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机机电工程技术电工程技术2009年第38卷第12期应用技术

振动分析技术在齿轮减速器故障诊断中的应用

陈建华，段美春

（广东东莞沙角C电厂，广东东莞523936）

摘要：利用CSI2130振动分析仪对浆液循环泵齿轮减速器进行振动监测与故障诊断，并使用PeakVue技术进行频谱和时域分析，
认为较大的振动是因为齿轮啮合不良而导致输入端齿轮轴断齿造成，停机检修发现输入端齿轮轴有3个齿沿齿轮根部断裂，更换
新齿轮轴后，设备运行恢复正常。
关键词：振动分析；齿轮减速器；浆液循环泵；故障诊断
中图分类号：TP277文献标识码：A文章编号：1009－9492(2009)12－0077－03

1前言生瞬间偏转后又跳回原来的轨道，这时就会产生高频应力
波通过高通滤波器去除振动波形数据中的低频
广东东莞沙角C电厂拥有三台660MW火力发电机组，。PeakVue
成份就可以捕获到这些高频应力波从而诊断出设备的故
该厂于2004年开始进行脱硫设备的基建工作，2006年3，
障［1］
台机组的脱硫系统全部投入运行。浆液循环泵是该厂。
10kV设备，是整个脱硫系统的核心部分，也是保证烟气2．2齿轮减速器故障频率的计算
脱硫率的关键。该泵组由10kV电机、一级齿轮减速器、浆液循环泵齿轮减速器为SEW－EURODRIVE天津有限
联轴器、泵体四部分组成，其振动测点布置如图1所示。公司生产，产品型号为1C315N，输入轴转速1485r／min，
齿数27，输出轴转速422r／min，齿数95。可以根据公式
计算出输入、输出轴的旋转频率与齿轮故障频率。
输入轴旋转频率：

f＝1485＝24．75Hz
in60
输出轴旋转频率：

f＝422≈7Hz
out60
齿轮故障频率：
图1浆液循环泵测点示意图
GMF＝fin×Zin＝668．25Hz
2．3齿轮减速器的故障诊断与分析
振动分析中的关键技术及齿轮减速器的诊
22009年6月10日，发现3B浆液循环泵齿轮减速器输
断分析入轴及输出轴水平、垂直、轴向6个测点振动幅值均有大
2．1振动分析中的关键技术幅度上升，PeakVue频域波形图中存在异常频率，而后又
CSI2130提供了例如真实细化、峰值相位、低速分析从其速度频谱图中发现同样的异常频率，该频率主要由
等多种数据采集与分析功能。其中用于轴承、齿轮故障分669Hz的频率及其边带构成，其振动波形如图2、图3所
析的PeakVue技术是CSI部门的一项专利技术，它是一种示。
通过获取振动波形中某一确定时间间隔内的峰值来分析振图2、图3显示出从6月10日至6月11日齿轮减速
动信号的一种方法，它能够监测到短暂的高频率波形即应器振动迅速上升，其主频率669Hz与齿轮故障频率
力波。例如，当齿轮啮合到某一缺陷点时，运行轨道会发668．25Hz接近，图4显示出其主频率669Hz周围的边带频

收稿日期：2009－06－15

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应用技术机机电工程技术电工程技术2009年第38卷第12期

（3）两端滚动轴承状态良好，不存在缺陷。
3故障诊断结果论证
2009年6月11日下午，安排检修人员对3B浆液循环

图2减速器输出端水平测点PeakVue波形图

图5减速器输入端轴向测点振动波形图

泵齿轮减速器进行解体检查，发现减速器输入轴断齿3
个，且所有啮合面磨损严重，输出轴未发生断齿，仅在其
端部存在较大磨损，两端轴承完好无损，具体如图6、图
7、图8所示。

图3减速器输入端垂直测点速度频谱图

率为644Hz，且幅值较高，带宽为669－644＝25Hz，与输入
轴旋转频率接近。图5显示出齿轮减速器轴向振动有突
变，幅值高达38mm／s，振动冲击高达60G－s，所有频谱图
中未发现输出轴旋转频率以及轴承故障频率，通过上述分
析得到以下结论：

图6断齿的输入端齿轮轴

图4减速器输入端水平测点PeakVue波形图

（1）该齿轮减速器为输入轴断齿故障，且断齿严重；
图7磨损的输出端齿轮
（2）输出轴未发生断齿，但可能存在较大磨损；

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机机电工程技术电工程技术2009年第38卷第12期应用技术

4结束语
设备振动技术，完全可以做到在设备运转过程中，对
异常的原因、部位、程度进行识别，从而预测、评价设备
的可靠性，并决定设备的检修时间及检修方法，它蕴藏着
巨大的经济潜力，在火力发电企业关键设备上应大力推广
使用。
参考文献：
［1］陈建华，段美春．振动分析技术在火电厂转动设备状态检修
中的应用［J］．机电工程技术，2008，37（4）：87－89．

第一作者简介陈建华男年生河北衡水人硕士工
图8完好无损的滚动轴承：，，1979，，，
程师。研究领域：设备管理。已发表论文4篇。
解体检查结果显示齿轮减速器的故障原因与事先分析(编辑