高线精轧机故障诊断实例
黄汉东1，张建宇2
(1．武汉钢铁股份有限公司大型轧钢厂;2．北京工业大学北京市先进制造技术重点实验室)

    摘 要：针对高线轧机粗、精轧机故障率较高的问题，武钢大型轧钢厂采用在线监测技术加强对这两类设备的管理与维护。目前监测系统的使用已推及现场维护班组，大大提高了故障预测和诊断准确率。在近5年的诊断实践中，在线监测系统对大型厂的设备安全可靠运行起到积极的保障作用降低了设备故障率，减少了故障停机台时，使武钢大型轧钢厂的设备管理水平迈上一个新台阶。
    关键词：粗轧机；精轧机；故障诊断
    一、精轧机诊断分析
    图1为武钢高线精轧机传动系统简图，该机组10个机架安放于整体刚性底座上，由一台电机集中传动。主电机经增速机输入轴上的大齿轮带动两根输出轴，通过齿形联轴节与两根传动轴相联，分别驱动左右两侧的机架。
 

    1. B线26#谱图数据分析
    (1)故障数据分析
    图2、 3为2005年7月监测异常时的故障谱图，其中锥箱轴频的谐波特征明显，同时，伞齿轮啮合频率左右伴随明显的边频特征。表1为B线26#架精轧机特征频率与监测参数对照表，显示两类数据非常吻合，可以初步判断故障发生部位。
    (2）诊断结论
    ①与以往数据比较，可以发现1轴、2轴伞齿轮的啮合频率幅值有所升高，从长时间的发展趋势来看增速较缓慢，这主要是因为齿轮啮合状况不好，导致啮合频率幅值增加。
  

    ②各谱图上均有锥箱i和ii轴转频及其谐波．两轴伞齿轮啮合频率旁也有边频，这是i和ii轴零部件松动的特征。
    2．现场情况反馈
    精轧B26锥箱箱体于2005年8月1日开箱书查，发现i轴上z1和ii轴上z2（齿数61)啮合不好。伞齿轮间隙基本正常，为0.29mm，端面跳动为0.01 -0.025mm以下，径向跳动为0.01 -0.02mm以下，轴承间隙为0.1mm。
    根据以上情况，调整锥箱i轴和ii轴的位置，使伞齿轮的啮合状况达到最佳，齿侧间隙调整为设计要求的0.28mm 。ii轴上z3（齿数31）与iii轴z4（齿数26)的圆柱齿轮未作调整。
    3．检修前后设备状态比较
    图4与图5为26#精轧机检修前后的三维瀑布图对比，可见如下情况。
  
 
    (1)由于调整了锥箱i轴和ii轴的位置，伞齿轮啮合状况有所改善，啮合频率3 727Hz处的振动幅值6.2m/s2消失。
    (2) Z3/Z4未作处理，振动幅值有所上升。8月7日为27.17m/s2,，8月8日为36.05m/s2。
    二、结论
    1．在线监测系统已经成为大型厂设备维护的重要手段，通过精轧机的诊断实践验证了系统的有效性。
    2．对于常见的齿轮、轴承故障，采用频谱分析方法均可做出初步的诊断结论，进而采用趋势分析、三维瀑布图展示等能更有效地反推故障演变过程。

    参考文献：
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