1．球磨机的主要技术参数
德兴铜矿大山选矿厂是目前国内最大铜选矿厂，其一段磨矿主要设备八台φ18′／28′球磨机由美国NIPSI公司和FULLER公司生产。球磨机单机处理能力为7500t/d，由交流电机驱动，电机转速200r/min，功率4101kW，减速齿轮对的小齿轮数z1=19，大齿轮齿数z2=277，小齿轮转频f1=3.3Hz，球磨机筒体和大齿轮的转频f2=0.23Hz（转速n2=13.7r/min)，齿轮啮合频率fm＝63Hz。
球磨机传动示意见图1。
图1
2.测点布置及振动数据
测点布置在反映转子振动最敏感的轴承部位，即在进料端轴承座和出料端轴承座上。它既反映轴承、齿轮等部件的故障信息，也反映传动系统的故障信息。
表1列出6#球磨机进料端轴承座的振动值。从表中数据知，9月12日加速度值大幅度突增，之后还增长较快，而速度和位移变化较小。初步估计故障是由齿轮和轴承引起。设备在正常状态（安装精确度很高时）下，轴承座的加速度值为1.5m/s2，速度值为0.98mm/s。设备处在危险值范围，所以从9月12日开始我们采取密切跟踪监测。
3.分析及处理
(1)从数次采集的频谱图可看出，齿轮啮合频率的边频带没有什么增长，可判断齿轮啮合状况良好，振动可能来自于轴承的劣化。
(2)球磨机的轴承型号为23276(美国产），双列向心滚子轴承，滚珠数z=42个，节圆直径D＝505mm，滚珠直径D=72mm,β=0°，轴转速n=200r/min，计算其故障特征频率为：
外圈故障频率f1=60Hz
内圈故障频率f2=80Hz
表1 6＃DOJ球磨机进料端轴承座振动值
|
参量及方向
日期
(2002年) |
加速度 m/s2 |
速度 mm/s |
位移 μm |
|
水平 |
垂直 |
轴向 |
水平 |
垂直 |
轴向 |
水平 |
垂直 |
轴向 |
|
3.28 |
2.47 |
3.50 |
3.87 |
1.31 |
1.91 |
2.53 |
7.3 |
14.0 |
19.0 |
|
4.29 |
3.00 |
3.43 |
3.76 |
1.25 |
1.79 |
2.85 |
7.7 |
15.6 |
21.9 |
|
5.14 |
3.85 |
3.44 |
3.51 |
1.36 |
2.05 |
2.69 |
7.8 |
14.3 |
23.2 |
|
9.12 |
16.12 |
17.86 |
36.17 |
2.01 |
2.45 |
6.08 |
8.9 |
14.4 |
37.3 |
|
9.20 |
35.76 |
27.98 |
49.03 |
2.59 |
3.23 |
7.48 |
11.0 |
13.0 |
49.0 |
|
9.24 |
37.89 |
29.85 |
52.34 |
2.87 |
3.68 |
7.81 |
11.6 |
14.5 |
51.0 |
|
9.29 |
1.80 |
2.50 |
2.01 |
1.10 |
1.05 |
1.50 |
9.4 |
10.4 |
11.3 |
图2
滚珠故障频率f3=23Hz
保持架旋转频率f4=1.43Hz
根据9月24日测振频谱图(图2)分析:67.5Hz和61.2Hz表明轴承圈有问题；6.2Hz为轴频率的二倍频，有不对中现象存在；30Hz为轴频率的近10倍频，判断有松动现象存在。
9月26日拆开球磨机轴承座检查发现，轴承外圈有1/4圈、宽为80mm的严重点蚀面，且有数道圈的划痕；两个轴承滚珠有近1/4圈的点蚀，其余滚珠有少量点蚀现象；内圈有几道很深的划痕，且磨损严重。测量齿侧隙为0.08mm，在标准值范围内，电机与轴承同心度检测径向与标准值偏差0.115mm，表明齿轮啮合状况良好。振动来源于轴承的判断是正确的，更换轴承，调整同心度，紧固轴承座底座。
检修后重新开机，9月29日测得振动值均有大幅下降(表1)。从图3中频谱也可看出，67.5Hz和61.2Hz的轴承圈故障幅值已消失，松动引起的幅值也由17.59μm下降至1.78μm；不对中引起的幅值已消失，设备处于良好运行状态。
图3
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