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水环式真空泵减速机故障诊断与处理


20 年第 2 08 期 

小 番 柱 采 

·4 · 5 

水 环式 真空泵减速机故 障诊 断与处理 
张 根 珠 
( 大冶有 色金 属有 限公 司冶 炼厂 ,湖北 黄石 ; 3 0 5  4 50 )
摘 要 : 2 E 7 A 型水 环 式 真 空 泵 减 速 机故 障 为 实 例 , 过 对 轴 承 失 效 形 式 的 分 析 , 断 出减 速 机 出现 故 障 原 因 , 以 B C2 通 诊  

准确地 找到故障源并及时地消除 , 从而保证 了机组 的正常运行 。  

关 键词 :水环式 真 空泵用 减速 机

轴承

故 障诊 断

消除方 法 

泵 组成 ,两个联 轴器 为 尼龙柱 销联 轴器 。  

引  言 
我厂 2 E 7 B C 2型 水 环式真 空 泵共 4台 ,是 变压 

1 2 减速机 结 构及 主要 参数  .  减速 机 主要 由小齿 轮 轴 、大 齿 轮 、滚 动轴 承组 

吸 附制氧 系统 的 主力 设 备 ,由山东 淄博 真空泵 厂 生  产 。水 环 泵 主要 技术 参 数 :最 大抽 速 40m3mn  6  / i, 极 限压力 10k a 配套 6 0  6 P , 00V高压 电机 , 率 为  功
5 0k , 6  W 型号 Y K 0 1 , 速 9 3r mi。配套  K 5 0 —6 转 9  / n

成 ,油 泵 集 中 供 油 。小 齿 轮 轴 齿 轮 : m =7 齿 数    ,
Z= 1 螺旋 角 J=1  ̄93  ( 2, B 65  4 左旋 ) 分 度 圆直径  ,

Dt 5 . 1m ,配 套 轴 承 为 S F 22C 大 齿  =137 ( m) K 2 38 。 轮 :m = , 数 Z=7 , 旋角 J=1 ̄93 ”(   7 齿 6 螺 B 65 4 右 
1 00 0 . 

非标 减 速机 由某 名牌 厂家 生 产 ,一级减 速 。4台减  速 机 运行 8 月后 内部均 相继 出 现异 响 , 体检 查  个 解
发 现 4台减 速机 滚动 轴 承均发 生点蚀 。  
m/    s2
. . .   ..   一 

2 0 . .693 :9 0 71 2  :54   2

LIL …1 l L     ▲. . …  … . L   L  L .l L L .   .
m  s 10   6. 0

1 机 组概 况   


一    。1 一 一’   IrI 一 ’ r 1 l。r  ’v 一 —   l  r 。I TT r ’ 一l -r       1 『 一 -

1 00 0 . 

1 1 机组 布置 简 图 . 

0  

见 图 1 真空泵 机 组 主要 由 电机 、 , 减速 机 、 空  真

图 2 1 减速机时域波形  ()

图 1 机 组 结 构 示 意 图   
1 .电机 端 联 轴 器  2 .小 齿 轮  3 .滚 动轴 承 l 4   .真 空 泵 端联 轴 器  5 .真 空泵   6 .真空 泵 轴 承 I 7   .真 空 泵轴 承 Ⅱ   8 .油泵 9 .滚动轴 承 Ⅱ l.大 齿轮  1.减速机  l .电机轴承 Ⅱ l.电机  l.电机轴承 l   O 1 2   3 4  

