某鋼廠預精軋14#軋機減速箱軸承保持架故障診斷分析

簡彥成，賈維龍，王順利，慶永勝

（馬鞍山馬鋼華陽設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，據某特鋼公司高速線材廠現場人員反映，預精軋14#軋機齒輪箱在軋鋼時存在明顯的“哐哐”異響，要求馬鋼華陽設備診斷公司人員前去測試診斷。筆者對減速箱進行了全面的振動測試，又進行了認真的分析。根據近兩年20多次的測試數據對比分析，發現本次測試的減速箱振動速度值和加速度值都較以往有所增大，如4測點水平方向振動速度值增大到1.6mm/s，加速值增大的更加明顯，增大到16m/s2；5測點軸向振動速度值增大4.0mm/s，加速值增大到33m/s2。根據振動波形分析，振動速度和加速度都存在以7.0Hz為轉頻的沖擊信號，頻譜包絡解調譜圖也顯示7.0Hz頻率。根據已知的軸承參數，理論計算出輸入軸軸承保持架的頻率為7.3Hz,這與實際測試分析的7.0Hz頻率較為接近，判斷輸入軸3測點或4測點軸承（3、4測點軸承型號相同）保持架存在明顯損傷，建議應立即停機檢查此軸承的損傷情況。

2019年12月15 日下午，對減速箱輸入軸軸承進行檢查發現，輸入軸自由端4測點軸承保持架出現斷裂嚴重故障，及時更換了新軸承，為企業安全順利生產提供了保障。

2 傳動設備與機組參數

14#軋機由電機、減速箱、軋輥箱組成，圖中數字是代表機組的振動測點位置，見圖1，相關參數見表1、表2。

圖1 風機傳動結構簡圖

表1 機組相關參數

表2 輸入軸3、4測點軸承故障特征頻率

3 機組振動分析

本次測試的減速箱振動速度值和加速度值都較以往有所增大，4測點水平方向振動速度值增大1.6mm/s，加速值增大更加明顯，增大到16m/s2，5測點軸向振動速度值增大到4.0mm/s，加速值增大到33m/s2，見圖2~5。

圖2 減速箱4測點水平方向振動速度趨勢圖

圖3 減速箱4水平方向振動加速度趨勢圖

圖4 減速箱5測點軸向振動速度趨勢圖

圖5 減速箱5測點軸向振動加速度趨勢圖

根據下面的振動波形、加速度波形對比分析，本次測試4測點水平方向振動速度和加速度都較以往存在明顯的沖擊信號，且存沖擊頻率都為7.0Hz，見圖6、圖7，且在4測點水平方向加速度頻譜的包絡解調譜圖也顯示7.031Hz的頻率，見圖8、圖9。

圖6 減速箱4測點水平方向振動速度波形對比圖

圖7 減速箱4測點水平方向振動加速度波形對比圖

圖8 減速箱4測點水平方向振動加速度頻譜圖

圖9 減速箱4測點水平方向振動加速度包絡解調譜圖

綜合上述分析，根據已知的軸承參數，理論計算出輸入軸軸承保持架的頻率為7.3Hz，這與實際測試分析的7.0Hz較為接近，判斷輸入軸3測點或4測點軸承（3、4測點軸承型號相同）保持架存在明顯損傷，建議應立即停機檢查4測點軸承的損傷情況。

4 診斷結論驗證

2019年12月15 日下午，對減速箱輸入軸軸承進行檢查，檢查發現輸入軸自由端4測點軸承保持架出現斷裂嚴重故障，見圖10，保持架斷裂導致滾動體在軸承內圈和外圈運行時出現間隙明顯超差，從而誘發軸承運行時發出“哐哐”異響。

圖10 4測點軸承保持架斷裂故障