振动监测在选矿厂球磨机上的应用.doc

振动监测在选矿厂球磨机上的应用 中国设备管理网 （2005-11-08）文章来源中国设备管理网 张玲燕 江西德兴铜矿大山选矿厂设备科 1．球磨机的主要技术参数 德兴铜矿大山选矿厂是目前国内最大铜选矿厂，其一段磨矿主要设备八台φ18′／28′球磨机由美国NIPSI公司和FULLER公司生产。球磨机单机处理能力为7500t/d，由交流电机驱动，电机转速200r/min，功率4101kW，减速齿轮对的小齿轮数z119，大齿轮齿数z2277，小齿轮转频f13.3Hz，球磨机筒体和大齿轮的转频f20.23Hz（转速n213.7r/min，齿轮啮合频率fm＝63Hz。 球磨机传动示意见图1。 图1 2.测点布置及振动数据 测点布置在反映转子振动最敏感的轴承部位，即在进料端轴承座和出料端轴承座上。它既反映轴承、齿轮等部件的故障信息，也反映传动系统的故障信息。 表1列出6球磨机进料端轴承座的振动值。从表中数据知，9月12日加速度值大幅度突增，之后还增长较快，而速度和位移变化较小。初步估计故障是由齿轮和轴承引起。设备在正常状态（安装精确度很高时）下，轴承座的加速度值为1.5m/s2，速度值为0.98mm/s。设备处在危险值范围，所以从9月12日开始我们采取密切跟踪监测。 3.分析及处理 1从数次采集的频谱图可看出，齿轮啮合频率的边频带没有什么增长，可判断齿轮啮合状况良好，振动可能来自于轴承的劣化。 2球磨机的轴承型号为23276美国产），双列向心滚子轴承，滚珠数z42个，节圆直径D＝505mm，滚珠直径D72mm,β0，轴转速n200r/min，计算其故障特征频率为 外圈故障频率f160Hz 内圈故障频率f280Hz 表1 6＃DOJ球磨机进料端轴承座振动值 参量及方向 日期 2002年 加速度 m/s2 速度 mm/s 位移 μm 水平 垂直 轴向 水平 垂直 轴向 水平 垂直 轴向 3.28 2.47 3.50 3.87 1.31 1.91 2.53 7.3 14.0 19.0 4.29 3.00 3.43 3.76 1.25 1.79 2.85 7.7 15.6 21.9 5.14 3.85 3.44 3.51 1.36 2.05 2.69 7.8 14.3 23.2 9.12 16.12 17.86 36.17 2.01 2.45 6.08 8.9 14.4 37.3 9.20 35.76 27.98 49.03 2.59 3.23 7.48 11.0 13.0 49.0 9.24 37.89 29.85 52.34 2.87 3.68 7.81 11.6 14.5 51.0 9.29 1.80 2.50 2.01 1.10 1.05 1.50 9.4 10.4 11.3 图2 滚珠故障频率f323Hz 保持架旋转频率f41.43Hz 根据9月24日测振频谱图图2分析67.5Hz和61.2Hz表明轴承圈有问题；6.2Hz为轴频率的二倍频，有不对中现象存在；30Hz为轴频率的近10倍频，判断有松动现象存在。 9月26日拆开球磨机轴承座检查发现，轴承外圈有1/4圈、宽为80mm的严重点蚀面，且有数道圈的划痕；两个轴承滚珠有近1/4圈的点蚀，其余滚珠有少量点蚀现象；内圈有几道很深的划痕，且磨损严重。测量齿侧隙为0.08mm，在标准值范围内，电机与轴承同心度检测径向与标准值偏差0.115mm，表明齿轮啮合状况良好。振动来源于轴承的判断是正确的，更换轴承，调整同心度，紧固轴承座底座。 检修后重新开机，9月29日测得振动值均有大幅下降表1。从图3中频谱也可看出，67.5Hz和61.2Hz的轴承圈故障幅值已消失，松动引起的幅值也由17.59μm下降至1.78μm；不对中引起的幅值已消失，设备处于良好运行状态。 图3