球磨機的故障分析與診斷研究

陳亮 郭培力

摘 要： 任何設備都不能永久的使用，設備在工作過程總都會產生一些這樣或者那樣的問題和故障，本文介紹的球磨機在使用過程中測試和測量工作以及故障特征的分析，同時還對球磨機進行診斷分析，總結實際問題，找到能影響球磨機工作的故障原因，解決分析，從中得到啟示。

關鍵詞： 測試和測量工作；故障特征；診斷分析

1.測試和測量工作

球磨機在使用的時候要對結構中關鍵部位進行監控與測試，需要對不同位置設定測試點，如圖1.1中3、4、5、6等4個位置，分別需要測試這幾個點的垂直、水平、軸向的數據。

對球磨機測試所用的儀器有計算機、PM系統軟件還有HY-160單通道數據采集系統，通過這三個儀器和軟件之間的配合，分析和測量數據，監控球磨機結構上的齒輪，軸承，評估它們嚙合程度和運轉狀態，例如表1-1就是某球磨機在故障發生之后到維修完成振動通頻幅值。

完好的球磨機在使用的時候，振動頻率是在一定范圍內確定的，在出現故障的時候，這個振動幅值會發生變化，例如表1-1中，每個時間段中的值是不同的，最后第6時間段內使設備完好的時候，相對的振動幅值最小。

球磨機的測試系統是通過傳感器檢測球磨機上的信號，傳感器是通過計算機進行控制的，信號采集之后輸送到測量裝置上，在通過數據處理裝置對測量的數據進行分析，輸出一個數值反應測量結果。

2.故障特征

球磨機在使用過程中故障特征主要是齒輪故障特征和軸承故障特征，齒輪特征分析是通過齒輪的轉速、實際嚙合時候的頻率，計算出第一極和第二極嚙合的頻率，通過這個頻率對比齒輪是否發生故障，齒輪故障特征通常有內齒圈故障、太陽輪和行星輪嚙合故障、行星輪故障等。

軸承故障特征的分析通過以下幾個公式進行：

內環上與滾動體的接觸頻率：

3.診斷分析

球磨機在工業設備中屬于低轉速設備，運行的速度低，這就使得球磨機的運轉頻率變得非常重要，出現的故障有零件頻率破壞、振動移位，在球磨機實際頻率監控中，通過數控的采集，球磨機的頻率是一個中頻段。

對球磨機齒輪和軸承的故障分析中，需要選擇合理的轉速進行數據采集，在實際分析過程中，將球磨機振動速度在7.1mm/s的時候為報警值，如果在18mm/s的時候是危險值，圖3.1為齒輪垂直方向上的頻率圖。

球磨機的齒輪在工作時候出現嚙合頻率基頻及其諧頻分量，并且是以諧頻為主導，基頻的數值相對會小一些，諧頻在齒輪嚙合頻率的兩側會產生邊帶，會隨著球磨機在使用的時候發生變化，故障會加大，通過圖3.1的頻譜可以看出，數值最大已經接近7mm/s，那就說明球磨機的齒輪嚙合已經發生不良，可能的故障有齒隙游移、齒輪便宜等。

在對球磨機故障采集、分析完成之后，需要對其進行維修，在維修的時候，需要檢查球磨機安裝情況，查看緊固螺釘處是否發生移動，水平上是否發生傾斜等，在根據檢測的數據進行軸承或者齒輪更換。

結論

球磨機在使用和運行中的噪聲是比較大的，內部破碎的聲音有時候會將一些問題和故障掩蓋上，直到這個故障影響設備正常運行才能發現，已經到了設備必須停止檢修的程度，沒有將設備發揮最大利用率，造成維修的費用很高，所以在設備運行和設計之初，故障分析變得非常重要，通過診斷和排查球磨機的故障，在沒有出現最大破壞之前就維修完成，將球磨機設備運行最大化，使用壽命最長。

參考文獻

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