案例分析-齿轮箱高速轴

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齿轮箱高速轴发热问题的解决

齿轮箱高速轴发热问题的解决

找正端面垂直用 。
⑨ 工 序 1 侧 卷 筒 轴 孔 的镗 孔 是 非 常 O两
困难 和 关 键 的 工 序 , 外 采 用 专 用 机 床 同 时 国 加 工 前 后 轴 孔 , 通 用 的镗 床 只 能 采 用 调 面 在
余量 , 防止 精加 工 时热 变 形 影 响 。 ② 工 序 5基 准 的加 工 非 常 关 键 , 严 格 要
设计 该种 油 封 时必 须 注 意 以下 3点 :
() 承 盖 必 须 做 成 剖 分 式 , 则 无 法 1轴 否
装配;
() 2B必 须 大 于 A, 则 同样 无 法 装 配 ; 否
无 泄 漏 , 简 化 了设 备 管理 , 节 约 了资 金 。 既 又 5 设 计 该 油封 的 注 意 事 项
()轴 承 盖 剖 分 面装 配 时 必 须 涂 一 些 密 3 封胶 , 以增 加 密 封 效 果 。 ( 稿 日期 : 0 2 0 — 8 收 2 0 — 5 1)
( 接第 5 上 O页 )
() 工 序 实施 要 点 3各 ① 工 序 3粗 加 工 时 严 格 控 制 各 部 位 的
图 1 油 封 原 设 计 3 解 决 方 案
表 1 轴 套 实测 温 度 值
要 想 彻 底 解 决 该 设 备 的 发 热 问题 , 一 唯
有 效 的方 案 是 采 用 非 接 触 式 油 封 结 构 , 除 消
磨 擦 现 象 , 而 切 断 热 源 。采 用 了如 图 2的 从
油 封 结 构 :轴 承 盖 和 轴 套 之 间 有 1 mm 的 间 隙 , 润 滑 油 改 “ ”为 “ ”, 让 它 出来 , 对 堵 导 先 2 发热 原 因分 析 控 制 密 封 的发 热 常 常 考 虑 以下 因 素 : () 1密封 圈材料 ; 碰到甩 油环后 被甩 到轴承盖 里 的容腔 中, 再

风电齿轮箱高速轴轴承振动的应用分析

风电齿轮箱高速轴轴承振动的应用分析

风电齿轮箱高速轴轴承振动的应用分析摘要:近年来,我国对电能的需求越来越多,风力发电有了很大进展。

使用风力作为动力的发电机,其内部的齿轮箱是该电机组当中最为核心的一个机械零件。

齿轮箱内部的高速轴,大量的使用圆锥滚子作为轴承。

但这一类型的轴承发生的振动问题,频繁造成齿轮箱的振动大于规定要求的现象。

根据有关的分析了解到,滚子部位出现的波纹度不正常现象,是导致振动大于规定要求这一问题的主要原因。

关键词:风电;齿轮箱;高速轴;轴承振动;应用分析引言风电齿轮箱是双馈风电机组中连接叶轮和发电机的重要部件,是传递能量和承受风载的核心部件。

根据美国和欧洲相关研究机构统计资料表明:齿轮箱是风电机组故障率最高的部件之一,其引起的故障停机时间最长,其中约达50%源于高速轴轴承故障。

高速轴输入端常采用圆柱滚子轴承,输出端采用圆锥滚子轴承,由于外部风载激励和内部激励,特别是齿轮箱输出轴与发电机轴不对中,将使高速轴轴承载荷增大,给轴承带来附加位移和动载响应,加速高速轴轴承过早失效。

1齿轮失效特征归类概述兆瓦级风机齿轮箱工作环境更加复杂,交变载荷以及运行速度的时刻改变给齿轮失效类型的准确诊断和定位带来了很大困难。

除了齿轮长期运行逐渐积累的失效,风力齿轮箱的复杂运行环境使随机冲击带来失效也时常发生。

为此,该文结合齿轮失效机理和失效演化过程对不同失效类型的特征进行归类分析,以便更加快速判断失效程度和类型。

齿轮正常啮合、发生分布式失效、局部失效3种情况,对其时域、频域特征进行具体分析。

发生断齿失效时,在断齿处将会产生很大的冲击,在时域上表现为幅值的规律性增大;在频域上体现为啮合频率及其倍频的边频带数量增加,幅值增大,分布变广,同时由于冲击会引起齿轮箱某阶固有频率,产生共振带。

当齿轮发生分布式失效时,如齿轮发生均匀磨损时,会导致传动间隙增加进而引起齿轮啮合点相对位置的变化,从而使激励成分发生变化。

在频谱表现为旋转频率、啮合频率及其倍频的位置不发生变化,但幅值增大,即会产生啮合频率及其倍频的幅值增大的现象,同时振动信号会激发以转频为间隔的啮合频率边频带。

风电齿轮箱高速轴轴承振动的应用分析

风电齿轮箱高速轴轴承振动的应用分析

风电齿轮箱高速轴轴承振动的应用分析二、风电齿轮箱高速轴轴承振动的成因1. 原因一:轴承设计不合理风电齿轮箱的高速轴轴承作为承受风机转速及载荷的重要组件,其设计合理与否直接影响着轴承的振动情况。

如果轴承在设计上存在问题,如径向间隙不合适、润滑不足、承载能力不足等,都会导致轴承在高速工况下产生过大的振动,从而影响风电齿轮箱的运行。

2. 原因二:运行过程中的损耗风电齿轮箱长期运行中,轴承会受到载荷和振动的影响,导致轴承零部件的损耗。

一旦轴承零部件损坏或磨损,会导致轴承产生振动,进而影响风电齿轮箱的运行稳定性和寿命。

3. 原因三:不良工况风电齿轮箱在运行中可能会出现异常工况,如过载、冲击负载、异常转速等,这些工况都会导致高速轴轴承振动。

尤其是在风电场运行环境复杂多变的情况下,异常工况的发生频率较高,更易导致轴承振动的出现。

三、风电齿轮箱高速轴轴承振动的应用分析1. 检测与监测技术风电齿轮箱高速轴轴承振动的检测与监测技术,可以采用传感器技术实时监测轴承的振动情况,并通过数据采集和分析系统对轴承的振动情况进行实时监测和记录。

通过这种技术手段,可以及时掌握轴承振动情况,为风电齿轮箱的故障诊断和维护提供数据支持。

2. 振动信号分析振动信号分析是对风电齿轮箱高速轴轴承振动的重要手段之一。

通过对轴承振动信号进行时域分析、频域分析和脉冲响应分析等手段,可以对轴承的振动情况和轴承零部件损伤程度进行评估,进而为风电齿轮箱的维护和故障诊断提供依据。

3. 振动控制技术振动控制技术是对风电齿轮箱高速轴轴承振动进行有效控制的手段之一。

通过合理的振动控制技术手段,可以降低轴承的振动水平,减小轴承振动对风电齿轮箱的影响,提高风电齿轮箱的运行稳定性和寿命。

4. 轴承维护保养针对风电齿轮箱高速轴轴承振动问题,加强轴承的维护保养工作,及时更换损坏的轴承零部件,加强轴承的润滑和冷却,提高轴承的运行稳定性和寿命,是解决轴承振动问题的重要手段。

