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【摘 要】通过对水口电站两台桥机使用过程存在振动及噪声问题进行分析，并进行检查、检测诊断，提出改造方案，消除设备隐患，取得良好效果。
【关键词】减速机；测试；振动；改进
1.概述
水口电站两台2×250t桥机是由太原重机厂1989年设计、生产、制造的大型起重设备，单车吊重500t两台并车后最大可起吊1000t，用于发电厂房水轮发电机组的安装、维护、修理。
两台桥式起重机自1990年投运以来，已使用二十年左右，对七台发电机的安装、维护、修理起到非常重要作用。由于安装时环境不理想，造成机械方面出现一些不可修复的问题，特别是起升减速机，严重影响起重机的安全运行。电气控制系统起升机构为国产自激磁动力制动系统，运行机构为国产转子切电阻可直接打反车的调速系统，电气系统所用元件为常规的继电器及分离元件，目前元件基本属淘汰产品，故障率高，影响设备运行的安全可靠性，起同构控制系统由于可调性差，两个机构甚至四个机构同时运行时，其同步性能不能满足实际运行的需要。
由于各方面的原因，该设备经常性出现运行问题，设备存在隐患。为此，公司提出对两台桥机进行有关机电项目的检测、分析、鉴定及研究，为改造提供科学方案。
2.桥机现状与原因分析
2.1机械设备现状
（1）对桥机桥架上拱进行现场检测，测量工具SJ006水准仪，数据如下（单位：mm）：
一号车一号梁上拱值
标准要求：跨中上拱度应为（0.9/1000∽1.4/1000）S，且最大上拱度应控制在跨中S/10的范围内。
（S-跨距=2800）跨中上拱度应为25.2∽39.2mm ，两车上拱度全部符合标准要求。
同一断面轨道高低差标准要求：小车跨距为5.8m时为9除一号车跨中向上游侧第一节板点处超标1mm外（实测为H=210）其余各点均在要求范围内，小车轨道接头高低差（见表1）
标准要求：小车轨道接头处高低差d≤1mm，符合标准要求。
小车轨道侧向错位（见表2）
标准要求：小车轨道头部侧向错位f≤1mm
电动机轴与减速机高速轴同轴度，符合标准要求。
2.4 制动轮
分为250T和50T两档，型号TZC758.27 速比I=11.81普通齿面减速机。经开盖检查各减速机齿合来重调角，齿型已磨成刀形式，齿合间隙严重超标。#1车#1钩减速机第一轴齿和第二轴齿合为1.05∽1.10mm而且两齿均有硬点齿合现象。接触长公20%左右角接触严重。两齿齿面均存在修磨痕迹，周节积累误差大齿合间隙变化很大从0.5∽1.1mm。运转时造成冲击大是振动和噪声大的主要根源是第一轴齿与第三轴齿与第四轴齿接触长度较好达70%，合格。但接触高度仅为30%，仍未达到要求。#1车#2钩减速机第一轴齿和第二轴齿齿合间隙为0.47∽0.69mm有调角接触现象且齿侧间隙超过标准要求。他面接触仅为40也未达到标准要求。二轴齿与三轴齿，三轴齿与四轴齿齿面接触较好，齿侧间隙稍微超过标准要求。#2车#1钩一轴齿与二轴齿齿侧间隙为0.62∽0.60mm，超过标准要求，齿间有拉伤及修磨痕迹。其他两级较好。#2车#2钩第一轴与第二轴齿齿侧间隙为0.75∽0.60mm间隙超标，接触长度达60%，但高度上仅有30%，主线接触易造成冲击、噪声大。
2.6 开式齿轮传动边
2.7 端梁高强螺栓断裂原因分析
经查端梁连接孔无错位，且高强螺栓硬度远大于端梁结构件硬度。分析认为不是因螺栓受剪断裂。认为从前标准要求高强螺栓扭紧力矩偏大，且当时扭矩搬手粗放，精度不准，使扭紧时力矩过大，且螺栓本身质量不高，存在应力造成伤害所致，有微观裂纹，经振动导致断裂。
2.8关于装超载限制器