·

4   6·

小 器柱 木 
表 1  
时  域  指  标 

20 年第 2 08 期 

平均 幅值 
5 5 2 . 7 m/s  

方 根 幅 值 
4 3 8 . 3 m/s  

均 值 
一0 0 4 . 0 m/s  

有 效 值 
8 5 3 . 7 m/s  2

波 形 指 标 
15 9 . 3 

脉冲指标 
l .1   3 7

峰值指标 
852 . 6 

裕度指标 
l. 2 6 9 

歪度指标 
0 8  .1 2

峭度指标 
l 7  2. 9

图 2 2 减速 机 幅值 谱 图 ()  
表 2  
频 
频率 ( ) Hz   18 .0 975 

域 

峰 

值 
27.0 9 5 0  2 8 .0 07 5  

l3 . 0 9 7 5 

幅 值 ( ¥) m/   频 率 ( z  H) 幅 值 ( ¥) m/   

15 7 . 0  23.0 075  12 9 . 4 

14 7 . 8  23.0 1 7 5  122 . 0 

14 5 . 6  42.0 7 5 0  110 . 9 

14 5 .0  l8 . 0 87 5   1 12 .6 

旋 ) 分 度 圆 直 径 D =5 6 2 ( , z 5 .9 mm) ,配 套 轴 承 为  S F 33 C K 2 2 2 。油 泵集 中供油 。  

润 滑不 良会引起 轴 承 的迅 速 磨损 并使 轴承 间隙  增 大 。轴承 间隙增 大 使齿 轮 啮合状 况 恶化 ,齿 轮 的 

2 诊 断过 程 及 分 析   
2 1 振 动频 谱检 测  . 采用 H Y一1 6 0 B型振 动检测 仪对 减速 机滚 动轴 

承 I 方 向测量 , 到加速度 信 息如 图 2  直 得 。
该减 速 机从 滚 动轴 承 1 时域 指 标 中可 以看 到 ,   脉 冲及峭度 指标分别 是 1 . 7与 1 . 9 设 备正 常运  31 27 (

/ . -

r   q6  c
e1   0 

I. ;   : 乏  二 .

…  ·  

f  

l 口    
o= 9   2 0

L 35 :5  

行 时 ,峭度指标 一般 为 30 ,出现 非常 明显 的冲击  .) 信 号 。在频谱 图 中高频 区域 有 峰群 出现 , 明轴承  表 有疲 劳故 障 。经 解体检 查 ,轴承 I 生点 蚀如 照片  发
( 片删略 ) 减速机其 它轴 承均有不 同程度 点蚀 。 照 ,  
22 . 故 障原 因判断 

即 

I ̄  l8 l6 n7f =^  JN =  .i 5. I   2  4、J 4 3 8 。N 5 9n 5
b  

  ‘ / 寸\ 
l H稿 l   P  

判 断轴承属 于接触 疲 劳失效 。它是 轴 承最 常见 

的失 效模 式之一 ,是 轴 承表面受 到循 环应 力 的反 复  作用 而产生 的失 效 。轴 承零 件表 面接 触疲 劳剥 落 是 


c   d  

个疲 劳裂 纹从 萌生 、扩展 到裂 纹 的过程 。初始 的 

接 触疲 劳 裂纹 首 先 从 接 触 表 面 以下 最 大 正 交 切应 

力处产生 , 然后扩展到表面而形成麻点状剥落或小  片状 剥 落 , 者被 称 为点 蚀或 麻点 剥 落 , 者 被称  前 后
为浅 层剥 落 。   有几 种情 况可 以引起 轴承 的损 坏 :  
() 1 轴承润 滑不 良 

。  
J  

图 3 小齿轮轴轴承受力分析 图   
( 转第 4 下 4页 )  

· 

4   4·

小 番柱 木 

20 年第 2 08 期 

( m  +ap +ap +ap+伽) 】 6 +bp+6) 3  22 l   =( 2   l o  
a4 = , 1, 2 n n  

在 不具 备 吊走 电机及 泵简 体 的情 况 下 ,可 以直  接 将 出人 口法 兰联接 型式改 为焊接 ( 由于泵 出、 口 人  

0 = m  +mlC +C) 3 21 c (1 2  

法 兰 也 可能 被 浇 注在 新 基础 内 ) 。去 掉原 基础 保 护  层 ,露 出原基 础 钢筋 网 ,在 泵 筒体 四周编 织新钢 筋  网 , 与筒 体和原 基础钢 筋 网分 别焊 接。支模板 在泵  并 筒体 四周 整体 浇灌 新 型灌浆 料 。养护 直至达 到强 度 
符 合标准 。另外浇 灌 时在泵 出人 口管 方 向预 留 出一  组垫铁 位 置 , 分别 按标 准配置 垫铁增加 一组支撑 。  

0 =m ( 1 2 +m k +CC 2 1 k +k) 2 】 】2  

其 中:  
0 l= k 2 k 1 1 + 2   C C 0 o= k k   】2 b 2= C 2 l   C

b1 k C = 2 1+ k 2 1   C b o= k 2 1   k

4 结 束 语   
该方案实施 后 , 陡河 电厂 8台 8 N一10型冷凝  L 5 泵 电机 自由端轴 承振动超标 的问题得 到了根本解决 ,   最大振 幅值 降至 0 0 5m 以下 , 到 了优等水平 。 . 2  m 达  