风电齿轮箱高速轴轴承振动的应用分析

风电齿轮箱高速轴轴承振动的应用分析

风电齿轮箱高速轴轴承振动的应用分析随着可再生能源的发展和推广,风力发电已经成为一种重要的清洁能源,其发电效率高,无污染,具有较为广阔的应用前景。

而风力发电机组中的齿轮箱作为传动装置的核心部件,其性能稳定与否直接影响到发电机组的工作效率和可靠性。

在风力发电机组的齿轮箱中,高速轴轴承是一个至关重要的部件,它的振动状态对齿轮箱的正常运转至关重要。

对风电齿轮箱高速轴轴承振动进行应用分析,对于保障风力发电机组的安全运行,提升其工作效率具有重要意义。

一、风电齿轮箱高速轴轴承的功能及振动特点风电齿轮箱高速轴轴承主要承受齿轮箱旋转部分的重量和转矩,并传递给风力发电机组的发电机部分。

高速轴轴承的正常运转对整个发电机组的工作效果至关重要。

一般来说,高速轴轴承将产生由以下几个方面引起的振动:1. 高速运转时的离心力。

齿轮箱高速轴转速较高,离心力对轴承的振动产生了较大影响。

离心力会导致轴承内部产生一定的振动,如果不及时采取措施加以防护,将会加剧轴承的损耗。

2. 轴承自身的摩擦和撞击。

高速轴轴承在长时间运转中,由于受到摩擦和碰撞,易产生较大的振动。

这些摩擦和撞击不仅容易造成轴承的损坏,还会影响整个齿轮箱的运转效率。

3. 温度的升高。

高速轴轴承在长时间运转中,受到摩擦和离心力的影响,容易产生较高的温度。

当温度升高超出一定范围时,将会产生一定的振动,影响齿轮箱的正常工作。

风电齿轮箱高速轴轴承的振动特点是非常值得我们关注的,对于振动的分析及防护将有助于提升齿轮箱的工作效率和延长其使用寿命。

对于风电齿轮箱高速轴轴承的振动进行监测是非常必要的,通过对振动状态的实时监测,可以及时发现轴承的异常情况并采取相应的措施进行维修,以保障齿轮箱的正常运转。

目前,主流的风电齿轮箱高速轴轴承振动监测方法主要有以下几种:1. 振动传感器监测。

通过在高速轴轴承处安装振动传感器,可以实时监测高速轴轴承的振动状态,一旦发现异常情况,可以及时预警并采取相应的维修措施。

风机转速齿轮箱中 的高速轴和低速轴的转速。

风机转速齿轮箱中 的高速轴和低速轴的转速。

风机转速齿轮箱中的高速轴和低速轴的转速。

风机转速齿轮箱中的高速轴和低速轴的转速1. 背景介绍风力发电是一种清洁、可再生的能源,近年来受到了广泛的关注和推广。

而风机转速齿轮箱作为风力发电机组的核心部件之一,在风力发电中扮演着至关重要的角色。

作为风机转速齿轮箱的核心部件,高速轴和低速轴的转速对风机转速齿轮箱的性能和运行状态有着直接的影响,因此对于高速轴和低速轴的转速,我们有必要进行深入的探讨和分析。

2. 高速轴和低速轴的定义和作用在风机转速齿轮箱中,高速轴和低速轴是两个重要的轴线部件。

高速轴承载着风轮的转动力,将风轮的转速增大并传递给低速轴;低速轴则将高速轴传递下来的转速降低,并最终传递给发电机。

可以说,高速轴和低速轴负责着风机转速齿轮箱中能量的传递和转换,是风机转速齿轮箱中至关重要的组成部分。

3. 高速轴和低速轴的转速计算原理在风机转速齿轮箱中,高速轴和低速轴的转速计算原理十分复杂,需要考虑到齿轮箱的齿数、模数、传动比、动力输入等多个因素。

一般情况下,我们可以使用以下公式来计算高速轴和低速轴的转速:\[ \omega_1 = \frac{\omega_3 * i_1}{i_2 * i_3} \]\[ \omega_2 = \frac{\omega_3}{i_2 * i_3} \]其中,\( \omega_1 \)表示高速轴的转速,\( \omega_2 \)表示低速轴的转速,\( \omega_3 \)表示风轮的转速,\( i_1 \)、\( i_2 \)、\( i_3 \)分别表示齿轮箱中的传动比。

4. 高速轴和低速轴转速的影响因素高速轴和低速轴的转速受到多方面因素的影响,主要包括风力强度、齿轮箱的设计参数、齿轮间的传动比等。

另外,齿轮箱内部的润滑情况、齿轮箱的磨损程度等也会对高速轴和低速轴的转速产生影响。

在实际运行中,需要对这些因素进行综合考虑,以确保高速轴和低速轴的转速处于理想的状态。

5. 个人观点和建议对于风机转速齿轮箱中高速轴和低速轴的转速,我认为在设计和运行中需要更加注重这一问题的细节和精度。

减速机高速轴断裂分析

减速机高速轴断裂分析

一、不同心出现的断轴问题
有的用户在设备运行一段时间后,驱动电机的输出轴断了。为什么驱动电机的输出轴会扭断?当我们仔细观查驱动电机折断的输出轴横断面,会发现横断面的外圈较明亮,而越向轴心处断面颜色越暗,最后到轴心处是折断的痕迹(点状痕)。这一现象大多是驱动电机与减速机装配时两者的不同心所致。
这个问题可定要进行解体分析后才能给出一个比较准确的答案。不过从你说的情况来看,有可能是齿轮箱选型不合理,输入轴轴颈偏细,需要对齿轮箱进行改型。
般来说联轴器中心应该是没问题的,是否有带负载起动,这是很伤高速轴的
原因:1、材质;2、热处理;3、频繁带负荷启动;4、双驱动是否有不同步的可能;
1检测结果与分析1.1断口宏观形貌观察减速机高速轴断裂部位在轴肩与轴过渡处,此位置直径发生突变,且为轴的最小直径部位。由于截面形状变化,轴肩与轴相交处垂直,没有结构圆角,不可避免地存在应力集中[1]。断口宏观形貌见图1,断口平整且具有脆性特征,属于典型的扭转应力所致断口。裂纹起源于轴键槽的受力侧。轴键槽根部半径较小,该处存在应力集中,承受较大的拉应力,若未进行强化处理,极易萌生疲劳裂纹并引起轴的早期失效[2]。裂纹扩展区平坦,较光滑,面积较大,占整个断口区的2/3。瞬断区位于轴的一侧,靠近边缘部位,面积较小,形貌较粗糙。据此判断为低周疲劳断裂
第三步:手持驱动电机,使其轴上之键槽与减速机输入端孔抱紧螺钉垂直,将驱动电机轴插入减速机输入端孔。插入时必须保证两者同心度一致和二侧法兰平行。如同心度不一致或二侧法兰不平行必须查明原因。另外,在安装时,严禁用锤击,即可以防止锤击的轴向力或径向力过大损坏两者轴承,又可以通过装配手感来判断两者配合是否合适。判断两者配合同心度和法兰平行的方法为:两者相互插入后,两者法兰基本贴紧,缝隙一致。