经现场检查和图纸复查，在现行状态条件下可以安装超载限制器，把超载限制器装到上滑轮装置平衡杠杆之承座处，做些改动即可实现。大车运行机构，滑块式万向联轴器，现磨损严重运转时噪声大，传动效率低，可改为十字轴式万向联轴器，但需要把车轮端减速机轴端，接头拆下重新制造安装上联拦法兰。主梁电气室增设轴流风机，实行强迫通风，以改善主梁电气室工作条件，降低室内温度，可在端梁处开适当的通风孔，并对端梁进行适当加强，安装轴流风机一端向内吹风，一端向外排风。
2.9司机室安装空调，改善司机工作条件
桥机工作地点夏季很炎热，司机室处于电电厂房顶部，温度尤其高，为改善司机工作条件，可以在司机室后部增设平台，以安装空调机组。
2.10关于增加工作翻身操作方式
经整体分析认为，现行桥机的双钩操作，可选一小车为主钩，另一小车为副钩，采用“空翻法”即可安全进行工作翻身，但工作要有足够的刚性和可捆绑性，吨位不宜过大，就可以实现。
3.改进及处理建议
考虑到起重设备的特殊性，建议由原设计制造单位重新设计制造4台起升机构减速机。将减速机原软齿面齿轮改为中硬齿面齿轮（齿面硬度HB260-290），以提高减速机的使用寿命，在减速机输入和输出轴处的透盖上增加骨架密封圈，并在减速机底面法兰上加开一环形导油槽，以解决减速机的渗漏油问题。
在减速机高速轴超速开关侧设计一活轴，以便将来电气部分改造，同时增加一套闷盖，作为备用。减速机其它有关参数均按原设计执行，以新减速机上升式小齿轮为基准，修磨卷筒大齿轮的齿面，并调整开式齿轮副的齿侧间隙，加上新减速机各级齿轮副的啮合精度的提高，可以消除运行时振动大、冲击大的现象，降低运行时的噪声。
4.改造效果及结论
通过对桥机振动及噪声问题全面进行测量和分析，并提出改进具体措施，从处理前后所测定的数据分析及实际的运行情况可以看出，改造后的减速机经过我厂#1机组扩大性大修的使用，特别是吊大件的检验，减速机在起升和下降时运行均较为平稳，振动和噪声也较小，通过省技术监督局的验收合格，减速机的使用是安全的、可靠的，改造取得成功，为公司设备检修提供安全保证。
【关键词】减速机；测试；振动；改进
1.概述
水口电站两台2×250t桥机是由太原重机厂1989年设计、生产、制造的大型起重设备，单车吊重500t两台并车后最大可起吊1000t，用于发电厂房水轮发电机组的安装、维护、修理。
两台桥式起重机自1990年投运以来，已使用二十年左右，对七台发电机的安装、维护、修理起到非常重要作用。由于安装时环境不理想，造成机械方面出现一些不可修复的问题，特别是起升减速机，严重影响起重机的安全运行。电气控制系统起升机构为国产自激磁动力制动系统，运行机构为国产转子切电阻可直接打反车的调速系统，电气系统所用元件为常规的继电器及分离元件，目前元件基本属淘汰产品，故障率高，影响设备运行的安全可靠性，起同构控制系统由于可调性差，两个机构甚至四个机构同时运行时，其同步性能不能满足实际运行的需要。
由于各方面的原因，该设备经常性出现运行问题，设备存在隐患。为此，公司提出对两台桥机进行有关机电项目的检测、分析、鉴定及研究，为改造提供科学方案。
2.桥机现状与原因分析
2.1机械设备现状
（1）对桥机桥架上拱进行现场检测，测量工具SJ006水准仪，数据如下（单位：mm）：
一号车一号梁上拱值
标准要求：跨中上拱度应为（0.9/1000∽1.4/1000）S，且最大上拱度应控制在跨中S/10的范围内。
（S-跨距=2800）跨中上拱度应为25.2∽39.2mm ，两车上拱度全部符合标准要求。
同一断面轨道高低差标准要求：小车跨距为5.8m时为9除一号车跨中向上游侧第一节板点处超标1mm外（实测为H=210）其余各点均在要求范围内，小车轨道接头高低差（见表1）
标准要求：小车轨道接头处高低差d≤1mm，符合标准要求。