结 论 :对 于 1 m ,m1 2 】 2 】 函数 , (2 ,k,k,C,C)   假 定 电机 质 量 m 、   刚度 系数 k 以及 阻尼 系数 C, 2    c   均 为常数 ,m 的质 量增加 , 就是混 凝 土基础 的质    也

量 及其 刚度 k增加 , : 在  一定 的情 况下 , 可使  的 
位 移 ( 幅 ) 小 ,即达 到减小 电机振 幅 的 目的。 振 减  

在很 多 电厂 , 不 同程 度地存 在 着立式 冷 凝泵  都 组或 立式 疏水 泵组 振 动偏 高 的问题 。我 们认 为 , 完  全 可 以参 照 陡河 电厂 8 N一10型 冷凝 泵组 振 动超  L 5
标 问题 的处理 经验 ,通过 增加 基础 质 量和支 撑 刚度  的办法 予 以解决 或缓 解 。  
( 文编 辑 本 王振华)  

由于冷 凝泵基 础位 移  可 以看作 常数 ,为提 
高基 础 刚性 以及 增加 混凝 土基 础质 量 ,采取 了将 原 

冷凝 泵 筒体 用新 型灌 浆料 四周整 体 浇灌 , 在泵 出 并  
人 口管方 向分 别加一 组垫铁 支 撑的施 工方 案 。  

3 减 振 措 施   

( 接第 4 上 6页 )  

周 期性 的 冲击振 动会 加大 齿轮 之 间的 间隙 , 种 间  这 隙 的增 大和 冲击性 振 动又破 坏 了轴 承 。   ( ) 滑油液 的失效  2润 如果 润 滑油 液存 在油 液质 量 问题 , 在齿 轮箱 的  温 度升高 时会 破坏 润滑 质量 ,齿 轮 的冲击性 振 动将 

( ) 换相 同 型号轴 承 。 1更   ( ) 更 换 润 滑 油 之前 ,对 循 环油 路 进 行 清洗  2在 ( 、 泵 油路 )将 润 滑油牌 号更 换成 M bl a 3 (S   , o i er 0 I0 g 6
V  2 )  G 20 。

( ) 新装 配 。 3重  

增大 , 使轴 承损 坏 ,也会使 齿轮 损坏 。  
() 3 不正确的轴承设计( 设计时轴承选型不正确)  。 因 4台真空泵 减 速机 轴承均 连续 发 生点蚀 , 有 

4 结 束 语   
( ) 泵 会 因被 污 染 的润 滑 油 ( 度 发 生 变 化  1油 粘

必要 对轴 承 寿命 进行 校核 。 ( 算过 程此处 略 ) 计  

的) 而降低 其性 能 , 而使润 滑油 的流速下降 。故 障  从 的主要 原 因是润 滑故 障 。如果 有些 金属碎 屑 的尺寸  大 于 1  m,那 么 在滚 动轴 承 中滚 动 体与滚 道 之 间  5
就不 能形 成 润滑 油膜并 吸 附在金 属零 件表 面起 到润 

3 检 查 与处 理   
3 1 检查 结果  . 

( ) 查润 滑油路 系统 未发 现 问题 。 1检   ( ) 油品 进行取 样检 测 ( 2对 理化 与 铁谱分 析 ) 发  , 现 运动 粘度 为 4 5c t4  ̄ 严 重超 标 ( 0  S/ 0C 而正 常时油  的粘度 应 为 1 8— 4  S/ 0C) 9 2 2ct 4  ̄ ,粘 度 指数 为 7 , 0 

滑 作 用 ,滚 动 体 或 滚 道 表 面 的疲 劳 裂 纹 就 要 产 生 
了。  

() 2 对设 备运 行状 态检测 和轴 承 寿命分 析 , 确  准 找 到 了故 障点 , 提 前 进行 物 资准 备 , 少 了停 车  并 减
检 修 时 间。  

没有 达标 , 含 大量 2 且 5—5  m金属 磨粒 ,说 明油  0
液存 在质 量 问题 。  
3 2 处理 措 施  .

( ) 过此 次诊 断与 处理后 , 车结果 良好 。 3经 试  
( 文 编辑 本 王振华 )  


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