案例分析-齿轮箱高速轴

案例分析-齿轮箱高速轴

风力发电机振动异常的案例分析北京海诚信丰科技有限公司吴剑服务&振动分析工程师1.案例据现场工程师解说,此风机在并网发电时,噪音异常,振动异常,整个风机包括塔筒和地基都随着风机振动。

振动测试开始,现场条件:温度23ºC,风速4到7 米/秒。

风机空载1000转运行测量,总共测试10测点,分别为:主轴承,齿轮箱低速轴发电机端轴承座竖直方向和水平方向,中间轴和高速轴轴向,高速输出轴竖直和水平方向,发电机前端轴承,后端轴承,以及高速轴发电机端轴承座的加速度轴心轨迹。

由于之前轴承压盖和高速轴的已经存在磨损,刹车盘以及刹车片都已重新更换,但是振动依然很强烈。

根据所测的频谱图可以看出,振动源主要是齿轮箱高速轴传出的,通过高速输出轴加速度轴心轨迹的测量更加确定问题就是高速轴的问题。

在提供振动分析报告后,现场工作人员,将高速轴拆开,发现轴已经出现裂纹,在更换高速轴后,振动正常。

2.风机状态这台风机正处于调试阶段,调试时出现振动异常现象,据现场工程师叙述,此前风机高速输出端出现问题:刹车盘磨损,刹车片磨损,高速输出轴轴承压盖磨损异常。

此后在现场工程师的共同协助下,对风机进行了一系列的处理,包括:刹车盘和刹车片更换,并重新对中(发电机端与齿轮箱高速轴),轴承压盖内侧用车床车掉几丝,以保证输出轴与压盖不摩擦。

图1 磨损的轴承压盖图2 磨损的高速输出轴准备阶段测量准备阶段3.测量3.1 数据库本数据库是由我公司工程师经过多年的经验积累,已经成功的应用到多个案例当中。

图3 数据库数据库解析:本数据库把各个要测量的点都罗列出来,并根据每个测量的不同要求设立了不同的测量任务。

例如高速轴竖直方向,我们设定了1015振动总振值,1016速度频谱,1018时域波形,1021轴承包络图,1019加速度频谱以及临时测量的加速度轴心轨迹。

3.2 现场此次测量是在不并网发电低转速的情况下进行的,原因:1.业主不允许这样做,因为上次并网测试,振动极大,整个塔架和塔架地基都在剧烈振动,担心会造成事故。

风力发电机组主传动系统的轴对中问题分析

风力发电机组主传动系统的轴对中问题分析

风力发电机组主传动系统的轴对中问题分析龙源(北京)风电工程技术有限公司周世东摘要:风力发电机组的轴对中是风力发电机组安装和维护工作中的一项重要工作。

目前,风力发电机组的轴对中工作主要指的是高速轴对中。

风力发电机组的低速轴对中往往被人们忽视,并且低速轴对中偏差还会对高速轴对中产生一定的影响,因此对低速轴对中也应采取一定的措施。

关键词:高速轴对中;低速轴对中;平行偏差;角度偏差引言风力发电机组的主传动系统由主轴、齿轮箱、联轴器和发电机组成。

我们通常说的风力发电机组的轴对中指的是机组主传动系统的高速轴对中,即齿轮箱高速轴与发电机的对中。

机组的轴对中工作在安装和维护过程中都是一项非常重要的工作,如果轴对中超标会造成联轴器断裂,发电机或齿轮箱轴承损坏等故障。

对中找正工作所用的时间中占整个机组维护工作时间的很大比例。

机组维护工作过程中常常出现轴对中质量严重不合格等问题。

1 轴对中对风力发电机组的影响几乎所有的旋转机械设备都有一根轴,如鼓风机、电机、压缩机、齿轮箱、泵等。

不管这些轴的几何形状如何,在旋转过程中,总能产生一条回转中心线。

所谓轴对中,就是主动设备和从动设备的回转中心线重合。

风力发电机组主传动系统中的主轴与齿轮箱低速轴之间、齿轮箱高速轴与发电机轴之间也同样存在着轴对中问题。

轴不对中分为平行不对中和角度不对中两种类型(如图1所示),通常的不对中为两种类型不对中的组合形式。

通过对运转机组的轴对中找正,使机组的各轴旋转中心线达到同轴的要求,消除各轴在联轴器处不应有的机械应力。

使机组安装、检修后,各轴运转时仍能保持合理的对中状态,从而保证机械设备能长期、平稳地连续运转。

实践证明,轴对中找正的质量,直接影响机器效能的发挥和使用寿命。

如果机械设备各轴对中不合理,设备投产运转时会引起机器的振动以及轴承、联轴器等转动部件的磨损。

风力发电机组的对中找正工作在机组安装、检修过程中占有非常重要的地位,是风力发电机组安装、检修工作的关键点之一。

风电机组齿轮箱高速轴断齿原因分析

风电机组齿轮箱高速轴断齿原因分析

风电机组齿轮箱高速轴断齿原因分析摘要:在碳达峰、碳中和的等国家新政策的推动下,国内风力发电装机容量持续增长。

同时,随着风力涡轮机运行时间的增加,离心风机设备的故障率不断上升,离心风机的运行和维护问题日益突出。

风机齿轮箱是连接离心风机主轴轴承和发电机的关键旋转部件。

其主要功能是将叶轮在风速作用下形成的驱动力传递给发电机组,使其获得相对速比。

由于风机齿轮箱工作环境恶劣,负载相对复杂。

因此,减速器中的关键部件,如传动齿轮、滚动轴承、旋转轴等存在许多无效问题。

其中,断齿是减速器最严重的无效方式,这将立即导致离心风机停机,从而危及生产率,并继续造成非计划的更换和维护成本。

关键词:风电机组;齿轮箱;高速轴断齿;原因;措施1机组故障概况某风电机组齿轮箱高速轴在运行16000h时发现齿轮箱异常,停机解体后发现高速轴的齿面断裂。

高速轴材料为DIN17210—1986中的17CrNiMo6,符合标准,该材料经过渗碳淬火热处理,有效硬化层深度要求不小于1.47mm。

机组为1500kW、三叶片、水平轴、上风向、变速变桨恒频的双馈机组,齿轮箱为一级行星两级平行结构的齿轮箱。

2失效原因分析2.1宏观检查依据GB/T3481-1997对高速轴样品进行损伤定性,检查发现,样品20个齿面存在载荷不均现象,受力侧均存在明显磨损痕迹,其中电机侧齿面的磨损程度明显比对侧严重;样品除齿面整体磨损外,主要存在齿端折断和剥落2类损伤形貌;齿端折断位于1个齿靠近电机侧端部,发生断裂部位齿长约57mm;剥落损伤位于紧邻断齿的齿面和与断齿相邻的齿面。