小车轨道侧向错位（见表2）
标准要求：小车轨道头部侧向错位f≤1mm
电动机轴与减速机高速轴同轴度，符合标准要求。
2.4 制动轮
分为250T和50T两档，型号TZC758.27 速比I=11.81普通齿面减速机。经开盖检查各减速机齿合来重调角，齿型已磨成刀形式，齿合间隙严重超标。#1车#1钩减速机第一轴齿和第二轴齿合为1.05∽1.10mm而且两齿均有硬点齿合现象。接触长公20%左右角接触严重。两齿齿面均存在修磨痕迹，周节积累误差大齿合间隙变化很大从0.5∽1.1mm。运转时造成冲击大是振动和噪声大的主要根源是第一轴齿与第三轴齿与第四轴齿接触长度较好达70%，合格。但接触高度仅为30%，仍未达到要求。#1车#2钩减速机第一轴齿和第二轴齿齿合间隙为0.47∽0.69mm有调角接触现象且齿侧间隙超过标准要求。他面接触仅为40也未达到标准要求。二轴齿与三轴齿，三轴齿与四轴齿齿面接触较好，齿侧间隙稍微超过标准要求。#2车#1钩一轴齿与二轴齿齿侧间隙为0.62∽0.60mm，超过标准要求，齿间有拉伤及修磨痕迹。其他两级较好。#2车#2钩第一轴与第二轴齿齿侧间隙为0.75∽0.60mm间隙超标，接触长度达60%，但高度上仅有30%，主线接触易造成冲击、噪声大。
2.6 开式齿轮传动边
2.7 端梁高强螺栓断裂原因分析
经查端梁连接孔无错位，且高强螺栓硬度远大于端梁结构件硬度。分析认为不是因螺栓受剪断裂。认为从前标准要求高强螺栓扭紧力矩偏大，且当时扭矩搬手粗放，精度不准，使扭紧时力矩过大，且螺栓本身质量不高，存在应力造成伤害所致，有微观裂纹，经振动导致断裂。
2.8关于装超载限制器
经现场检查和图纸复查，在现行状态条件下可以安装超载限制器，把超载限制器装到上滑轮装置平衡杠杆之承座处，做些改动即可实现。大车运行机构，滑块式万向联轴器，现磨损严重运转时噪声大，传动效率低，可改为十字轴式万向联轴器，但需要把车轮端减速机轴端，接头拆下重新制造安装上联拦法兰。主梁电气室增设轴流风机，实行强迫通风，以改善主梁电气室工作条件，降低室内温度，可在端梁处开适当的通风孔，并对端梁进行适当加强，安装轴流风机一端向内吹风，一端向外排风。
2.9司机室安装空调，改善司机工作条件
桥机工作地点夏季很炎热，司机室处于电电厂房顶部，温度尤其高，为改善司机工作条件，可以在司机室后部增设平台，以安装空调机组。
2.10关于增加工作翻身操作方式
经整体分析认为，现行桥机的双钩操作，可选一小车为主钩，另一小车为副钩，采用“空翻法”即可安全进行工作翻身，但工作要有足够的刚性和可捆绑性，吨位不宜过大，就可以实现。
3.改进及处理建议
考虑到起重设备的特殊性，建议由原设计制造单位重新设计制造4台起升机构减速机。将减速机原软齿面齿轮改为中硬齿面齿轮（齿面硬度HB260-290），以提高减速机的使用寿命，在减速机输入和输出轴处的透盖上增加骨架密封圈，并在减速机底面法兰上加开一环形导油槽，以解决减速机的渗漏油问题。
在减速机高速轴超速开关侧设计一活轴，以便将来电气部分改造，同时增加一套闷盖，作为备用。减速机其它有关参数均按原设计执行，以新减速机上升式小齿轮为基准，修磨卷筒大齿轮的齿面，并调整开式齿轮副的齿侧间隙，加上新减速机各级齿轮副的啮合精度的提高，可以消除运行时振动大、冲击大的现象，降低运行时的噪声。
4.改造效果及结论
通过对桥机振动及噪声问题全面进行测量和分析，并提出改进具体措施，从处理前后所测定的数据分析及实际的运行情况可以看出，改造后的减速机经过我厂#1机组扩大性大修的使用，特别是吊大件的检验，减速机在起升和下降时运行均较为平稳，振动和噪声也较小，通过省技术监督局的验收合格，减速机的使用是安全的、可靠的，改造取得成功，为公司设备检修提供安全保证。