摘要：
本文详细叙述了对水泥厂常见的立磨减速机的一种故障进行诊断的全过程，从而说明在水泥厂开展设备状态监测的重要意义。
关键词：立磨 减速机 故障诊断 振动 频谱
前 言
立磨作为一种新型物料粉磨设备，与传统的球磨机相比，它具有能耗低，粉磨效率高，结构紧凑，占地面积少等优点。因此，在水泥行业中，特别是采用干法生产工艺的水泥生产线，立磨逐渐成为一种主流的粉磨设备配置。作为立磨的核心部件之一的主减速机因要承受频繁的动态冲击负荷，一直是故障高发的部位；同时，一旦立磨主减速机发生故障，维修时间往往较长，特别是在没有备件的情况下。因此，长期以来，大型立磨减速机主要依赖于进口。虽然近年来，国内有两家减速机厂商能够生产大型立磨减速机，但其性能有待进一步观察。我公司一条2750t/d水泥熟料干法生产线的原料磨是PFEIFFER公司的MPS3550B型辊式立磨，其主减速机是Flender公司的KMPS 376型减速机。该立磨于2003年9月投入运行。该减速机运行初期的振动值在0.5mm/s（指RMS，下同）左右。
一、故障现象
该减速机自2004年起振动值一直呈上升趋势，到2006年11月份，振动值已达1.5mm/s。
2006年11月中旬，现场对该立磨减速机进行了监测和检查，结果如下：
①在磨机正常运转时，减速机各处轴承声音正常。
②减速机输入轴各轴承处温度正常。
③停机揭开减速机的二个检查门，检查减速机内部，发现油池中有一些铁屑，其中有少量颗粒较大的铁屑(见图一)。
4.清洗过滤器滤芯后，清洗油的沉淀物有大量细小金属粉末。
5.对减速机按图二测点布置逐点用HY-106巡检仪录取了频谱图。
二、故障原因分析
分析测得各测点频谱图，发现3H、4H测点的故障特征比较明显。
3H测点频谱图如下：
计算相关特征频率：
输入轴转频：16.5 Hz
输入轴齿轮啮合频率：297 Hz
输入轴轴承内圈频率：178.5 Hz
输入轴轴承外圈频率：135.0 Hz
由频谱图可以看出，第1、2峰值正是轴承的内圈频率及其右边频（195H在－180H在=15Hz），第3、6、7峰值是轴承的内圈频率的二倍频及其左右边频（342.5、357.5、375），值得注意的是，所有边频的幅值非常突出，这表明轴承的故障程度较为严重。结合前面在减速机润滑油中发现的许多金属粉末，可以断定，该减速机输入轴轴承内圈存在较为严重的缺陷，应立即停机予以更换。
三、减速机维修及维修后运行情况
虽然强烈建议立即停机更换该减速机输入轴轴承，但由于没有轴承备件，加上其它的一些原因，不能立即停机更换轴承。该减速机在严密监视下运行至2007年1月中旬才停机进行检修。
2007年1月中旬，对该减速机进行检修，拆开减速机输入轴，发现该处轴承内圈及滚柱已发生严重的点蚀和剥落，见图四、图五。
在更换该减速机输入轴轴承之后开机，磨机空载时减速机振动值为0.1 mm/s，满载时振动值为0.5～0.55mm/s，基本上与刚安装投产时相同，运行状况非常好。
四、结束语
这是一个立磨减速机的典型故障案例，由于立磨工况的复杂性，立磨减速机中最易损坏的往往是轴承，特别是输入轴轴承，如未能及时发现轴承损坏，将会导致轴及齿轮的损伤，经济损失将会更大。因此，在水泥厂积极开展设备状态监测与故障诊断工作，不仅能有效地提高设备管理水平，由事后维修转变为预防性维修乃至预知维修，更能为企业带来巨大的经济效益。
作者：杨海军
来源：华新水泥股份有限公司