高速轴样品的主要实测尺寸有:高速轴总长约1070mm,共有20个齿,齿沿轴向长约195mm,沿齿向长205mm;齿高约18mm,齿间距约26mm。

2.2材料化学成分分析从高速中间轴的断裂位置提取了部分样品,并利用EMGA-930氧氮氢联测仪以及固定式金属光谱仪分析了该样品。

在不计算热处理等情况影响的前提下。

对齿轮故障的振动诊断技术的应用及案例分析

对齿轮故障的振动诊断技术的应用及案例分析

目录摘要 (1)关键词 (1)引言 (1)一、齿轮故障诊断原理 (1)二、现场监测与故障诊断 (1)(一)冷轧厂开卷设备及重要材料参数 (1)(二)测试参数及测点布置 (2)(三)故障分析 (2)(四)诊断结论 (3)三、啮合频率及其谐波 (4)四、幅值调制和频率调制所构成旳边频带 (4)(一)幅值调制 (4)(二)频率调制 (5)五、由齿轮转频旳低次谐波构成旳附加脉冲 (5)六、由齿轮加工误差形成旳隐含成分 (5)(一)某采油平台原油外输泵(螺杆泵)传动齿轮局部断齿 (5)(二)某浮式储油轮热介质提高泵齿轮啮合不良 (6)结语 (6)道谢 (7)参照文献 (7)浅析齿轮故障诊断及技术分析摘要: 齿轮故障一般具有相似旳现象, 即振动和噪申明显增长, 但产生齿轮故障旳原因却很难从表象作出判断。

本文从振动分析旳角度论述齿轮振动旳时域与频域特性, 并结合实测案例进行分析。

关键词: 齿轮故障;振动特性;时域;频域;案例分析引言:简述了齿轮故障诊断旳原理, 并通过冷轧厂开卷机齿轮故障旳诊断实例, 论述了齿轮故障诊断旳措施, 并深入阐明了齿轮故障诊断技术在现场中旳应用。

齿轮旳运行状况直接影响整个机器或机组旳作, 因此, 齿轮是现场监测和诊断旳重要对象。

对齿轮故障诊断旳经典措施是振动频谱分析, 它以老式旳振动理论为根据, 运用诊断仪器对其振动旳数据和波形进行采集, 然后进行分析诊断, 找出其故障旳原因和所在旳部位。

本文从齿轮故障诊断旳原理手, 通过对冷轧厂开卷机大齿轮箱旳异常振动进行振动分析及故障诊断来简介齿轮故障诊断技术在场旳应用。

一、齿轮故障诊断原理一对齿轮副可以看作是一种振动系统, 按照傅里叶变换旳原理, 可将齿轮旳振动信号分解为若干个谐波分量之和。

当齿轮发生故障后, 齿轮旳啮合刚度减少, 从而产生强烈旳振动, 测得旳振动信号畸变加剧, 在频谱图上, 啮合频率处旳谱值会明显增大, 而故障齿轮旳振动信号往往体现为回转频率对啮合频及其倍频旳调制, 调制频率即齿轮轴旳回转频率。

第10章 案例J-PTA齿轮

第10章 案例J-PTA齿轮

第10章案例J——PTA反应器进料泵低速组件失效分析10.1 概述扬子石化股份有限公司化工厂PA T装置为全套进口,二车间反应器进料泵低速轴组件于1999年7月更换后仅运行1个多月就发生齿轮局部轮齿断裂失效事故,属于不正常现象。

齿轮箱结构示意图如图4-10-1所示,为分体式结构,低速轴120和中速轴140两端轴承均分别安装在上下箱体上。

图4-10-1 齿轮箱结构示意图齿轮箱的工作原理为:安置在齿轮箱上方的电机经联轴器将动力传入齿轮箱低速轴(代号120),经低速轴上齿轮122A和与之啮合的齿轮132C将动力传给中间轴140,再经齿轮122C和与之啮合的齿轮132B将动力传到高速轴130,同时使转速从低速轴的2960rpm升到5800rpm。

电机功率为165kw,齿轮箱高速轴经联轴器带动泵叶轮。

此次发生失效的是齿轮箱低速轴上的齿轮122A。

10.2 齿轮断齿原因分析10.2.1 齿轮失效宏观形貌分析低速齿轮在向上端有4处共7只轮齿局部断裂,向下端却无一轮齿断裂,如图4-10-2所示,断齿宽度占整个齿宽的1/4左右。

这说明在齿轮轮齿断裂前的运行过程中偏心受载,整个齿面沿齿宽方向受载不均。

因而齿轮断齿失效的直接原因是齿面受载偏心(偏载)所致。

另外,轴受载后的扭转变形也会产生偏载,靠近扭矩输入端的单位载荷为最大。

且齿轮越宽,齿两端的变形差越大,偏载越严重。

本次失效的齿轮较宽,加速了轮齿的断裂失效,断齿也确实发生在轴承的扭矩输入端。

10.2.2 轮齿断裂面形貌分析 引起齿轮轮齿弯曲断裂的原因有两种:疲劳断齿和过载断齿。

表面硬化齿轮发生疲劳断齿,一般在轮齿承受最大交变弯曲应力的齿轮根部产生疲劳断裂,断口呈疲劳特征,损坏部位示意图如图4-10-3(a )所示。

过载断齿一般发生在轮齿承受最大弯曲应力的齿根部位,由于材料脆性过大或突然受到过载和冲击,在齿根处产生脆性折断,断口粗糙,损坏部位示意图如图4-10-3(b )所示。

SL1500风力发电机组齿轮箱油温高频发故障论述

SL1500风力发电机组齿轮箱油温高频发故障论述

SL1500风力发电机组齿轮箱油温高频发故障论述摘要:近年来,我国的风电规模逐渐扩大,初期许多风电场采用华锐风电科技(集团)股份有限公司生产的SL1500机组,而SL1500机组主要采用大重齿轮箱,到目前为止此类型机组齿轮箱油温高限负荷问题极为突出,导致大量机组在环境温度低于35℃时出现油温高限制功率现象,严重影响机组发电效率,造成风电场电量损失及可利用率的降低。

为了有效提高SL1500机组的可利用率和提高发电能力,解决温度高限功率现象刻不容缓。

本文对SL1500风力发电机组油温高限制功率现象进行了分析,对SL1500机组的稳定运行具有重要意义。

关键词:风力发电;齿轮箱;油温高;限功率引言风能作为一种清洁的可再生能源,逐渐被各国重视起来,近年风力发电在中国得到了高速的发展。

随着大容量机组的出现,直驱机组的制造收到材质和大小的限制,均需要齿轮箱的进行增速,齿轮箱的重要性也逐渐突显,齿轮箱冷却系统是保障齿轮箱正常运行和使用寿命的重要系统。

