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球磨机故障信号的采集和分析

发布时间:10-19  浏览:

  1信号的采集
    根据故障位置和故障性质,可以把故障分为两大类,即传动系统故障和球磨机筒体故障。
  传动系统敌障是各传动部件的故障。包括轴承、轴、减速器等。并且在转动过程中故障信息主要显示在振动方面,如振动频率异常、振动过大、周期冲击振动等。因此,在检测球磨机传动系统故障时,利用振动信号是最佳选择。考虑到测试全面、安装方便等因素,并且能够充分利用传感器,使其能同时采集故障振动信号和料位振动信号,选择了与料位检测测点相同的位置安装传感器,即把振动传感器安装于球磨机前后轴承的垂直和水平位置。如图3-2.轴承的振动信号可以反应轴承本身、转动轴、减速器的各类故障,而且它相对地面静止,传感器安装也比较简便。
  球磨机筒体系统故障主要集中在球磨机筒体,包括端盖、筒身、衬板等,而这些故障发生的主要症状也可以从振动信号中获取,如筒体窜动、衬板破裂等都会引起振动信号有异于常规。但是产生这些故障的机理和传动系统不同,因此应该与其分开诊断分析。考虑到筒体故障发生的位置,为了防止故障信号的衰减或湮没。减少信号传播路线对故障信号的影响,选择最佳的测点位置在筒体上。同时为了提高传感器的运用效率,使其同时采集故降振动信号和料位振动信号,在料位测点设置了故障测点,即在平行于轴的方向设置了从进煤端到出煤端顺序两个测点,以全面获取信号,比较分析筒体故障。如图3-2。
  2故障信号特性
    不同的故障会表现出不同的症状,会在振动信号中显示出来。根据振动信息中的故障信号特性,可以检测诊断球磨机传动系统的故障。以下为球磨机常见的传动系统故障信号:
  1)轴承;轴承磨损:频谱无明显差别,振动峰值和有效值比正常时大。
  轴承烧损:冲击振动,找不出发生的周期,轴承振动急剧增大。
  轴承座地脚螺栓松动:轴承异常振动,引起附加脉冲,旋转频率低次谐波。
  轴瓦问题:0%—4%回转频率成分尤为突出,奇数次谐波明显。


  2)减速器:
  齿轮副均匀磨损:齿侧间隙增大,通常会使其正弦波式的啮合波形遭到破坏。啮合频率及其谐波分量nfc(n=1,2…)在频谱图上的位置保持不变,但其幅值大小发生改变,而且高次谐波幅值相对增大较多。
  齿轮副磨损严重:啮合频率和高次谐波突出,二次、三次谐波分量的幅值大于啮合频率的幅值,调制出窄而高的边频带。
  小齿轮磨损严重:啮合频率突出,调制出小齿轮轴转频的边频带。
  齿侧间隙太大:啮合频率和高次谐波突出,二次、三次谐波分量的幅值较大,二次谐波尤为明显。
  齿轮偏心,振动波形由于偏心的影响被调制,产生调幅振动。以齿轮的旋转频率为特征的附加脉冲幅值增大:以齿轮一转为周期的载荷波动,从而导致调幅现象,这时的调制频率为齿轮的问转频率,比所调制的啮合频率要小得多。
  不对中、变形、偏斜:齿轮轴同转频率及低次谐波幅值大。
  齿轮齿局部缺陷:出现脉冲调制,脉冲长度为齿的啮合周期。
  3)转轴:
  转子弯曲:同转频率突出,二次、高次谐波明显。
  转子轴向摩擦:40%—50%同转频率、同转频率比较突出,奇数次谐波较明显。
  轴部件松动:0%—50%同转频率的频率成分突出。主要振动频率显示为第一临界频率或共振频率。