高速無扭精軋機組設備故障診斷范文

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摘要：在長時間的運行過程中，因受到操作不當、設備老化等各種原因的影響，導致設備往往容易出現各種故障問題。因此需要對設備故障進行科學診斷，才能有效制定適宜的維修方案，保障設備的安全運行。在這一背景下，本文將以高速無扭精軋機組設備作為主要研究對象，對其故障診斷進行簡要分析研究。

關鍵詞：高速無扭精軋機；齒輪；故障診斷

1高速無扭精軋機組的簡要概述

為有效說明高速無扭精軋機組設備的故障診斷，本文將以某公司設計研發的高速無扭精軋機組為例。該機組設備中機架呈“V”字型相互垂直布置，整體剛性底座中裝有十架軋機，采用直流變頻調速電機負責為其集中傳動。兩根齒輪軸輸出功率在位于增速箱輸入軸中的大齒輪的直接帶動下，負責主傳動[1]。而在齒型聯軸節的作用下，輸出軸有效聯接兩根傳動軸，對兩側軋機提供驅動作用。由于高速無扭精軋機組設備結構具有較高的復雜性，并且具有轉速高、運動部件眾多且彼此相互關聯等諸多特性，因此一直以來也是運維人員的關注重點。但由于在長時間的運行下，高速無扭精軋機組設備中的部分零部件出現松動、脫落或是老化、磨損等問題，而容易導致機組設備出現各種故障問題，因此需要工作人員及時對高速無扭精軋機組設備進行故障診斷，以便可以第一時間有效排除故障問題，恢復高速無扭精軋機組設備的正常、安全運行。

2高速無扭精軋機組設備的故障診斷

（1）立傘齒輪故障。在高速無扭精軋機組設備的運行過程中，立傘齒輪故障是其較為常見的一種故障。其故障表現通常為進行高速無扭精軋機組設備點檢時，軋機整體出現較大振動。此時工作人員通過對振動值進行實時監測，對獲得的檢測頻譜圖進行分析，可知在出現振動幅值最高峰值的位置處，一般會與立傘軸軸頻相對應。但在高速無扭精軋機組設備正常運行的情況下，立傘軸的軸頻相對較小，即便出現振動最大幅值，其頻率也多與軋輥軸軸頻相對應[2]。因此可知此時高速無扭精軋機組設備出現立傘軸失衡故障，受此影響軋機出現巨大振動。例如有相關數據顯示，在立傘軸出現失衡故障的情況下，檢測得到的立傘軸軸頻振幅最大可以達到8.15mm/s，而規定振動標準值則為4.08mm/s，此時電機轉速則約為920r/min。根據后期工作人員對機組設備進行停車檢修的結果可知，正是由于設備中立傘軸螺旋傘齒輪小端軸承隔離環內孔，因軋機長時間運行而出現嚴重磨損，導致其和軸之間出現了相對轉動的情況，進而使得與之對應的軸頸部位也出現了一定的磨損情況，最終出現了立傘軸失衡故障。此時檢修人員需要對磨損零部件進行重新更換并規范回轉，從而有效解決這一故障問題。（2）增速箱軸承故障。在高速無扭精軋機組設備中增速箱軸承故障也是其一大較為常見的故障問題。其故障表現通常為增速箱在運行過程中出現明顯較大振動且伴隨巨大噪聲。例如有工作人員通過檢測發現單數架側自由端的振動烈度最高達到了10mm/s，而規定限值則為5mm/s，即便在后期采取減速軋制的方式，振動烈度也僅僅只下降了2.2mm/s，由此可知增速箱出現了故障問題。此時工作人員通過采用專門的檢測儀器設備，并對獲取的頻譜圖進行分析，可知在不同轉速中，均有若干幅值較高的頻率尖峰值。例如根據相關檢測數據可知，在電機轉速達到1200r/min的情況下，最高峰值和頻率分別可以達到13.5mm/s與6600Hz。

在該故障案例中，工作人員通過精準計算每一個軸系和軸系部件固有頻率，可以確定出具體出現損壞等故障問題的軸承[3]。此時需要工作人員及時停機并解體增速箱，對其進行全面精細的檢查。在檢查過程中，可知單數側被動齒輪自由端單列滾子軸承外圈出現了明顯的斷裂現象，并且其斷裂位置位于增速箱上箱體和下箱體交接的位置處。因此工作人員通過及時對斷裂軸承進行換新，并對輪系間隙進行重新調整，在規范完成回轉后發現軋機增速箱的振動問題得到明顯緩解，振動值噪音基本消失，即代表此時增速箱軸承故障問題已經基本排除。（3）保護帽安裝故障。在對部分線材產品進行軋制的過程中，有些軋機需空過，軋輥軸中使用保護帽加保護套代替安裝輥環。但在軋機高速運行下，如果在安裝時保護帽與保護套不牢固或是出現安裝不當等問題，將會直接導致軋輥軸出現失衡問題，進而使得軋輥箱出現巨大振動，嚴重時甚至會引發油膜軸承損毀等問題。此時工作人員需要結合具體檢測數據，對軋輥箱振動故障進行有效確定。如在軋機加保護帽空過后的開車軋制中，軋輥箱出現巨大振動，振動烈度超過7mm/s，此時電機轉速則為930r/min。而在采取減速處理后，軋輥箱振動烈度仍然在6mm/s以上，但此前軋機一直處于正常運行的狀態，因此可以判斷由于保護帽與保護套安裝不當導致軋輥軸出現失衡的故障問題。此時工作人員通過即刻停車檢修重新更換保護帽與保護套并進行規范安裝后，再次啟動軋機發現電機轉速已經恢復正常，軋機振動幅值也降至標準值內，即故障排除。

3結束語

針對高速無扭精軋機組設備中常見的故障問題，工作人員需要結合設備的具體運行特征，在對其故障表現進行認真觀察，并使用各種專業的檢測儀器設備以及檢測技術準確獲取高速無扭精軋機組設備的具體運行數據后，對其進行深入分析以便可以明確具體設備故障問題和故障原因，從而更有針對性地進行問題解決，以便能夠及時排除故障，恢復設備正常運行。

參考文獻：

[1]丁朋,黃鵬飛.高線精軋機增速箱故障診斷[J].冶金設備,2018(S1):152-154.

[2]王順利,賈維龍,簡彥成.高速線材精軋機(哈飛)振動故障診斷[J].冶金設備,2017(S2):187-191.

[3]楊誠潛.狀態監測與故障診斷技術在精軋機設備管理中的應用[J].山西冶金,2015,38(04):58-63.

作者：張宇 單位：江蘇永鋼集團有限公司線材一分廠