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《設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術的應用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術的應用摘要：高速線材廠軋機具有運轉速度高、載荷變化頻繁、所軋制軋件溫度低的特點，設備的主要故障是主傳動設備的軸承、齒輪失效故障，占了總設備故障時間的50%以上。傳動設備的故障診斷，要通過在線監(jiān)測，在獲取機械大量信息的基礎上，基于機器的故障機理，從中提取故障特征，進行周密的分析，然后進行診斷。通過設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術的推廣應用，達到預防為主的目的，有效的避免過維修和欠維修，既減少了設備故障又降低了維修費用，大大提高了作業(yè)率，為生產(chǎn)的順利進行提供了可靠的保障。關鍵詞：高速線材廠；設備狀態(tài)監(jiān)測；
2、故障診斷技術；齒輪故障；軸承故障1前言設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術是一種了解和掌握設備在使用過程中的狀態(tài)，確定其整體或局部正常或異常，早期發(fā)現(xiàn)故障及其原因，并能預報故障發(fā)展趨勢的技術。通俗地講，它是一種給設備“看病”的技術。本文聯(lián)系高線廠預精軋機在實際工況條件下的狀態(tài)監(jiān)測，以及根據(jù)采集到的振動故障信號，對高線廠預精軋機進行故障診斷，并簡單介紹一下設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術在高速線材軋機上的應用。2設備簡介韶鋼高速線材廠設計年生產(chǎn)50萬t，軋制規(guī)格φ5.0～φ20mm，成品設計速度140m/s，保證速度115m/s。關鍵設備
3、從意大利DANIELI進口，控制系統(tǒng)由TMEIC設計。全線由30架軋機組成，粗、中、預精軋采用平立交替布置，BGV、TMB采用DANIELI45度角頂交布置。是目前世界最先進的高速線材生產(chǎn)線之一。預精軋機組由4架φ285軋機組成，平立交替布置。機架間設有立活套。4架φ285軋機為懸臂輥環(huán)式結構，具有如下特點：（1）軋機為軋輥箱插入式機構。機架由軋輥箱和齒輪箱（錐箱）組成；（2）軋輥箱箱體帶有法蘭面板，用來與齒輪箱連接。箱體內裝有偏心套機構用來調整輥縫。偏心套內裝有油膜軸承與軋輥軸，在懸臂的軋輥軸端用錐套固定輥環(huán)。水平機架
4、與立式機架共用一種軋輥箱；（3）水平機架的齒輪箱內由輸入軸和同步齒輪軸組成；（4）立式機架的齒輪箱內的傳動系統(tǒng)比水平機架多了一對螺旋傘齒輪，用來改變傳、動方向和調整速比，其余部分與水平機架相同；（5）輥縫的調節(jié)是旋轉一根帶左、右絲扣和螺母的絲桿，使兩組偏心套相對旋轉，兩軋輥軸的間距隨偏心套的旋轉相對軋線對稱移動而改變輥縫，并保持原有軋線及導衛(wèi)的位置不變；（6）輥環(huán)通過錐套連接在懸臂的軋輥軸上，用專用的換輥工具更換輥環(huán)；（7）全部齒輪均為硬齒面磨削齒輪，齒面修形，輥箱齒輪精度5級，螺傘齒輪為格里森齒型，精度5級。齒輪、齒輪
5、軸、螺傘齒輪均為滲碳鋼(20CrNi2Mo)。（8）軋機滾動軸承及油膜軸承全部采用進口軸承（摩根專用軸承）。預精軋機立式機架錐箱結構如圖1所示,軸Ⅰ、軸Ⅱ是通過1、2兩螺旋傘齒輪傳動，軸Ⅱ、軸Ⅲ是通過3、4兩斜齒輪傳動。三條軸分別由不同型號的滾動軸承支撐（如圖1中①～⑥）。錐箱內各齒輪軸承參數(shù)見表1、表2。表1預精軋機16#錐箱齒輪齒數(shù)齒輪序號1234齒數(shù)355333333狀態(tài)監(jiān)測如圖2、3所示，2006年5月30日和6月13日測得的頻譜分析圖是16＃立式軋機分別在轉速為610rpm和666rpm的轉速下測得的，兩圖有明
6、顯的差異。雖然兩副頻譜中顯示的振動幅值都表2預精軋機16#錐箱軸承參數(shù)軸承序號滾動體數(shù)Z節(jié)徑D（″）滾動體直徑d（″）接觸角α1186.49610.866102206.56790.8125293186.49610.8823804123.74020.826805113.44490.8437406102.26380.530圖1預精軋立式機架錐箱結構沒有進入ISO3495旋轉機械的振動烈度標準危險區(qū)域，但兩次測得的結果一次基波振動副值逐漸增加,且兩圖中二、三、四、五次諧波都有明顯的突起。證明錐箱內運轉情況逐漸劣化，存在設備隱患
7、。由于傳感器安裝位置上的差異，機械振動烈度未超出ISO3495標準并不能說明設備是正常的。因此狀態(tài)監(jiān)測需要每天進行記錄，并要求將監(jiān)測到的結果與歷史記錄比對，從中找出變化趨勢，才能判斷出真實的設備狀態(tài)。嚙合頻率基頻下邊頻上邊頻2倍頻3倍頻4倍頻5倍頻43210mm/secPeakMagLin0500100015002000HzLin圖2劣化前期頻譜分析43210LinRMSmm/secMag嚙合頻率基頻2倍頻3倍頻4倍頻5倍頻下邊頻上邊頻0500100015002000HzLin圖3劣化中頻譜分析4故障診斷高速線材軋機具有
8、運轉速度高、載荷變化頻繁、所軋制軋件溫度低的特點，設備的主要故障是主傳動設備的軸承、齒輪失效故障，占了總設備故障時間的50%以上。傳動設備的故障診斷，要通過在線監(jiān)測，在獲取機械大量信息的基礎上，基于機器的故障機理，從中提取故障特征，進行周密的分析，才能進行診斷。4.1齒輪故障診斷由嚙合剛度的周期變化形成的振動信號X（
