前言
　　干熄焦提升機(jī)是把需要干熄的紅焦運(yùn)送到干洗槽的專用設(shè)備，是由微機(jī)控制、嚴(yán)格按程序運(yùn)行、精準(zhǔn)定位、自動(dòng)抓取（提起）、放下（松鉤、脫鉤）的一種特殊結(jié)構(gòu)、特定功能的全自動(dòng)室外鉗取式橋式吊車，是干熄焦獨(dú)有、專用的關(guān)鍵設(shè)備。提升機(jī)的工作特點(diǎn)是啟停頻繁、工況不穩(wěn)定、負(fù)載大，減速機(jī)需要承受較大的負(fù)荷。減速機(jī)一旦出現(xiàn)故障，就可致使煉焦系統(tǒng)癱瘓，造成非計(jì)劃停機(jī)，給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
　　1　提升機(jī)減速機(jī)的結(jié)構(gòu)
　　××焦化廠提升機(jī)是由2臺(tái)功率相同的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)功率為375kW；額定轉(zhuǎn)速為744r/min。減速機(jī)輸出扭矩2×178kN·m，工作級(jí)別8級(jí)，單電機(jī)傳動(dòng)轉(zhuǎn)速比93.375，雙電機(jī)傳動(dòng)轉(zhuǎn)速比46.688。
　　減速機(jī)為5級(jí)減速，可實(shí)現(xiàn)較高的傳動(dòng)比和承受較大的轉(zhuǎn)矩。1#電機(jī)帶動(dòng)級(jí)齒輪與行星包大齒圈外齒嚙合，與2#電機(jī)帶動(dòng)的太陽(yáng)輪形成差動(dòng)行星齒輪傳動(dòng)輪系。行星輪公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為第二級(jí)輸出轉(zhuǎn)速，然后經(jīng)過(guò)3次減速，輸出轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)滾筒。第二級(jí)的行星輪系，不但有行星輪系的優(yōu)點(diǎn)，還可實(shí)現(xiàn)變傳動(dòng)比等功能，可實(shí)現(xiàn)93.375/46.688的2擋不同傳動(dòng)比的切換。實(shí)現(xiàn)方式是：當(dāng)2臺(tái)電機(jī)都在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，此時(shí)的行星輪系為差動(dòng)行星輪，減速機(jī)的傳動(dòng)比為46.688；當(dāng)1#電機(jī)和2#電機(jī)任何一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，減速機(jī)的傳動(dòng)比為93.375。減速機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1。

　　2　提升機(jī)減速機(jī)特征頻率
　　在2臺(tái)電機(jī)同時(shí)工作情況下，通過(guò)計(jì)算得出焦化廠提升機(jī)減速機(jī)各軸轉(zhuǎn)頻及嚙合頻率。
　　電機(jī)輸入轉(zhuǎn)數(shù)為n=744r/min；
　　1軸的回轉(zhuǎn)頻率：f1=744/60=12.364Hz；
　　1，2軸的嚙合頻率：f1.2=f1×Z1=12.364×32=395.663Hz；
　　內(nèi)齒輪回轉(zhuǎn)頻率：f內(nèi)=f1×Z1/Z2=12.36×32/112=3.533Hz；太陽(yáng)輪回轉(zhuǎn)頻率：f太=744/60=12.364Hz；
　　行星架回轉(zhuǎn)頻率：fH=（f太×Z4+f內(nèi)×Z3）（/Z4+Z3）=（12.364×20+3.533×70）（/20+70）=5.495Hz；
　　行星輪系嚙合頻率：（f太-fH）×Z4=（fH-f內(nèi)）×Z3=137.383Hz；
　　2軸輸出轉(zhuǎn)頻：f2=5.495Hz；
　　2，3軸嚙合頻率：f2.3=f2×Z7=5.495×75=412.149Hz；
　　3軸回轉(zhuǎn)頻率：f3=f2×Z6/Z7=5.495Hz；
　　3，4軸嚙合頻率：f3.4=f3×Z8=5.495×20=109.906Hz；
　　4軸回轉(zhuǎn)頻率：f4=f3×Z8/Z9=5.495×20/81=1.357Hz；
　　4，5軸嚙合頻率：f4.5=f4×Z10=1.357×18=24.424Hz；
　　5軸（輸出軸）回轉(zhuǎn)頻率：f5=f4×Z10/Z11=1.357×18/92=0.265Hz；減速機(jī)傳動(dòng)比：12.364/0.265=46.688。
　　減速機(jī)齒輪齒數(shù)、各軸回轉(zhuǎn)頻率及齒輪嚙合頻率，表1。

　　3軸軸承為skf22230C雙列調(diào)心滾子軸承，球面滾道，外徑270mm，內(nèi)徑150mm，厚度73mm，19個(gè)滾動(dòng)體，保持架為N黃銅實(shí)體。3軸轉(zhuǎn)頻為5.4953Hz，軸承各零件特征頻率，表2。