1齿轮箱油冷系统工作原理齿轮油温度范围有低于-15ºC、-15ºC至45ºC之间、高于45℃三个区间。

低于-15ºC时:风机启动前开启加热系统直至齿轮油的温度达到-15ºC;在-15ºC至45ºC之间时:通过系统PLC控制,采用低速泵,保证40L/min的油流量。

此时齿轮油不经过冷却器单元。

在-15ºC至45ºC之间存在三种工作状态。

工作状态一:刚开机齿轮油的温度较低,所以齿轮油的黏度大,造成系统内压力升高。

如果此时系统内压力高于10bar,那么齿轮油通过溢流阀(安全阀)直接流回齿轮箱,加速齿轮油的循环,使油温迅速升高,降低系统的压力。

此时的回路如下图红线所示。

工作状态二:随着齿轮油的循环,润滑油温度不断升高,管路中的电压逐渐降低。

当压力在3bar 与10bar之间的范围内时。

风电机组齿轮箱故障分析

风电机组齿轮箱故障分析

风电机组齿轮箱故障分析摘要:近年来,我国风力发电大规模发展,随着风电机组的大批量装机投用以及投运时间的不断累积,各类故障也随之出现,主齿轮箱故障就是其中一类重要故障。

本文根据某大型风电场投运近十年来的故障实例,对风电机组齿轮箱部件失效故障进行分析,并提出一些故障处理的思路和建议。

关键词:风电机组;齿轮箱;故障;失效1齿轮箱的重要作用风电机组的发电原理就是将风的动能由风轮转化为机械能,再将机械能由发电机转化为电能。

齿轮箱的作用是将风轮的低转速增至发电机所需的高转速。

齿轮箱是传动链中最重要的部件,其设计及制造非常关键,要求体积小,重量轻,性能优良。

虽然各大齿轮箱制造企业对齿轮箱进行了深入研究和性能优化设计,但目前世界风电行业所用增速齿轮箱仍然故障较多。

齿轮箱一旦发生故障,维修将会非常困难,严重影响到了风电场的经济效益。

2齿轮箱故障分析2.1齿轮失效2.1.1轮齿折断齿轮的轮齿有很多种不同的折断形式,其主要表现在齿根疲劳导致弯曲折断,因为齿根在轮齿受力时产生的弯曲应力最大,并且齿根与轮盘的连接部分及截面突变等造成的应力比较集中,所以,当力矩重复作用在轮齿上时,疲劳裂纹就很容易在齿根处形成并向周围延伸,最终导致轮齿受力过度而折断。

过载折断都是由于轮齿上受到的力大于其本身可以承受的最大应力而导致的,产生的原因有很多,常见的有啮合区域有硬物卡入或齿轮由于过度磨损后齿面变薄时受到冲击导致,如图1所示:为了提高轮齿的抗折断能力,可采取下列原则:①用增大齿根过渡圆角半径及消除加工痕的方法来减小齿根应力集中;②增大轴及支承的刚性,使齿轮接触线上受载较为均匀;③采用合适的热处理方法使芯材料具有足够的韧性;④采用喷凡、滚压等工艺措施对齿根表层进行强化处理。

2.1.2齿面点蚀风电机组齿轮箱齿轮传动形式为闭式传动,润滑环境良好,而齿面点蚀闭环传动中最常见的轮齿失效形式,点蚀是由于齿面在不断变化的受力作用下,由于应力作用产生的损坏现象,呈现出麻点状。

高速铁路典型事故案例分析与思考

高速铁路典型事故案例分析与思考

高速铁路典型事故案例分析与思考作者:冯树昭来源:《科学与财富》2018年第21期摘要:随着我国高速铁路的普及,高速铁路高速度、高密度、高技术、高要求等特点对高速铁路调度安全提出了新的严峻挑战。

本文主要对几起高速铁路典型事故案例进行分析,提出在日常工作中如何提高调度指挥安全,尽量避免事故发生。

关键词:高速铁路;调度安全;责任事故铁路作为国家重要交通基础设施和大众化交通工具,是社会公共安全的重点领域,行业安全风险高,铁路安全倍受社会和人民群众关注。

高速铁路列车调度员是一个调度区段的直接指挥者,在稳定高速铁路安全生产方面肩负着重大责任。

为了更好地保障高速铁路运输的安全运营,除采用先进科技成果和应用现代安全管理方法外,我们还应该保持对安全工作的敬畏感,工作中克服麻痹思想和松懈情绪,不断地吸取教训、总结经验,以高度的警觉性和责任心,坚决守住保证人民生命安全这条红线。

1.高速铁路典型事故案例1.1未能及时果断处置,造成严重后果1.1.1X日X时夜间,X区段上行G00x2次列车司机汇报在1x8km000m处运行方向左侧线路栅栏内有一名闲杂人员向上行方向行走,列车调度员未按规章规定及时发布限速命令,造成10分钟后邻线后续G00x3次列车在该处紧急停车不及撞死该名闲杂人员的一般B类事故。

1.1.2X日8时40分,D3x5次A站接近时反映轴温箱温度过高报警,随车机械师要求前方站B站办客时下车检查,8时58分B站停车检查后反映10车3轴温度过高,已有融轴迹象,无法继续运行,请求救援,造成该次列车临时停运的一般D类事故。

后经厂家分解检查,该车轴承已经严重损坏,万幸未产生更加严重的后果。

1.2应急处置过程忙中出错,造成不必要的安全隐患1.2.1X月X日,应急处置过后,列车调度员重新铺画的3-4小时阶段计划中D30x6次列车在N站办客到发时分较图定时分提前7分钟,造成列车早开车,致使200多名旅客漏乘的一般D类事故。

1.2.2X日X时,X区段下行G0x01次列车在A站办客后开车时因车辆故障暂时无法开行,此时恰遇大风天气,防灾系统在不停的进行大风报警,在忙碌的过程中列车调度员在未能发现并取消G0x01次在前方B站已经触发的通过进路,就调整并下达新的列车运行计划,造成本在B站办客的后续首列G0x03次列车错误通过的一般D类事故。

风电齿轮箱故障诊断实例分析

风电齿轮箱故障诊断实例分析
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仿真 , 毽罐 I C AD I C AMI CA E I C AP P
风电 齿轮箱故障诊断 实例分析
肖洪 波 。 刘松 松 沈 阳鼓 风机 集 团 风 电有 限 公 司 , 沈阳 l 1 0 8 6 9

