水環(huán)真空泵常見(jiàn)的故障現(xiàn)象有真空度或容量不足、電機(jī)超負(fù)荷、噪音和振動(dòng)和軸承過(guò)熱等,其發(fā)生的故障點(diǎn)及處理方法如表1。
02 診斷案例某鋁業(yè)公司在2003 年 11 月真空泵減速機(jī)的軸承損壞,使得軸承外圈在軸承座中轉(zhuǎn)動(dòng),導(dǎo)致減速機(jī)機(jī)殼損壞,經(jīng)檢修仍然無(wú)法正常運(yùn)行,更換減速機(jī)后運(yùn)行正常。自 2007 年 7 月以來(lái),真空泵振動(dòng)和噪音逐漸增加,為查找其原因,診斷師使用了數(shù)據(jù)分析儀,對(duì)該真空泵的電機(jī)、減速機(jī)、泵體輸入端軸承進(jìn)行檢測(cè)。
機(jī)組情況:真空泵機(jī)組由電機(jī)、減速機(jī)、泵體組成,采用剛性基礎(chǔ)安裝,所有支承為滾動(dòng)軸承,采用油脂潤(rùn)滑。真空泵型號(hào)為 CBF610-2BG3,轉(zhuǎn)速298r/min,供水量 13-32m3/h;電機(jī)型號(hào)為 YKK4004-4,轉(zhuǎn)速1480r/min。減速機(jī)型號(hào)為 1C315N,傳動(dòng)比為 5.08:1。
為了檢測(cè)真空泵機(jī)組的振動(dòng)及溫度等參數(shù),在電機(jī)輸出端、減速機(jī)輸入端和輸出端、泵體前、后的軸承位置布置了振動(dòng)測(cè)點(diǎn)。
減速機(jī)輸入端的水平速度有效值趨勢(shì)圖表明,檢測(cè)的開始階段,減速機(jī)輸入端水平速度值較小(約3.5mm/s);7 月下旬后振動(dòng)速度值增大,8 月 8 日振動(dòng)速度值急劇增加,達(dá)到 4.80mm/s。據(jù)此,判斷減速機(jī)處于加速劣化趨勢(shì)狀態(tài),需立即作進(jìn)一步分析,以確定故障部位及程度。
由減速機(jī)輸入端水平速度瀑布圖可知,振動(dòng)值上升主要為153Hz 和其倍頻成分,以及少量高速軸轉(zhuǎn)頻邊帶,故判斷故障部位位于減速機(jī)高速軸上。
為減速機(jī)輸入端水平速度對(duì)比多頻譜圖,頻譜間存在差異,即在8月8日頻譜中,在400-900Hz之間出現(xiàn)了明顯的153Hz倍頻異常信號(hào)。
軸承和齒輪的信號(hào)主要表現(xiàn)在高頻上,而加速度對(duì)檢測(cè)高頻振動(dòng)非常有效,故對(duì)減速機(jī)輸入端水平的加速度信號(hào)進(jìn)行頻譜分析。在頻率為 2-5000Hz 的加速度頻譜上,2000-4000Hz范圍內(nèi)明顯地出現(xiàn)了峰丘狀邊頻帶,這一范圍是軸承元件的固有頻率區(qū)間,據(jù)此,判斷軸承元件可能出現(xiàn)故障。
為了進(jìn)一步確定發(fā)生故障的部件,對(duì)減速機(jī)輸入端水平加速度信號(hào)進(jìn)行包絡(luò)解調(diào)分析。圖中存在 153.125Hz 及其倍頻,經(jīng)計(jì)算可知,此頻率為減速機(jī)輸入軸軸承外圈的通過(guò)頻率。
綜上分析,判斷輸入軸軸承元件可能已經(jīng)損壞,且損壞情況嚴(yán)重。須立即對(duì)減速機(jī)進(jìn)行解體檢修。
拆機(jī)驗(yàn)證減速機(jī)解體后發(fā)現(xiàn),輸入軸軸承損壞嚴(yán)重,內(nèi)外圈磨損、滾珠蝕點(diǎn)較多。二軸齒輪有一齒輪斷裂損壞。分別表明減速機(jī)高速軸靠電機(jī)側(cè)軸承外圈、滾動(dòng)體和輸出齒輪軸的損壞情況,從a、b 看出軸承問(wèn)題較嚴(yán)重;圖 c顯示齒輪有一處斷齒。