某鋼廠預(yù)精軋14#軋機(jī)減速箱軸承保持架故障診斷分析

簡(jiǎn)彥成，賈維龍，王順利，慶永勝

（馬鞍山馬鋼華陽(yáng)設(shè)備診斷工程有限公司，安徽 馬鞍山 243000）

1 引言

2019年12月15 日上午，據(jù)某特鋼公司高速線材廠現(xiàn)場(chǎng)人員反映，預(yù)精軋14#軋機(jī)齒輪箱在軋鋼時(shí)存在明顯的“哐哐”異響，要求馬鋼華陽(yáng)設(shè)備診斷公司人員前去測(cè)試診斷。筆者對(duì)減速箱進(jìn)行了全面的振動(dòng)測(cè)試，又進(jìn)行了認(rèn)真的分析。根據(jù)近兩年20多次的測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)本次測(cè)試的減速箱振動(dòng)速度值和加速度值都較以往有所增大，如4測(cè)點(diǎn)水平方向振動(dòng)速度值增大到1.6mm/s，加速值增大的更加明顯，增大到16m/s2；5測(cè)點(diǎn)軸向振動(dòng)速度值增大4.0mm/s，加速值增大到33m/s2。根據(jù)振動(dòng)波形分析，振動(dòng)速度和加速度都存在以7.0Hz為轉(zhuǎn)頻的沖擊信號(hào)，頻譜包絡(luò)解調(diào)譜圖也顯示7.0Hz頻率。根據(jù)已知的軸承參數(shù)，理論計(jì)算出輸入軸軸承保持架的頻率為7.3Hz,這與實(shí)際測(cè)試分析的7.0Hz頻率較為接近，判斷輸入軸3測(cè)點(diǎn)或4測(cè)點(diǎn)軸承（3、4測(cè)點(diǎn)軸承型號(hào)相同）保持架存在明顯損傷，建議應(yīng)立即停機(jī)檢查此軸承的損傷情況。

2019年12月15 日下午，對(duì)減速箱輸入軸軸承進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)，輸入軸自由端4測(cè)點(diǎn)軸承保持架出現(xiàn)斷裂嚴(yán)重故障，及時(shí)更換了新軸承，為企業(yè)安全順利生產(chǎn)提供了保障。

2 傳動(dòng)設(shè)備與機(jī)組參數(shù)

14#軋機(jī)由電機(jī)、減速箱、軋輥箱組成，圖中數(shù)字是代表機(jī)組的振動(dòng)測(cè)點(diǎn)位置，見(jiàn)圖1，相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表1、表2。

圖1 風(fēng)機(jī)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

表1 機(jī)組相關(guān)參數(shù)

表2 輸入軸3、4測(cè)點(diǎn)軸承故障特征頻率

3 機(jī)組振動(dòng)分析

本次測(cè)試的減速箱振動(dòng)速度值和加速度值都較以往有所增大，4測(cè)點(diǎn)水平方向振動(dòng)速度值增大1.6mm/s，加速值增大更加明顯，增大到16m/s2，5測(cè)點(diǎn)軸向振動(dòng)速度值增大到4.0mm/s，加速值增大到33m/s2，見(jiàn)圖2~5。

圖2 減速箱4測(cè)點(diǎn)水平方向振動(dòng)速度趨勢(shì)圖

圖3 減速箱4水平方向振動(dòng)加速度趨勢(shì)圖

圖4 減速箱5測(cè)點(diǎn)軸向振動(dòng)速度趨勢(shì)圖

圖5 減速箱5測(cè)點(diǎn)軸向振動(dòng)加速度趨勢(shì)圖

根據(jù)下面的振動(dòng)波形、加速度波形對(duì)比分析，本次測(cè)試4測(cè)點(diǎn)水平方向振動(dòng)速度和加速度都較以往存在明顯的沖擊信號(hào)，且存沖擊頻率都為7.0Hz，見(jiàn)圖6、圖7，且在4測(cè)點(diǎn)水平方向加速度頻譜的包絡(luò)解調(diào)譜圖也顯示7.031Hz的頻率，見(jiàn)圖8、圖9。

圖6 減速箱4測(cè)點(diǎn)水平方向振動(dòng)速度波形對(duì)比圖

圖7 減速箱4測(cè)點(diǎn)水平方向振動(dòng)加速度波形對(duì)比圖

圖8 減速箱4測(cè)點(diǎn)水平方向振動(dòng)加速度頻譜圖

圖9 減速箱4測(cè)點(diǎn)水平方向振動(dòng)加速度包絡(luò)解調(diào)譜圖

綜合上述分析，根據(jù)已知的軸承參數(shù)，理論計(jì)算出輸入軸軸承保持架的頻率為7.3Hz，這與實(shí)際測(cè)試分析的7.0Hz較為接近，判斷輸入軸3測(cè)點(diǎn)或4測(cè)點(diǎn)軸承（3、4測(cè)點(diǎn)軸承型號(hào)相同）保持架存在明顯損傷，建議應(yīng)立即停機(jī)檢查4測(cè)點(diǎn)軸承的損傷情況。

4 診斷結(jié)論驗(yàn)證

2019年12月15 日下午，對(duì)減速箱輸入軸軸承進(jìn)行檢查，檢查發(fā)現(xiàn)輸入軸自由端4測(cè)點(diǎn)軸承保持架出現(xiàn)斷裂嚴(yán)重故障，見(jiàn)圖10，保持架斷裂導(dǎo)致滾動(dòng)體在軸承內(nèi)圈和外圈運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)間隙明顯超差，從而誘發(fā)軸承運(yùn)行時(shí)發(fā)出“哐哐”異響。

圖10 4測(cè)點(diǎn)軸承保持架斷裂故障