案例1

某壓縮機(jī)年度大檢修時(shí)，更換新轉(zhuǎn)子后，在正常工作條件下運(yùn)行時(shí)，各項(xiàng)工藝參數(shù)與檢修前相同，但軸振動(dòng)的振幅逐漸增大，最終達(dá)到設(shè)計(jì)值的3倍左右，機(jī)組處于臨界狀態(tài)運(yùn)行。

壓縮機(jī)發(fā)生異常振動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子兩端軸承處的徑向振動(dòng)較大，振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域波形及頻譜如圖1所示。同時(shí)，其相位不穩(wěn)定，軸心軌跡波動(dòng)較大；若降低工作轉(zhuǎn)速，異常振動(dòng)明顯減低。

圖1 異常振動(dòng)時(shí)的波形與頻譜

診斷意見：根據(jù)壓縮機(jī)發(fā)生異常振動(dòng)的現(xiàn)象和規(guī)律，初步懷疑是由于轉(zhuǎn)子熱套配合件過盈不足造成的。

由于是新更換的轉(zhuǎn)子，若真的發(fā)生了過盈不足故障，處理比較困難，為慎重起見，必須排除其他因素的影響。首先排除不平衡的可能性，檢查轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡記錄和合格證，對(duì)照頻譜圖，可以排除這個(gè)因素的影響。對(duì)照頻譜圖和振動(dòng)特征，參考工藝參數(shù)變化情況，又逐項(xiàng)排除了其他原因。最終確認(rèn)振動(dòng)是由于轉(zhuǎn)子的制造缺陷，葉輪與轉(zhuǎn)軸配合面過盈不足造成的，需停機(jī)拆卸轉(zhuǎn)子處理。

生產(chǎn)驗(yàn)證：停機(jī)后檢查轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡，未發(fā)現(xiàn)問題。進(jìn)一步拆卸轉(zhuǎn)子，發(fā)現(xiàn)葉輪可以很容易地從轉(zhuǎn)軸上拆卸下來，從而證實(shí)了轉(zhuǎn)軸與葉輪配合面過盈量不足。更換合格的轉(zhuǎn)子后，在原先的工藝條件下機(jī)組運(yùn)行正常。

案例2

牽引電動(dòng)機(jī)主動(dòng)齒輪系內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)行部傳遞動(dòng)力的關(guān)鍵部件之一，它與電動(dòng)機(jī)軸的裝配形式采用的是圓錐軸過盈配合，在機(jī)車滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，其承擔(dān)著列車大約410kW的牽引力。如果機(jī)車在運(yùn)用當(dāng)中出現(xiàn)主動(dòng)齒輪松脫或崩裂，特別是機(jī)車在低速重載牽引工況下，將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)繞組燒損放炮，嚴(yán)重影響著機(jī)車的行車安全。該廠自試修機(jī)車以來，主動(dòng)齒輪廠外松脫、崩裂現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，這不僅給工廠造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，而且嚴(yán)重影響著工廠的質(zhì)量信譽(yù)，也給用戶帶來諸多不便。

診斷意見：針對(duì)上述質(zhì)量事故，經(jīng)技術(shù)分析，發(fā)現(xiàn)造成主齒松脫有以下幾種原因：

（1）齒輪和電動(dòng)機(jī)軸的接觸面積不夠（<75%）。

（2）鎖緊螺母沒有鎖緊。

（3）鎖緊墊片有缺陷。

（4）齒輪熱套時(shí) 1.5~1.7mm 的軸向壓入量不夠。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)檢查、試驗(yàn)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)齒輪松脫的主要原因是由于齒輪加熱時(shí)間的控制存在缺陷，造成1.5~1.7mm的軸向壓入量不足。

該廠自試修東風(fēng)型機(jī)車以來，主動(dòng)齒輪熱套裝配一直采用感應(yīng)加熱，通過控制加熱時(shí)間來控制軸向壓入量（即時(shí)間控制法）。雖然感應(yīng)加熱器加熱比傳統(tǒng)的油浴加熱效率高，但它受網(wǎng)絡(luò)電壓波動(dòng)、操作工的熟練程度等諸多不穩(wěn)定因素的影響，容易造成即使在相同的加熱時(shí)間下，主動(dòng)齒輪內(nèi)孔的膨脹量也不一致，從而導(dǎo)致套裝后的主動(dòng)齒輪相對(duì)電動(dòng)機(jī)軸的軸向壓入量不能準(zhǔn)確、穩(wěn)定地控制在1.5~1.7mm范圍內(nèi)。

處理措施：為了克服上述時(shí)間控制法的缺陷，在不增加工人勞動(dòng)強(qiáng)度的條件下，將軸向壓入量在一次套裝過程中控制在1.5~1.7mm范圍內(nèi)。經(jīng)過生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和技術(shù)可行性分析，決定采用工裝限位法替代現(xiàn)行的時(shí)間控制法。

利用主動(dòng)齒輪齒槽和兩端面固定的工裝，將1.5~1.7mm的軸向壓入量通過塞尺在主動(dòng)齒輪冷態(tài)套裝時(shí)預(yù)先設(shè)定。熱態(tài)套裝時(shí)利用工裝上限位螺桿限位作用，將軸向壓入尺寸準(zhǔn)確控制在塞尺預(yù)先設(shè)定的長(zhǎng)度之內(nèi)。

圖2為牽引電動(dòng)機(jī)主動(dòng)齒輪熱套限位工裝示意圖。

圖2 熱套限位工裝示意圖

生產(chǎn)驗(yàn)證：

（1）直接限位工裝使用后，現(xiàn)場(chǎng)套裝情況良好，返工率僅為2%，1.5~1.7mm的軸向壓入量均能嚴(yán)格保證；

（2）據(jù)各鐵路局、機(jī)務(wù)段反饋的信息知， 自運(yùn)用限位工裝控制主動(dòng)齒輪熱套質(zhì)量的出廠機(jī)車，在運(yùn)用當(dāng)中再?zèng)]有出現(xiàn)一例主齒松脫、崩裂事故。