球磨机传动系统故障解决方案

设备的故障诊断技术发展非常迅速，应用也越来越广泛。现今，进行诊断的方法很多，如温度法、抽样分析法和振动分析法等，其中振动分析法是最常用最有效的方法之一。目前国内很多生产企业，在各个生产过程中都大量使用着球磨机，尤其是在水泥行业，球磨机的转速与生产效率有很多的关系，球磨机的运转率很大程度上决定了水泥生产企业的经济效益，但是作为重型机组设备，球磨机总是运转在重载变载荷情况下，而且其工作环境极为恶劣，现有的工作区间大多充满粉尘，这些就使得球磨机的故障率较高。要使球磨机最高产地工作在正常状态下，对球磨机系统的故障诊断就显得尤其重要。运用振动信号采集分析系统，针对边缘传动球磨机系统存在的剧烈振动现象，进行现场测试提取了相关数据并加以分析，准确查明了主要的故障原因，给出了可行的解决方案 。

球磨机现场图

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测试前球磨机的系统状态

测试人员进入现场测试，发现球磨机基础座上的异常振动使人不能正常操作，设备可操作性差;减速机和电机基础座上同样有极其严重的振动，严重影响了设备的正常运转；车间的地表也有很大的振动，测试人员能感受到明显的上下振动位移；现场产生很大的噪声，除了球磨粉碎物料的声音，车间整个空间充满其它巨大噪音，比其它同类场合严重许多，工人工作环境极其恶劣。根据调查了解，该球磨机基础座是在深沟填埋层上打桩安装而成。这台磨机自从安装投入生产以来，以上异常情况一直存在，公司采用了很多措施加以改造，但故障一直没有得到解决，该套球磨机运转效率很低。

其它球磨机的运转状况

在安放此故障机组的车间内还有另一套同型机组，这套同型机组的规格和故障机组相同，而且也是由同一厂家安装，也是在深沟填埋层上打桩安装。但这套机组运转正常，没有异常振动，具有很高的运转效率。和此车间相邻的另一车间中，有一台3.8m ×13m边缘传动球磨机，该球磨机运行平稳，振动很小，测试人员在基础座工作能正常进行，地表感觉不到明显振动。根据调研，在国内其它厂家，当时也安装了多套同样的机组，在运行过程中，大多都没有出现该公司类似的情况。经过球磨机窥视孔观测到大齿圈存在着一定程度的点蚀。据了解，大齿圈已经过换面处理。

现场测试

通过初步测试，发现球磨机的振动主要集中在低频段，在这里拟采用振动速度和加速度2 个参数进行综合评定。测试中主要利用传感器测到了速度均方根值、峰值以及加速度均方根值、峰值。

测点选择

现场测试中，选取故障球磨机上的测点1 、2 、3 、4 。为了便于比较，还选取同型正常球磨机上的测点2 、3 进行测试。测点的选择主要有以下几条原则和方法：

1） 在本系统诊断中，要求关键信号的传递路径最短。尽量减少有效信号的屏蔽现象。并且尽可能减少干扰信号的影响。

2） 测点在选择中，先要进行较大范围的多点试测，进行综合比较，然后选择出能最好反映出球磨机运行特征的几个测点进行分析，测点选择过程中，应尽可能减少干扰信号影响较小的测点。

3）测点的选择除了遵循以上原则和方法外，在现场操作中应力求精益求精。

数据采集

测试过程中，利用信号采集处理系统进行多点取样，提取了最能反映磨机信息的数据资料。对同一参数的选取，有意识的将故障磨机与正常磨机数据进行参照，找出故障的典型征兆点，使测试数据更能反映实际故障所在。数据采集过程中，也参考了其他同类项目中的测试情况，综合比较，使采集的数据更具可靠性。

故障分析

故障机组的基础状况不如正常机组;故障机组的传动系统配备不合理，采用六级电动机及两级减速，原动机转速高，不仅加大了两级减速的负荷，而且增大了高频部分的激励，致使3 测点的速度均方值明显偏大，其能量经传动系统对负荷有直接影响。特别是由于基础刚度不够，使磨机整体出现强烈振动。

结论

1）该设备主要故障在于基础刚度不够，与现有的磨机固有频率发生谐振，当能量叠加时使振动加剧，致使整个机组不能正常运转，甚至存在很大的安全隐患。可更换电机与减速机，降低原动机的高频激励能量。

2）针对同类型的设备及故障，可采用增大磨机(含小齿轮座) 的基础体积，起到增大质量(为主) ，提高刚度(为辅) 的作用，可降低基础自身的频率，从而增大对高频激励的减振作用。

3）应尽可能采用系统的模态分析，确定最佳改造方案，减少经费支出，防止浪费。