高线精轧机故障诊断实例分析

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1、高线精轧机故障诊断实例分析王双启１，徐小华２（１．唐山钢铁股份有限公司棒线材厂，河北唐山０６３０００；２．武汉昊海立得科技有限公司，湖北武汉４３００８０）摘要：针对高线精轧机故障率较高的问题，唐山钢铁股份有限公司棒线材厂采用在线监测技术加强对设备的管理与维护，大大提高了故障预测和诊断准确率。关键词：精轧机；故障诊断；设备；管理与维护；在线监测中图分类号：ＴＧ３３３．６２文献标识码：Ｂ唐山钢铁股份有限公司棒线材厂自２００５年起采用与北京工业大学和武汉昊海立德科技有限公司合作开发的高速线材轧机在线监测

2、系统，监测对象为高线精轧机齿轮箱、增速箱、夹送辊、吐丝机等共１７个测点，其中振动测点１４个，转速测点３个。图１为唐钢高线精轧机传动系统简图，机组１０个机架安装于整体刚性底座上，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，通过齿形联轴器与两根传动轴相连，分别驱动左右两侧的奇数和偶数机架。唐钢棒线材厂高速线材轧机在线监测系统集成现有的监测系统，采用各种先进技术和分析手段，大大增强了故障诊断的准确率和效率，基本达到了预知维修的目的。损坏。由于立即停机检修会影响全线生产，需坚持到９月大面积系统检修

3、时。根椐ＩＳＯ２３７２标准，此风机运行最大速度值１１．２ｍｍ／ｓ，现为９．５１ｍｍ／ｓ，仍可坚持运行。通过增加测试次数，实时监控，运行至９月１１日速度值超过１１．２ｍｍ／ｓ时进行了检一、诊断实例１．１６＃机架轧机故障现状及数据分析２００５年１２月１４日监测系统出现时域信号报警，但不很频繁，一周后出现长时间报警，报警时间长达４ｈ，振动指标也比较大，最高达１８０ｍ／ｓ２。图２、图３为异常时的故障谱图，其中精轧机１６＃机架Ⅰ轴轴承内圈通过频率的谐波特征明显，并伴有倍频特征。表１为该轴承内圈特征频率与监测参数对照表，

4、显示两类数据非常吻合，可以初步判断故障发生部位。修，更换转子，检查轴瓦，发现上瓦已局部损坏，下瓦有１／４部分振裂，与母体脱开。由于振动的主要原因是风机转子不平衡，更换了备用的风机转子，同时修复轴瓦，风机恢复正常。参考文献：［１］牛阴忠．设备故障的振动识别方法与实例［Ｍ］．冶金工业出版社，１９９４．８７６５４３２１００２１０００２０００３０００４０００Ｈｚ５０００收稿日期：２００７－０２－０２图２２００５年１２月１９日频谱５!"４ＣＨＩＮＡＰＬＡＮＴＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ９ｍ／ｓ１６０１４０

5、１２０１００８０６０４０２００ｍ／ｓ２３５３０２５２０１５１０５ｍ／ｓ２－２０－４０－６０－８０００１０００２０００３０００４０００图４１６＃机架精轧机检修前频谱图Ｈｚ５０００－１００００．０５０．１０．１５０．２ｓ０．８ｍ／ｓ２图３表１２００５年１２月１９日时域高线１６＃机架特征频率表０．７０．６０．５０．４０．３０．２０．１００１０００２０００３０００４０００Ｈｚ５０００图５１６＃机架精轧机检修后的频谱图从图２、图３可以看出：（１）Ⅰ轴转频的特的在线监测有

6、效性，为实现设备的预知维修提供了２２可能性。２．对于常见的齿轮、轴承故障，采用频谱分频；（２）从时域波形上看有明显的周期现象，且析方法均可做出初步的诊断结论，进而采用趋势分振动幅值较大；（３）Ⅱ轴转频的特征频率也很明析、三维瀑布图展示等能更有效地反推故障演变过２２．检修记录２００５年１２月１４日曾打开视孔盖检查锥箱，但未发现异常，开车后不久，在线监测系统频繁报警，振值最高时达２００ｍ／ｓ２左右，１２月２１日因更换产品品种，１６＃机架停用。１２月２３日检修时更换１６＃锥箱，解体发现轴承１６２２５０Ｇ内

7、圈断裂，未发现其他异常。３．检修前后设备状态比较图４、图５为１６＃机架检修前后的波形对比。由于更换了轴承，内圈通过频率基本消失，Ⅰ轴和Ⅱ轴的转频幅值也有所减小，分别由原来的９．７３６ｍ／ｓ２和１１．３４５ｍ／ｓ２降为０．３９５ｍ／ｓ２和０．３９８ｍ／ｓ２。二、结论１．唐钢高线在线监测系统已经成为该厂设备维护的重要手段，有效延长了设备使用寿命，提高了故障诊断准确率。精轧机的诊断实践验证了系统ＣＨＩＮＡＰＬＡＮＴＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ程。参考文献：［１］高立新，黄汉东．高速无扭精轧机组设备故障诊断［Ｊ］．北京科技

8、大学学报Ｖｏ１．２３Ｎｏ．６：５４７－５４８．［２］周凤星，程耕国，高立新．高速线材轧机机械故障诊断系统［Ｊ］．冶金自动化，２００１，５：６３－６５．［３］黄弢，史铁林，何岭松．轧钢监测诊断系统的研究［Ｊ］．计算机应用，１９９９，１９（９）：３１－３３．［４］Ｄ．Ｅ．Ｂｅｎｔｌｙ．Ｆｏｒｗａｒｄｓｕｂｒｏｔａｔｉｖｅｓｐｅｅｄｒｅｓｏｎａｎｃｅａｃｔｉｏｎｏｆｒｏｔａｔｉｎｇｍａｃｈｉ