要: 介绍 了以齿轮箱振动 分析 为主要手段 的风 电齿轮箱 故障诊断 方法 , 并通过齿面 接触磨 损 分析和齿 轮箱润 滑油
以某 风 电 场某 台风 电机 组 的 齿 轮 箱 故 障诊 断 为例
2 . 1 振 动 分 析
作用 、 阵风的冲 . 以及严寒酷暑 、 盐雾等的影 响, 致使风 介绍 风 电齿 轮箱 的 故 障诊 断方 法 、
风 电机绀 的常 见故 障 类 型包 括 电 气 系统 故 障 、传 感
器 和 叶 片/ 变桨 装置 故 障 、 齿轮 箱 故障 等 。据 统 计 , 我 国风 2 . 1 . 1 振 动 测点 分 布 与安装 依 据齿 轮 箱结 构 , 现 场安 装 高速 采集测 点 的传 感 器
文献标 志码 : A
文章 编号 : 1 0 0 2 - 2 3 3 3 ( 2 0 1 4 ) 。 4 — 0 1 5 2 一 O 4
0 引 言
位置 布 置高 速采 集振 动 传感 器 。
2 实 例 分 析
风 力发 电机 组 多安 装 存环 境 恶劣 的 高 山 、 荒野 、 海 滩 等 风 资源 较 优地 区 ,常年经 受无 规律 的变 负荷 变 向风 力 力发 电机 组经 常 观 故 障

测点
项目
窀转
空转
夸转
扭矩臂轴向
有效
O1 4 3 9 2 7 0 2 3 1 疆8 i 4 5

齿轮箱的维护与故障分析

齿轮箱的维护与故障分析

齿轮箱维护和故障分析概述风力发电机组由叶片、增速齿轮箱、风叶控制系统、刹车系统、发电机、塔架等组成。

其中增速齿轮箱作为其传动系统起到动力传输的作用,使叶片的转速通过增速齿轮箱增速,使其转速达到发电机的额定转速,以供发电机能正常发电。

高可靠性和良好的可维修性的增速齿轮箱是风力发电机组的关键技术保障。

所以,对海阳、莱州、开发区风场齿轮箱故障现象统计如下表:液压系统和齿轮的损坏三大方面。

齿轮和轴承在转动过程中它们实际都是非直接接触,这中间是靠润滑油建成油膜,使其形成非接触式的滚动和滑动,这时油起到了润滑的作用。

虽然它们是非接触的滚动和滑动,但由于加工精度等原因是其转动都有相对的滚动摩擦和滑动摩擦,这都会产生一定的热量。

如果这些热量在它们转动的过程中没有消除,势必会越集越多,最后导致高温烧毁齿轮和轴承。

因此齿轮和轴承在转动过程中必须用润滑油来进行冷却。

所以润滑油一方面起润滑作用,另一方面起冷却作用。

对于风电齿轮箱,对于所有的齿轮和轴承我们都要采用强制润滑。

因为强制润滑可以进行监控,而飞溅润滑是监控不了的。

从安全性考虑采用强制润滑。

一、风电齿轮的损坏类型及其判断下表为齿轮轮齿的主要故障形式及其原因根据裂纹扩展的情况和断齿原因断齿包括过载折断(包括冲击折断)疲劳折断以及随机断裂等断齿常由细微裂纹逐步扩展而成。

疲劳折断发生从危险截面(如齿根)的疲劳源起始的疲劳裂纹不断扩展,使轮齿剩余截面上的应力超过其极限应力,造成瞬时折断其根本原因是轮齿在过高的交变应力重复作用,在疲劳折断处,是贝状纹扩展的出发点并向外辐射产生的原因有很多。

主要是材料选用不当,齿轮精度过低,热处理裂纹,磨削烧伤,齿根应力集中等等因此在设计时需要考虑传动的动载荷谱,优选齿轮参数,正确选用材料和齿轮精度,充分保证加工精度消除应力集中集中因素等等。

过载折断总是由于作用在轮齿上的应力超过其极限应力,导致裂纹迅速扩展,常见的原因有轴承损坏突然冲击超载轴弯曲或较、大硬物挤入啮合区等断齿断口有两种形式一种呈放射状花样的。

浅析风机齿轮箱齿系断齿原因

浅析风机齿轮箱齿系断齿原因

浅析风机齿轮箱齿系断齿原因摘要:在“十三五”期间我国可再生新能源发展突飞猛进,特别是绿色、可再生、无污染的风电新能源迅速崛起,截止2020年我国并网风电装机容量达到28153万千瓦;我国“十四五”规划明确提出加快发展可再生能源,大力提升风力发电规模,风电将成为我国加速碳中和进程的重要力量。

目前已投产的风机大多数使用多级变速齿轮传动,随着单机容量越来越大及风电场现场气候变化多端,对已投产的风机面临极大的挑战。

齿轮箱作为风机的主要传动变速系统,既要承受正常负载能量又要抵御极端天气所带来的巨大压力。

因此风机齿轮箱内部会出现中速轴、高速轴齿系断齿情况,增加风机非计划停运次数及损失电量。

因此,本文通过对南高齿FD2250B风机齿轮箱齿系断齿原因开展分析,为今后的齿轮箱维护、保养、检修提供宝贵经验。

关键词:风机;齿轮箱;断齿;原因一、引言齿轮箱是风机主传动链设备,当发生齿轮箱内部断齿机械故障时,导致风机停机时间较长,作业人员工作强度增大,作业时间较长;降低风机可利用率,增加设备检修维护成本。

野牛风电场位于昆明市东川区铜都镇野牛村南部山脊及西南迎风坡区域,海拔在3100-3300m之间,风电场冬春季节易出现极端气候条件,比如:暴风、结冰、风频快速变化、湍流强度变化等。

影响风机齿轮箱的主要外在因素归纳为极端气候条件,长期交变载荷作用,恶劣工作环境和综合载荷作用,其他设备故障引起连锁故障,检修维护质量等;内在原因主要是齿轮箱装配技术工艺质量、齿系本身质量、齿轮油质量、齿轮箱冷却系统保护、齿轮箱过滤器等问题。

我风电场自从2016年投产以来,已发生多次齿轮箱中速齿和高速齿断齿事件,对今后的风机安全稳定运行带来巨大的挑战。

因此对风机传动系统的相关问题如果不给予更大的重视,随着风机服役的时间越来越长,会增加风机齿轮箱断齿故障率;特别是在大风季,由于风速超过规定作业风速,不能及时进行处理,造成发电量损失严重。

中速齿更换还需要吊车到现场进行吊装作业,增大作业安全风险和检修费用。

高速齿轮增速箱设计讲解

高速齿轮增速箱设计讲解

本科毕业设计(论文) 题目:高速齿轮增速箱设计院(系):工业中心专业:机械设计制造及其自动化班级:106001班学生:姚月学号:100210130指导教师:马保吉2014年06月本科毕业设计(论文) 题目:高速齿轮增速箱设计院(系):工业中心专业:机械设计制造及其自动化班级:106001班学生:姚月学号:100210130指导教师:马保吉2014年06月西安工业大学毕业设计(论文)任务书院(系) 工业中心 专业 机械设计制造及其自动化 班 106001 姓名 姚月 学号 1002101301.毕业设计(论文)题目: 高速齿轮增速箱设计2.题目背景和意义: 高速齿轮增速箱用于光纤地面模拟放线试验台,是该试验台的核心部件,用于将交流变频电机的输出额定同步转速3000r/min 增加到工作台主轴所需的18000r/min ,并且有较为严格的转动惯量限制,其可靠性和稳定性直接决定了试验台的可靠性。

