吐丝机轴承失效趋势在线监测分析.pdf

《吐丝机轴承失效趋势在线监测分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、使用与维护第29卷2011年第4期(总第154期)吐丝机轴承失效趋势在线监测分析方威扶志刚(湘潭钢铁有限公司湘潭411101)摘要介绍了FAG振动监测系统对吐丝机轴承进行在线监测，用监测曲线变化趋势的四阶段理论分析轴承失效过程，为实时掌握设备运行状态做到预知维修和充分挖掘设备潜能发挥积极作用。关键词吐丝机轴承失效FAG振动监测系统预知维修1引言在2009年6月24日，吐丝机输出端轴承出现了保湘钢大盘卷引进的西马克2+6+4大围盘高速持架断裂，引起轴承内外圈断裂烧损的严重设备线材生产线于2008年5月投产。通过两年来对该事故。在吐

2、丝机轴承发生故障的这一段时间内，生产线的技术消化与改进，目前已达到6．2万t／月试运行中的在线测振系统完整的记录了这一次吐生产水平。在核心关键设备的点检维护方面采用丝机典型故障的发展趋势和故障频谱图等相关依了较多的先进技术。其中吐丝机随机配套了一套据，为以后对吐丝机轴承失效程度与发展趋势预FAG在线测振系统。在技术消化的过程中，发现控积累了宝贵的经验。现将其作为一例典型轴承该吐丝机由于其特殊的结构形式设计，吐丝机故障案例进行分析。90％的故障发生在滚动轴承上。充分运用FAG在FAG在线测振系统记录的设备故障分析参数线测振系统对吐

3、丝机滚动轴承的失效趋势进行预包括振动速度趋势曲线(见图2)，经包络处理后的知控制，充分发挥设备潜能，做到预知维修相当关冲击加速度趋势曲线(见图3)及原始加速度趋势键。曲线(见图4)。同时，系统还能采集设备运行原始时域图和调制解调处理后的时域图，时域图在经2吐丝机结构简介过傅立叶转换后可以生成振动加速度频谱图，频吐丝机结构设计如图1所示，吐丝机输出端轴谱图经过积分处理可以进一步转换成振动速度频承(图1中件号④)选型为FAG804753，由于吐丝机谱图。通过以上所提的趋势曲线及频谱图，结合成倾斜l0。角安装，盘条成形装置吐丝锥、吐丝

4、管系统中的专家数据库，系统可以给用户提供专家支架、吐丝管及吐丝盘悬臂安装于轴承一侧，造成报警信号，为使用者提供参考分析意见n。轴承在运行过程中存在较大偏载，故障率较高。l1．0402．O523．0513．O6时间(2009)图2振动速度趋势曲线图1吐丝机结构3吐丝机轴承失效趋势在线监测分析时间(2009)吐丝机投入生产之后，运行一直较为平稳，但图3包络处理后的冲击加速度趋势曲线一9一第29卷2011年第4期(总第154期)使用与维护算，轴承FAG804753在其转频为24．92Hz条件下，其外圈故障频率为646．22Hz)出现了

5、峰值，但在轴承内圈、滚动体及保持架故障频率上，没有出现异常峰值，结合轴承失效的四个阶段分析理论判断，此时轴承失效趋势发展已经进入第三阶段初期。图6，7为系统中的保留的相关频谱图，可以从中看1l出轴承失效频谱图的变化情况。轴承故障已逐渐●～⋯．⋯{l～⋯．，，^，H一恶化，出现了明显的边频带并且造成轴承滚动体21．0311．0402．052305l3．O6时间(2009)故障频率出现峰值及谐波。图4原始加速度趋势曲线从上述三个图中可以看出，在2009年3月下旬，三个趋势曲线均出现明显变化趋势。在曲线__趋势中，加速度趋势曲线峰值先

6、于振动速度趋势曲线峰值出现。根据轴承故障分析原理，对于轴l承故障而言，以振动加速度为衡量标准的加速度In．m_l“．+．11—I‘IJju～．山一r·LJ上趋势曲线能够更灵敏反映出轴承及齿轮等高频段0200400600800l000l200l400l600l800的故障；而振动速度曲线则在轴承故障后期由于HZ湖伽枷姗姗瑚瑚㈨如o轴承损坏对传动系统对中及平衡状态造成破坏，图54月8日系统条件时域频谱从而造成设备振动速度趋势曲线出现峰值。根据轴承故障分析理论，轴承失效分成四个阶段：第一阶段，轴承问题最早期的表现是超声频率异常，在25

7、0～350kHz范围，此后随故障的发展，异常频率逐步下移到20～60kHz范围，可由冲击包络监测到。但通常检测元件的测量很难达到这一范围，因此，此阶段目前多应用于研究领域。第二阶段，轴承产生轻微缺陷，激起轴承部件固有频率()振动或轴承支承结构共振，一般在0．5～2kHz范围。在第二阶段末期，固有频率周围开始出现边频带，并且在此阶段冲击有所包络值上升。图64月14日系统条件时域频谱第三阶段，轴承缺陷频率及其倍频出现，随着25OO轴承内磨损的发展，更多的缺陷频率倍频开始出22OO现，围绕这些倍频轴承部件固有频率的边频带数l900量也

8、逐步上升，冲击包络值继续上升，此时轴承磨l6000。1300损肉眼可见，并向周围扩展，形成轴承缺陷频率周lOOO围的许多边频带。700第四阶段，轴承失效接近尾声，甚至工频也受400衄1l。影响而上升，并产生许多设备转频的倍频，原先离。．一i^IJj．‘一‘lO0