減速機齒輪振動異常診斷與分析

減速機自投入以來一直運行良好。2003年12月監測數據顯示減速機大、小齒輪軸瓦振動不斷增加，而且噪聲也不斷增大，尤其箱體振速已達46mm/s泵和蒸汽透平振動略有增加，故障問題主要集中在減速機上。如果繼續運行下去，不僅可能發生齒輪斷齒，而且會造成蒸汽透平機組和泵部件的損壞，會產生嚴重后果。  

機組布置如圖1所示，減速機大、小齒輪與泵和透平連接方式均采用齒式聯軸器。兩齒輪均為斜齒圓柱齒輪，大齒Z2＝176，小齒輪Z1=25，速比為7.04，齒輪模數為5mm，小齒輪轉速n，n1=5210r/min，中心距511.93mm。  

機組解體檢修前對機組各部位振動數據進行了采集，各點的振動數據如表1?？梢钥闯鰷p速機各點的振動明顯比其他測點高。  

二、頻譜分析  

采集測點2和測點5的頻譜，如圖2，3所示。  

齒輪的嚙合頻率為從頻譜圖上可以看出主振動頻率為齒輪嚙合頻率，其兩側邊頻間隔頻率為86.8Hz，為小齒輪轉速頻率。采集其他測點方向的頻譜與圖2，圖3譜圖基本相同。分析為齒輪嚙合不良，重點檢查小齒輪軸與透平機對中情況。  

三、采取措施及原因分析  

1．采取的措施  

停機解體檢查發現小齒輪與透平連接的齒式聯軸器的噴油嘴堵塞，聯軸器兩內齒圈與外齒套因缺油潤滑而發生粘合。同時檢查機組對中時發現減速機與泵水平方向對中不好，測點2處的徑向薄壁瓦磨損嚴重，巴氏合金層脫落，造成齒輪嚙合時垂直方向平行度偏大。因考慮齒輪為進口部件，無原裝備件，故更換了損壞的聯軸器和磨損的軸瓦，重新進行找正，清洗了油系統。開機試運行時振動和噪聲仍很大，頻譜圖形無明顯改變。之后停機解體檢查，更換了大、小齒輪的徑向瓦和推力瓦，復查了齒輪水平和垂直方向的平行度，齒輪延齒寬方向接觸面積為40%（低于60%）。為確定齒輪能否繼續使用，機組進行了第二次開機，但振動和噪聲無明顯改善。第三次解休時更換了國產齒輪和部分軸瓦，開機運行時振動和噪聲均大幅度下降，運行穩定。  

2．原因分析  

高速軸小齒輪聯軸器由于缺油潤滑而發生粘合現象，造成小齒輪與透平轉子對中不好，小齒輪靠聯軸器軸頭跳動達0.06mm，同時，泵體發生偏移，致使泵與減速機不對中，兩者原因造成大、小齒輪嚙合不良。在這種情況下運行一段時間后，在齒面嚙合處沿齒寬方向產生局部偏磨現象，齒輪的齒形尺寸發生變化，磨損處的齒面滲碳層厚度減少，即使更換軸瓦，大、小齒輪原有齒輪齒面嚙合部位已發生變換，造成齒輪嚙合不良，開機時減速機振動和噪聲仍很大。

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