由于高速运动,一旦发生故障将会产生及其严重的后果,因此该增速箱的设计在试验台中具有重要意义,同时高速齿轮箱作为通用传动机构,在工程中有着广泛的应用范围。

3.设计(论文)的主要内容(理工科含技术指标):(1)对使用工况分析,依据原始数据确定增速箱的传动比、级数、润滑方式、结构形式等总体参数;(2)设计主要零件如齿轮、轴、轴承、箱体等;(3)润滑系统设计。

主要技术指标:输入转速:3000r/min ,输出速度:18000r/min ,输出功率:55KW ,过载倍数,2.0,高速轴转动惯量≤0.0005Kg.m 2 ;低速轴的转动惯量(含齿轮)≤0.0096Kg.m 2 。

4.设计的基本要求及进度安排(含起始时间、设计地点): 基本要求:完成增速箱的设计、全套图纸的绘制、润滑系统设计及图纸。

从2013年12月25日开始毕业设计,在校内完成本设计 。

5.毕业设计(论文)的工作量要求 设计说明书数字不少于1.0万字。

① 实验(时数)*或实习(天数):② 图纸(幅面和张数)*: 折合A0工程图3张。

风电齿轮箱高速轴轴承振动的应用分析

风电齿轮箱高速轴轴承振动的应用分析

风电齿轮箱高速轴轴承振动的应用分析随着风电电机组的发展,齿轮箱已经成为了风电机组中最重要的部件之一。

齿轮箱主要用于将风机转速提高到发电机同步转速,并保证风电机组稳定运行。

在风电机组中,高速轴承是齿轮箱中最易受损的部件。

高速轴承振动是齿轮箱故障的典型表现之一,因此对高速轴承振动的应用分析具有重要的实际意义。

高速轴承振动通常由轴承失效或系统不稳定所引起。

轴承失效包括裂纹、疲劳、磨损和卡死等现象。

相对于其他类型的轴承,高速轴承的失效时间可能相对较短,而且需要进行更加频繁的维护。

系统不稳定则可能是由于齿轮箱内部的不平衡引起的,也可能是由于外部的环境变化所造成的。

系统不稳定会导致轴承中出现旋转现象,从而增加摩擦力,引起轴承的过热损坏。

对高速轴承振动的应用分析主要包括以下两个方面:首先需要对高速轴承的内部状态进行监测。

常用的监测方法包括加速度计、振动传感器和温度传感器等。

其中,振动传感器是最常用的一种,通过振动传感器可以实时监测轴承内部的振动情况。

通过振动信号分析,可以确定轴承内部是否存在异常振动,从而预测轴承故障的可能性。

此外,还可以通过温度传感器监测轴承的温度,因为轴承的过热可能是由摩擦产生的,过热的轴承会加速磨损和损坏,因此通过温度监测可以及时发现轴承的过热情况。

其次需要对齿轮箱系统的运转状态进行分析。

齿轮箱系统的运转状态包括齿轮的传递状态和齿轮箱内部的平衡状态。

在齿轮传递状态中,需要检测齿轮传递过程中的噪声,以及齿轮的可靠性和传递效率。

在齿轮箱内部的平衡状态中,需要检测齿轮箱内部的振动状况,并通过一定的调整措施来保证齿轮箱的平衡。

另外,在系统运转过程中需要注意环境变化,如风速、温度、湿度等因素的影响。

总之,高速轴承振动的应用分析对于维护风电机组的正常运行具有重要的意义。

准确地监测轴承状态和齿轮箱的运转状态,可以帮助维护人员及时发现故障并做出相应的措施,保证风电机组的稳定运行。

压缩机专业案例分析题库答案

压缩机专业案例分析题库答案

压缩机专业案例分析题库答案1、离心压缩机组启机操作(1)接到生产调度指令,记录开始启机时间。

(2)确认仪表风、循环水、润滑油等辅助系统处于运行状态,按照实际天气情况提前启动出口空冷器风机。

(3)进行压缩机启机条件确认,判断机组是否符合启机要求。

(4)启机前,首先复位防喘阀和压缩机。

按下启动按钮,执行压缩机、防喘阀等的吹扫程序(如果机组原先是正常停机,机组内保留着进气压力下的天然气,则直接跳过吹扫程序)。

(5)打开进口加载阀(如阀门已经处于打开状态,则该部分动作不进行)。

(6)电机启动,并逐渐升速至最低转速。

(7)打开进口通断阀及出口旁通阀,提高压缩机出口压力。

(8)打开出口通断阀,关闭进口加载阀及出口旁通阀。

(9)在系统内选择自动加载,配合手动按钮调整机组最终转速和防喘阀开度,满足压气站进出站压力及输量要求。

(10)现场检查管线是否存在泄漏,是否有异响。

(11)记录启机时间及原因,汇报济南调控中心启机情况。

2、离心压缩机组正常停机操作(1)接到生产调度指令,记录开始停机时间。

(2)告知上游单位停机时间。

(3)进行机组停机条件确认,主要为进气量及进口压力确认。

(4)缓慢开启防喘阀,使天然气回流。

打开防喘阀过程中,实时监控瞬时流量变化情况以及工况点变化,避免较大压力波动。

(5)防喘阀全开后,降低压缩机转速至最低运行转速。

(6)按下停机按钮,电机转速降低至零,机组停机。

(7)关闭机组进出口通断阀及出口通断阀的旁通阀,打开进口旁通阀。

(8)正常停机后关闭空冷器风机,润滑油系统、密封气系统继续工作。

(9)检查停机后管线等是否存在泄漏等。

(10)记录停机时间、原因,向调控中心汇报停机情况。

3、压气站离心压缩机切换操作(1)接到生产调度指令,记录事件及时间。

(2)确认备用机组的仪表风、循环水、润滑油等辅助系统处于运行状态,按照实际天气情况提前启动出口空冷器风机。

(3)进行备用机组启机条件确认,判断机组是否符合启机要求。

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风力发电机振动异常的案例分析
北京海诚信丰科技有限公司
吴剑
服务&振动分析工程师
1.案例
据现场工程师解说,此风机在并网发电时,噪音异常,振动异常,整个风机包括塔筒和地基都随着风机振动。

振动测试开始,现场条件:温度23ºC,风速4到7 米/秒。

风机空载1000转运行测量,总共测试10测点,分别为:主轴承,齿轮箱低速轴发电机端轴承座竖直方向和水平方向,中间轴和高速轴轴向,高速输出轴竖直和水平方向,发电机前端轴承,后端轴承,以及高速轴发电机端轴承座的加速度轴心轨迹。

