增速箱输出端轴瓦垂直方向振动大

bluezaggio

我公司一台鼓风机，
型号：R085/1120KP-GG离心压缩机；
电机：2680KW/1497RPM
基础支撑形式：刚性支撑；
增速变速箱；输入大齿轮齿数104，输出小齿轮齿数33个，单级人字齿；齿轮轴轴承：滑动轴承；
转子数16片,定子/导流叶片数10片；叶轮第一临界转速2600RPM，第二临界转速4730RPM；
输送介质：空气
开车情况：这台B系列风机为九十年代进口设备，曾闲置几年，没有以往历史数据；今年开车后发现增速箱输出轴靠近联轴器一侧轴瓦垂直方向振动比较大，频谱上以齿轮啮合频率以及高低速轴转速边带为主，低频段有几个不知来源的频率。如图所示，而其它方向、其它测点振动都非常良好（与公司另一个系列即A系列的同工况风机相比）。还请大家帮忙分析一下到底是什么原因，为什么只有这一个测点的垂直方向振动大？

fengchunlijdb

建议检查高速轴轴瓦的顶间隙、侧间隙（虽然啮合频率较大，边带明显，但只有垂直大，不能说齿轮有问题，另外齿轮的固有频率应该没有那么高）

huang9057

能否发个时域上来看看，最好是0.1s以下的

bluezaggio

现在就是若需要动轴瓦的话，可能需要揭大盖，因此想确认是轴瓦故障后再行动。
以下是加速度谱和时域波形，供参考！

huang9057

从图上看来轴瓦本体故障似乎并不是很明显，不过人字齿轮在安装时如果因为轴瓦间隙等原因导致中心距偏大的话，从受力分析看垂直方向分力会加大，导致垂直方向振动加剧。

wade111

单从谱图上来看的话，个人觉得松动或者是轴瓦间隙的原因。
lz给出的谱图，应该加大分析带宽，起码得看到齿轮啮合的3 倍频，当然了，lz给出的谱图中，相信3倍齿轮啮合频率不会超过1mm/sec.，但是这对判断齿轮状态有益。
齿轮的固有频率的幅值，应该小于齿轮的啮合频率的幅值，所以图上估计不是齿轮的固有频率。
lz能否给出另一个径向以及齿轮箱两侧的谱图吗？曾经遇到两个径向振动值差别较大，但是齿轮已经损坏的案例。

bluezaggio

回复wade111：有问题的B系列风机频谱上的峰值是齿轮啮合频率，而A系列那个风机频谱上15万多转是啮合频率、11万多转处怀疑是固有频率。另外，我给的频谱是截取的一个频率段，实际采样频率已经达到了60万转，已经超过3倍啮合频率了，但啮合频率的其它谐频幅值已经很低了，2倍谐频才0.43mm/s。
我的分析也和大家差不多，今天和维修部门说一下，看有没有时间检查一下轴瓦间隙。

casper0910

时域波形很干净，不存在冲击。啮合频率边频很小，齿面不会存在问题，那应该不会是固有频率。齿形是什么样的？这种情况下设备应该不会有什么问题

bluezaggio

回复casper0910：齿形是人字齿，之所以在时域中看不到冲击，我想和我的分辨率设置有关，频谱上是十几万转的高频峰值，而我设置的时域采集分辨率比较低，采不到这么高的频率。齿面问题，由于低速轴一侧（只间隔半米多点）振动非常好，所以我也是觉得齿轮应该没问题。

wade111

看lz采集的时域图，好像没有采集到齿轮的啮合频率，是不是分析频率设置的小了?
另外，也不排除高速轴齿轮有问题，水平方向振动值多大呢？我检测过一个齿轮箱，高速轴和低速轴振动值相差有8倍多。水平方向和垂直方向也相差很大。
建议楼主重新设置一下时域信号参数，采集一下加速度信号。

bluezaggio

时域的分辨率是低了，最高采样频率采1kHz，低于啮合频率即12.7万多转那个峰值。
用和垂直方向同样的采集定义测水平和轴向振动，都只有不到2mm/s－peak。低速轴几个方向都差不多，也都很低。
对于wade111那台齿轮损坏的设备，我有个疑问，为什么只有一个轴上一个方向的振动大呢？

bluezaggio

车间怀疑是变频的影响，一会儿准备调一下频看一看，排除一下这个原因。另外，我也正好将时域采得分辨率高一点、采样频率设高一点看看有无冲击。另外仔细采以下其它几个方向的振动速度、加速度等。稍晚会将相关数据传上来。

bluezaggio

刚才去了下现场，发现一个奇怪的问题。在变频稳定的情况下，测量振动时发现垂直方向的振动速度值在5mm/s-peak到14mm/s-peak之间缓慢波动，大概1秒钟变化0.1mm/s。而在调节电源频率时，调节得慢时，振动值不受影响，还是按前述的规律缓慢变化，但调得快时，其变化量就比较大，会突然从14降到5，或从5升到14mm/s。由于噪音大、现场通讯不太好，所以也没太过多调整和检查。不知这是什么原因。
当时设置的采集定义如下所示：


另外：采集了加速度谱，基本和前面提供的频谱差不多。时域还是没有采集到12万多转的冲击。
我现在想，频谱上基本是以齿轮啮合频率占绝对优势，就说明在运行中齿轮的啮合力有所变化，不知是否和带变频后频率的轻微波动有关，而仅仅是频率有一点点的波动，怎么会引起这么大的齿轮啮合力变化呢？还有没有其它的可能，比如轴瓦的松动等的可能呢？

wade111

原帖由 bluezaggio 于 2009-9-1 08:01 发表
时域的分辨率是低了，最高采样频率采1kHz，低于啮合频率即12.7万多转那个峰值。
用和垂直方向同样的采集定义测水平和轴向振动，都只有不到2mm/s－peak。低速轴几个方向都差不多，也都很低。
对于wade111那台齿轮损 ...

对应只有一个方向振动大的原因，我觉的有几个方面：最明显的就是振动大的一端的有螺栓松动，有些预紧力不够；因此，我觉的轴瓦的松动是有可能的，其次，振动大的一端为轧机侧，而电机侧的轴颈由于有联轴器的连接，故振动较小；
如果在变频的过程中，振动速度有这样的变化的话，那我觉的齿轮损坏的可能性就比较小了；我想，电机在变频的过程中，其转矩是变化的，在一定的区间内，频率变化虽然不大，但是其转矩可能变化较大；
lz设置的时间信号，采集加速度信号的时候，我觉的没必要非得看齿轮啮合时候的冲击，看看其啮合频率的加速度值的大小，还有波形的形状，这些也能提供很好的信息的；

[ 本帖最后由 wade111 于 2009-9-1 20:59 编辑 ]

bluezaggio

该风机原先并未设计变频调节，是后来为了节能才加的变频器。在加装变频器缓慢升速启动过程中，在十Hz多一些的时候（风机轴一阶临界转速约30Hz多一些）曾发生一个振动和噪音明显增大的阶段，感觉声音不是很舒服。但之后就没有什么异常了。现在在想，不知是否转速低时油膜形成不好，导致了轴与轴瓦碰磨，损伤了轴瓦？