。检修人员更换了损坏的轴承,回装试车,设备已恢复正常。见检修前后频谱对比图。
上图为1轴下盘轴承检修前后频谱对照图,从图上可以明显看出,检修后盘轴承外圈故障特征频率已经消失。
上图为2轴下盘轴承检修前后频谱对照图:从图上可以明显看出检修后轴承内圈故障特征频率已经消失。
上图为3轴下盘轴承检修前后频谱对照图,从图上可以明显看出检修后轴承滚动体故障特征频率已经消失
上图为3轴下盘轴承检修前后解调谱对照图,从图上可以明显看出检修后10倍保持架谐频故障特征频率已经消失。