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輥壓機異常磨損監測案例

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瀏覽:- 發布日期:2017-08-24 10:40:20【
      一、案例背景
      龍巖某水泥廠多年來一直在廣研檢測開展設備的油液監測工作,希望通過油液監測發現設備可能出現的早期磨損,以便及時采取措施進行視情維修。在2015年12月送檢的時候,廣研檢測發現其中某臺輥壓機的定棍減速箱油中有異常磨粒,懷疑改齒輪箱出現異常磨損,建議及時檢修。
      二、檢測數據

      2016年4月,客戶再次送檢該齒輪箱油樣,此時發現磨損指標Fe元素含量及PQ指數急劇增高,Fe元素呈明顯的上升趨勢,見圖1所示,這表明齒輪箱輪齒和軸承都存在非常嚴重的異常磨損,且磨損量不斷上升。

圖1 2#磨輥壓機定輥主減速機油樣中的Fe含量、PQ指數變化情況

      圖1  2#磨輥壓機定輥主減速機油樣中的Fe含量、PQ指數變化情況

      根據磨粒分析結果,齒輪油中含有大量的鋼質黏著擦傷顆粒和鋼質疲勞磨損顆粒,大量油泥顆粒,見圖2所示,這表明齒輪箱輪齒和軸承都存在非常嚴重的異常磨損,并存在局部高溫。

圖2 2#磨輥壓機定輥主減速機油樣的磨粒圖片

      (紅色箭頭:鋼質磨粒;黃色箭頭:油泥)
      圖2  2#磨輥壓機定輥主減速機油樣的磨粒圖片
      對此,廣研檢測再次對該機組給都給予了紅色警告,提醒現場注意。
      三、故障發生

      盡管廣研檢測多次對該機組發出磨損警告,但由于生產任務緊急,無法停機檢修,設備仍舊繼續工作,直至2016年6月17日因高速軸輸入端軸承溫度過高而跳車?,F場拆解發現一二級行星輪系遭到不同程度損壞,其中二級行星輪系損壞最為嚴重,見圖3和圖4。

圖3 2#磨輥壓機定輥主減速機內部情況

      (紅色箭頭:齒輪箱內部大量的磨粒;黃色箭頭:損壞的外圈輪齒)

      圖3  2#磨輥壓機定輥主減速機內部情況

圖4 2#磨輥壓機定輥主減速機二級行星齒輪系的損壞情況

      (紅色箭頭:軸承保持架散架后損壞的滾柱;黃圈部位:斷裂的行星輪軸定位螺柱)
      圖4  2#磨輥壓機定輥主減速機二級行星齒輪系的損壞情況
      四、失效分析

      2#磨輥壓機定輥主減速機(見圖5),該減速機為南高齒齒輪廠生產的GYM18P2N-07-001齒輪箱,共三級減速(1st.平行軸齒輪副+2st.行星齒輪副+3st.行星齒輪副),見圖6所示,強制潤滑與浸油潤滑結合方式,減速箱高速軸軸承有油溫監控,并有自動停機等保護。

圖5 2#磨輥壓機定輥主減速機外觀

      圖5  2#磨輥壓機定輥主減速機外觀

圖6 2#磨輥壓機定輥主減速機結構圖

      圖6  2#磨輥壓機定輥主減速機結構圖

      從現場拍攝的照片可以看出,大量的磨粒進入齒輪嚙合部位,使一級行星齒輪副中的行星輪出現大量壓痕,見圖7 a,其外圈齒輪承受高接觸應力產生疲勞剝落, 見圖7 b;同時磨粒進入二級行星齒輪副中,導致行星輪軸承失效卡死,進一步造成行星架斷裂,使得行星輪與外圈因過載而斷齒或產生塑性變形,見圖7 c和7 d。

圖7 2#磨輥壓機定輥主減速機現場拆機圖片

圖7 2#磨輥壓機定輥主減速機現場拆機圖片1

      圖7  2#磨輥壓機定輥主減速機現場拆機圖片
      綜合分析:
      1、造成齒輪箱跳車的直接原因是二級行星齒輪副中的一個行星輪軸承失效卡死,行星架散架,直接導致齒輪箱過載,引起高速軸高溫而跳車;
      2、齒輪箱運行負荷較大,長期運行產生的大量磨粒得到及時去除,導致齒輪箱輪運行環境惡化,出現嚴重疲勞剝落,最終過多的磨粒進入到行星齒輪的軸承,使軸承失效卡死,行星架因過載而散架。
      五、案例啟示
該案例反應了現場存在的三方面的問題:1)對油液檢測的結果未引起足夠重視,對警告級別的機組并未采取任何的檢測措施;2)日常檢測維護不到位,未能及時清洗和更換潤滑油濾芯,且過依賴軸承溫度報警系統;3)對于警告級別的機組并未縮短監測周期,加強日常的維護巡檢。

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