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風(fēng)電齒輪箱中齒輪的故障診斷
2019-09-03
來源：安維士作者：余成
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風(fēng)電齒輪箱的故障中有很大一部分故障來自于齒輪，齒輪運行環(huán)境較為復(fù)雜，長時間超載，潤滑不良，軸承或齒輪的錯誤安裝，以及齒輪
風(fēng)電齒輪箱的故障中有很大一部分故障來自于齒輪，齒輪運行環(huán)境較為復(fù)雜，長時間超載，潤滑不良，軸承或齒輪的錯誤安裝，以及齒輪本身嚙合不良等原因都會導(dǎo)致齒輪故障，壽命減短。
振動檢測是目前檢測風(fēng)電齒輪箱故障最全面最有效的檢測方式，只要運用合適的振動檢測儀器采集數(shù)據(jù)加以分析就能判斷出齒輪的運行情況，對故障部件及時進行維修更換以確保設(shè)備的正常運行，甚至在故障早期就加以預(yù)防，延長部件壽命。下面介紹一下齒輪的主要故障形式及振動表現(xiàn)：
齒輪磨損：齒輪磨損時其嚙合頻率的邊頻帶幅值會明顯增大，嚴(yán)重時會出現(xiàn)齒輪的固有頻率，并有轉(zhuǎn)頻調(diào)制。
齒輪負荷大：一般情況下負載高時，會出現(xiàn)很高的嚙合頻率及其諧頻。
齒輪游隙或偏心：齒輪嚙合頻率及其諧波被轉(zhuǎn)頻調(diào)制，出現(xiàn)固有頻率振動。
齒輪不對中：齒輪不對中時一般會產(chǎn)生齒輪嚙頻率的高次諧波，且一倍頻幅值較低而二倍三倍較高。
齒輪斷齒或裂紋：齒輪出現(xiàn)斷齒等嚴(yán)重損壞時會在該齒輪轉(zhuǎn)速頻率和固有頻率處產(chǎn)生較高振動，且時域上會有明顯的沖擊。
圖為齒輪不平衡或游隙典型頻譜
振動數(shù)據(jù)采集之后，根據(jù)齒輪齒數(shù)和轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù)可以計算出齒輪的嚙合頻率，加上時域或頻譜中的特征可以對齒輪箱的故障進行診斷。然而，實際應(yīng)用中，由于齒輪箱中有多組齒輪和軸承，轉(zhuǎn)速也并非一成不變，頻譜分析往往有各種頻率出現(xiàn)，有些頻率十分接近，辨認比較困難。這時我們需要根據(jù)測點位置結(jié)合振幅大小分析，針對每個齒輪箱，在其工作狀態(tài)良好的情況下，采集得到基準(zhǔn)的頻譜，在狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷中通過與基準(zhǔn)頻譜進行對比，來發(fā)現(xiàn)問題。對于軸承部位測量,如果各部位振動都很大,一般可能是齒輪問題,如果個別軸承部位振動大可能是軸承問題。
圖為該齒輪拆開之后的照片，多個斷齒，與診斷結(jié)果一致。
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