齿轮箱轴瓦磨损引起振动的分析

戴 庆，高志敏，王 杰

（宁夏宝丰能源集团股份有限公司，宁夏银川 750411）

0 引言

HDPE 聚乙烯轴流泵在正常使用过程中，按照厂家技术要求进行运行维护，出现轴瓦磨损（非正常）和联轴器膜片损坏是比较少见的，除非是发生润滑不良、轴承偏心、基础松动等振动问题，才会衍生出轴瓦磨损严重的故障。

1 项目概况

宁夏宝丰能源HDPE 聚乙烯采用的轴流泵型号为24 英寸28 英寸9500 卧式回路泵（图1），该机泵由电机拖动，变速机增速箱和机泵组成，工作转速为1780 r/min。

图1 机泵布置

机泵运行一段时间后发现，电机联轴器侧振动有增大的趋势，其中1 个测点的振动由19m 上升到54m，另1 个测点振动值由28m 上涨到48m，并呈缓慢上升趋势，期间温度变化不明显。在排除测量元件问题后怀疑瓦的间隙存在异常，因为机泵在前段时间运行过程中发生过晃电事故，晃电后增速箱运行温度从5967升至5888；晃电造成润滑油泵停止运行7 min，机泵正常运行（由于工艺原因润滑泵停泵机泵需正常运行）。晃电后增速箱振动其中1 个测点由5m 上涨到8m，其他振动探头信号显示异常。本次振动上涨问题应该为齿轮箱轴瓦间隙变大引起的电机联轴器侧振动增大，期间利用离线测振仪对机泵、电机、齿轮箱进行取数据频谱分析，并依据振动上涨情况进行停机检修，此次检修过程中发现联轴器膜片损坏严重，轴瓦磨损严重，巴氏合金脱落。检修更换了新的备件轴瓦和联轴器膜片，安装完毕后开车，电机联轴器侧振动14/16m，齿轮箱联轴器侧振动17/19m，取得明显好转。

2 振动监测与分析

根据现场反映情况，对轴流泵的电机、齿轮箱、机泵利用安徽容知RH802 双通道振动分析仪进行频谱取数据分析，以下为具体分析过程。

2.1 电机联轴器侧振动增长趋势（图2）

2.2 电机联轴器侧振动波形（图3）

图2 电机联轴器侧振动增长趋势

图3 电机联轴器侧振动波形

仔细观察波形图，波形平稳无冲击波，说明轴承运行正常。频谱图主要出现的是1f 和2f，并且2f 远高于1f，初步怀疑存在不对中，因为还存在转动部件松动和转子横向裂纹的故障，通过现场检查确认，排除松动和转子横向裂纹的故障。

2.3 齿轮箱电机侧波形频谱（图4）

观察齿轮箱联轴器侧（电机）全程包络线无脉冲信号、无故障特征信号，频谱图主要有f（24.1）、f 啮合（1440）、2f 啮合（2880）、3f 啮合（4320）频率，根据频谱特征，主要为啮合频率的倍频，并且边频带幅值不高，初步怀疑为齿轮磨损或齿侧隙过大，需要进一步验证。

图4 齿轮箱电机侧波形频谱

2.4 机泵联轴器侧速度波形频谱（图5）

根据波形图间隔脉冲信号初步判断轴承存在轻微的点蚀，频谱图主要为叶轮通过频率（f工4（叶片）=117.8 Hz）为3.064 mm/s，和开车比较无增大趋势，判断运行正常。

3 总结及验证

根据以上时域频谱图分析，机泵的齿轮箱和电机联轴器存在对中故障，齿轮箱齿轮存在磨损或齿侧隙过大的故障。经过停车检修拆解，发现电机齿轮箱侧联轴器膜片断裂，造成对中偏差；轴瓦巴氏合金多处脱落，造成齿轮侧隙过大并且齿轮多处有磨损的情况（图6）。

图5 机泵联轴器侧速度波形频谱

图6 膜片和轴瓦损坏