　　3　提升機(jī)減速機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷
　　3.1測(cè)點(diǎn)選擇及采集方法
　　提升機(jī)的工作特點(diǎn)是啟停車頻繁、變轉(zhuǎn)速和變載荷。一個(gè)工作周期要經(jīng)歷低速負(fù)載提升、高速負(fù)載提升、機(jī)架平移、低速負(fù)載下降、低速空載提升和高速空載下降6種工況。提升機(jī)在高速提升狀況時(shí)，齒輪傳動(dòng)所承受的力矩Z大，振動(dòng)也Z大，故障信號(hào)表現(xiàn)Z明顯，所以選擇提升機(jī)在高速提升狀況時(shí)測(cè)試數(shù)據(jù)。為了保證數(shù)據(jù)的可比性，每一個(gè)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)都要在此工況下采集。測(cè)點(diǎn)選擇在各軸的兩端軸承座上，每個(gè)測(cè)點(diǎn)要測(cè)試垂直V，水平H和軸向A的3個(gè)方向上的振動(dòng)值，測(cè)試參數(shù)選擇位移、速度、加速度值。測(cè)試傳感器是加速度傳感器，磁座連接。采用總值趨勢(shì)和長(zhǎng)時(shí)域波形等方法監(jiān)測(cè)減速機(jī)。
　　3.2分析過(guò)程
　　2014年7月以前對(duì)提升機(jī)減速機(jī)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常，機(jī)組運(yùn)行情況良好。從7月開(kāi)始，3軸2#電機(jī)側(cè)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)特征發(fā)生變化，該測(cè)點(diǎn)顯示了3軸2#電機(jī)側(cè)軸承內(nèi)圈及外圈特征。隨著設(shè)備的運(yùn)行，劣化較為緩慢，在9月中旬該測(cè)點(diǎn)加速度及位移信號(hào)趨勢(shì)出現(xiàn)變化，但是主要能量還是集中在嚙合頻率，軸承內(nèi)圈的特征逐漸被外圈特征掩蓋。
　　（1）總值趨勢(shì)。通過(guò)總值趨勢(shì)的變化圖可以觀察設(shè)備振動(dòng)的瞬息變化過(guò)程，便于現(xiàn)場(chǎng)分析設(shè)備振動(dòng)的變化過(guò)程。通過(guò)總值的變化情況，來(lái)判斷設(shè)備的運(yùn)行狀況。從3軸2#電機(jī)側(cè)3V16K加速度（2～10K）總值趨勢(shì)與峭度趨勢(shì)上看，總值趨勢(shì)并沒(méi)有明顯的變化，峭度趨勢(shì)有所上升。
　　（2）長(zhǎng)時(shí)域波形。長(zhǎng)時(shí)域波形方法適用于設(shè)備的瞬態(tài)過(guò)程的數(shù)據(jù)采集。它具有很強(qiáng)的時(shí)域信號(hào)的采集能力，具有較高的分辨率。長(zhǎng)時(shí)域波形功能，可以把減速機(jī)的一個(gè)工作周期的數(shù)據(jù)采集下來(lái)進(jìn)行詳細(xì)的回放分析。用長(zhǎng)時(shí)域波形記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)域波形分析、頻譜分析和包絡(luò)分析，并進(jìn)行精密診斷，判斷減速機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和進(jìn)行故障診斷。2014年8月1日采集了3軸2#電機(jī)側(cè)長(zhǎng)波形頻譜、包絡(luò)解調(diào)圖譜、時(shí)域波形，其中長(zhǎng)波形頻譜顯示軸承內(nèi)圈特征并不明顯；但是在包絡(luò)解調(diào)圖中發(fā)現(xiàn)軸承內(nèi)圈特征明顯，且?guī)в修D(zhuǎn)頻邊帶；時(shí)域波形圖中同樣也出現(xiàn)了轉(zhuǎn)頻周期的沖擊及小間隔沖擊的內(nèi)圈特征頻率。9月19日同樣采集的3軸2#電機(jī)側(cè)長(zhǎng)波形頻譜、包絡(luò)解調(diào)圖譜、時(shí)域波形，其中長(zhǎng)波形頻譜顯示軸承22230明顯的外圈特征44.751Hz，已經(jīng)掩蓋了該軸承的內(nèi)圈特征；解調(diào)出現(xiàn)了軸承外圈特征頻率及其諧波為主導(dǎo)的信號(hào)，且?guī)в?.3Hz的轉(zhuǎn)頻邊帶，即該軸承的保持架特征；波形中出現(xiàn)明顯、凌亂的沖擊，來(lái)源于軸承的外圈及內(nèi)圈缺陷。
　　3.3診斷結(jié)論
　　通過(guò)精密分析、診斷確定干熄焦提升機(jī)減速機(jī)3軸2#電機(jī)側(cè)軸承內(nèi)外圈嚴(yán)重剝落。建議焦化廠焦二車間盡快更換3軸2#電機(jī)側(cè)22230C軸承。
　　檢修驗(yàn)證：2015年10月對(duì)該減速機(jī)進(jìn)行檢修，更換了減速機(jī)3軸2#電機(jī)側(cè)軸承，對(duì)故障軸承進(jìn)行拆解驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)軸承內(nèi)外圈均有大面積剝落，與故障診斷結(jié)果完全一致。故障軸承實(shí)物圖片，圖2。

　　4、結(jié)束語(yǔ)
　　干熄焦提升機(jī)減速機(jī)由于工況的特殊性，對(duì)其進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷存在很多的困難，從采集總值趨勢(shì)和長(zhǎng)時(shí)域波形的監(jiān)測(cè)方法入手，通過(guò)總值趨勢(shì)中的Z大振動(dòng)值判斷設(shè)備是否正常；通過(guò)長(zhǎng)時(shí)域波形完整記錄減速機(jī)各工況下的數(shù)據(jù)，然后在通過(guò)時(shí)域波形、頻譜、包絡(luò)解調(diào)等分析方式進(jìn)行精密診斷，盡早地發(fā)現(xiàn)行減速機(jī)的故障，確保了提升機(jī)減速機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)企業(yè)維持正常生產(chǎn)、降低維修成本、提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益具有深遠(yuǎn)意義。