由于之前轴承压盖和高速轴的已经存在磨损,刹车盘以及刹车片都已重新更换,但是振动依然很强烈。

根据所测的频谱图可以看出,振动源主要是齿轮箱高速轴传出的,通过高速输出轴加速度轴心轨迹的测量更加确定问题就是高速轴的问题。

在提供振动分析报告后,现场工作人员,将高速轴拆开,发现轴已经出现裂纹,在更换高速轴后,振动正常。

2.风机状态
这台风机正处于调试阶段,调试时出现振动异常现象,据现场工程师叙述,此前风机高速输出端出现问题:刹车盘磨损,刹车片磨损,高速输出轴轴承压盖磨损异常。

此后在现场工程师的共同协助下,对风机进行了一系列的处理,包括:刹车盘和刹车片更换,并重新对中(发电机端与齿轮箱高速轴),轴承压盖内侧用车床车掉几丝,以保证输出轴与压盖不摩擦。

图1 磨损的轴承压盖
图2 磨损的高速输出轴
准备阶段
测量准备阶段
3.测量
3.1 数据库
本数据库是由我公司工程师经过多年的经验积累,已经成功的应用到多个案例当中。

图3 数据库
数据库解析:本数据库把各个要测量的点都罗列出来,并根据每个测量的不同要求设立了不同的测量任务。

例如高速轴竖直方向,我们设定了1015振动总振值,1016速度频谱,1018时域波形,1021轴承包络图,1019加速度频谱以及临时测量的加速度轴心轨迹。

3.2 现场
此次测量是在不并网发电低转速的情况下进行的,原因:
1.业主不允许这样做,因为上次并网测试,振动极大,整个塔架和塔架地基都在剧烈振动,担心会造成事故。

2.业主担心设备的运行会造成2次伤害,由于此风机即将要交付业主,他们担心剧烈振动会造成其他部件的损坏,例如发电机,塌架,基础。

3.我公司本着安全第一的原则,在不并网低转速的情况下进行测量,其结果是可行的。

因为并不并网发电和高低速运行,只是在故障信号的大小上有区别,我们所要做的就是,只要能发现故障的根源在哪里。

根据以上几点,我们做出决定:测量在1000转空载的情况下进行。

4.测量结果与数据分析
4.1 主轴承的测量
14:23:2014:23:2214:23:2414:23:2614:23:2814:23:3014:23:3214:23:3414:23:3614:23:3814:23:40
date
f [Hz]
t [ms]图4 主轴承的总振值,包络和时域波形
主轴承的总振值RMS为0.39mm/s,包络和时域波形也没有明显的故障表现。

4.2 低速轴发电机端的分析
f [Hz]
f [Hz]
t [ms]图5 竖直方向包络和加速度频谱
首先包络图里是178.88Hz及其谐频,并带有16.25Hz的转频边带,这是典型的轴承内圈故障现象,不过从下面的加速度频谱,可以看出,高频区间没有共振现象,而且时域波形也没有明显的冲击现象,故此频率可能来源于油泵(齿轮泵的啮合频率)。

f [Hz]
f [Hz]
图6 水平方向包络和加速度频谱
水平方向的包络图和加速度频谱与竖直方向的类似。

4.3 中间轴发电机端的分析
f [Hz]
图7 轴向速度频谱
速度频谱中可以清晰看出,转频及其谐频,可以看出齿轮箱在轴向上,有轴向蹿动,并且根据现场情况,刹车盘在自由转动时,有1到2毫米的轴向偏移。

4.4 高速轴输出端加速度轴心轨迹
图8 传感器安装
根据4.3章所述,刹车盘在轴向上有1到2毫米的偏移,由于之前刹车盘重新换过以及对中用激光对中仪做过,不会存在刹车盘变形和对中不良的情况发生,故对高速输出轴重点察看。

加速度轴心轨迹的测量:利用双通道,A 通道和B 通道,A 通道竖直方向,B 通道水平方向,转速触发和A 通道方向相同为竖直方向,即为轴心轨迹0度角。

[°]
020406080100120140160180200220240260280300320340
360 [°]-0.10
-0.050.000.050.100.150.20a [m/s2 channel B]
图9 滤波1倍频的加速度及其相位
图10 滤波1倍频加速度轴心轨迹
图9 所示,AB通道的加速度相位存在相位差,说明轴的在某一方向上刚性不足,从图10
中可知,最大值出现在149度方向,故高速轴在149º方向上刚性不足。

4.5 高速输出端的频谱分析
f [Hz]
f [Hz]
图11 输出端水平和竖直方向的速度频谱
从频谱图上可知,主要表现在1倍频上,基本上没有2倍频和3倍频,结合4.4分析的刚性不足,而且1倍频上表现出有激励现象,故此高速轴可能存在质心偏移现象。

比较危险,由于现场测试时,风机转速较低,所以振动不是很大,但是一旦转速升高,发电机扭矩升高,这样的激励振动,将会造成严重问题。

16:02:4016:02:4216:02:4416:02:4616:02:4816:02:5016:02:5216:02:5416:02:5616:02:5816:03:00
date
f [Hz]
t [ms]图12 发电机前端轴承座
振动较小,没有明显的故障,只是在包络里,有100Hz的频率,这个是由变频器干扰发出,目前值很小,在接受范围之内。

16:12:4416:12:4616:12:4816:12:5016:12:5216:12:5416:12:5616:12:5816:13:0016:13:0216:13:04
date
f [Hz]
f [Hz]
t [ms]图13 发电机后端轴承座
总振值较小0.42mm/s,速度频谱正常,包络里出现100Hz,200Hz,300Hz的变频器干扰,但有1倍频的边带,后续巡检,建议加强此端轴承温度监控,润滑脂的状态巡检。


总结:
5.总结
结合4.3章,4.4章,4.5章分析可以得出,整个风机的主要振动是来源于高速输出轴,给出报告3天后,现场工程师对齿轮箱高速轴进行拆卸,发现以下问题:
高速轴靠齿轮边缘一段已经出现裂缝。

这个刚好可以验证,之前的判断是完全正确的。

当这段裂缝的齿轮与中间轴捏合的时候,裂缝会完全合起来,轴的运动趋于规则;当裂缝背面齿轮和中间轴啮合时,裂缝这一段做张开状运行,输出端轴承座上会有一个相反方向的运动趋势,即向中间轴方向运动的趋势。

那么高速轴在转动的时候,裂缝处是一个一开一合的运行状态,符合齿轮箱在轴向上会有一个蹿动(4.3章);裂缝处在转频上,会有激励的现象,轴转频上的振动会随着转速的升高而变大(4.5章);输出轴轴承座上的加速度轴心轨迹是个椭圆形的运行轨迹,而且最大的分量出现在149度上,即裂缝处处于最大敞开的时候。

(4.4章)
更换高速轴后,整机和齿轮箱的振动趋于正常。

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