摘 要：本文概述了精密點檢在冷軋廠的應(yīng)用，并詳細介紹了冷連軋機入口張力控制輥組減速機振動的測量，采集數(shù)據(jù)的分析、處理及故障診斷。
關(guān)鍵詞：冷連軋機；張力控制輥組；減速機；振動；精密點檢
點檢定修制在冷軋廠實行以來，設(shè)備故障率逐步下降，有效作業(yè)率逐年提高。點檢定修的核心是設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷。在實行點檢定修制過程中，由于經(jīng)驗不足和復(fù)雜多變的現(xiàn)場實際情況，僅靠“視、聽、觸、摸、嗅”等方法來監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)遠不能滿足現(xiàn)代化企業(yè)大生產(chǎn)的需要。在以事后修理和預(yù)防維修為主的時代，由于無法定量掌握設(shè)備的劣化和故障，要減少故障發(fā)生率，則必須縮短維修周期，增加不必要的檢修次數(shù)。為減少維修次數(shù)、降低維修成本、盡可能延長零部件的使用壽命，必須加強精密點檢，實行預(yù)知維修，通過各種先進的儀器儀表監(jiān)測設(shè)備劣化狀態(tài)，掌握劣化程度，及時維修，減少故障損失。
一、張力控制輥組系統(tǒng)簡介
冷連軋機采用大張力軋制的目的是防止帶鋼跑偏、使帶鋼板形平直、降低軋制變形區(qū)的變形抗力、調(diào)節(jié)主電機負荷、微量調(diào)節(jié)帶鋼厚度。一機架人口的張力，是根據(jù)張力設(shè)定值和變化值，通過動態(tài)調(diào)整軋機入口S輥的速度實現(xiàn)的。
冷軋2#生產(chǎn)線軋機入口設(shè)有No.5和No.6兩個張力控制輥組，分別控制酸洗出口活套帶鋼張力和軋機入口帶鋼張力。張力控制輥減速機的結(jié)構(gòu)見圖1。
電動機型號為1PQ315-6PM80-Z315；轉(zhuǎn)速為0~990r/min；功率為190kW；額定電壓為690V。
減速機為二級減速，傳動比為13.44；其中I軸齒輪齒數(shù)為20，Ⅱ軸大齒輪齒數(shù)為83，Ⅱ軸小齒輪齒數(shù)為21，Ⅲ軸齒輪齒數(shù)為63；各齒輪均為斜齒；減速機軸承為滾動軸承。
二、存在的問題
由于帶鋼張力波動，減速機頻繁加、減速，處于非穩(wěn)定工作狀態(tài)，I軸先后出現(xiàn)過兩次斷裂故障。由于事先無法通過傳統(tǒng)的點檢方法檢測到任何征兆，這類偶發(fā)故障發(fā)生后，造成軸承、聯(lián)軸器、齒輪、軸等相關(guān)零部件損壞，增加了修理時間和維護費用。因此對這些設(shè)備的劣化狀態(tài)進行監(jiān)測，掌握劣化趨勢，預(yù)測故障可能發(fā)生的時間，對于像酸洗一軋機這樣的大型自動化設(shè)備來說勢在必行。這類問題，用簡易的振動測量、分析方法，即可得到解決。用測振儀測出減速機的振動數(shù)據(jù)（測點見圖1），然后通過幅域、時域、頻域和相域分析等信號處理方法，分析故障原因，找出故障源，進而避免突發(fā)性事故的發(fā)生。
三、減速機振動的測量及時域、頻域分析
正常工作時電機轉(zhuǎn)速在400~990r/min之間，采集下面幾組數(shù)據(jù)時，電機轉(zhuǎn)速為600r/min，Ⅰ級齒輪嚙合頻率GM1=200Hz，Ⅱ級齒輪嚙合頻率GM2=50.6Hz。
圖2為測點1垂直方向時域波形圖，波形中存在著調(diào)幅現(xiàn)象，可以判斷齒輪存在故障，且為均布缺陷，如齒輪均勻磨損、劃痕、擦傷、大面積點蝕等。
圖3是2005年10月21日測得的減速機測點1垂直方向頻域圖。190Hz (Ⅰ級齒輪嚙合頻率）和382Hz處產(chǎn)生尖峰，分別為0.55mm/s和0.50mm/s，Ⅰ級齒輪嚙合頻率出現(xiàn)明顯的二倍頻。新齒輪全頻范圍內(nèi)振動水平低，嚙合頻率分量及其二、三次諧波分量依次減小。此波形嚙合頻率幅值與其二倍頻幅值相近，故可能是Ⅰ級嚙合齒輪存在輕微的齒面點蝕剝落。
圖4是2005年11月15日測得的減速機測點1垂直方向頻域圖。發(fā)現(xiàn)嚙合頻率的二倍頻處(382Hz)振動值已增大到0.60mm/s，大于I級齒輪嚙合頻率（190Hz）處的振動值（0.55mm/s），并且三倍頻（575Hz）振動值顯著。振動水平增加，嚙合頻率二次諧波幅值超過基波幅值，說明故障已經(jīng)惡化，達到中等點蝕；三倍頻的振值明顯，表明齒輪故障有繼續(xù)擴大的趨勢；二次諧波邊頻增多，查細化譜線，發(fā)現(xiàn)嚙合頻率的邊頻間隔為10Hz，恰為Ⅰ軸轉(zhuǎn)頻，故可以斷定Ⅰ軸齒輪存在點蝕故障。檢修時將減速機入孔蓋打開檢查，發(fā)現(xiàn)確實存在中等點蝕現(xiàn)象。
圖5是測點1垂直方向測量值趨勢圖，振值從2005年10月開始呈上升趨勢，12月末到2006年2月期間上升趨勢明顯，并且已經(jīng)達到注意值（根據(jù)ISO-2372振動判定標準，此設(shè)備的振動值達到2.8即進入危險區(qū)域），按照此趨勢發(fā)展，預(yù)計在一個月內(nèi)即有可能達到危險值。所以決定對設(shè)備進行維修，更換了此齒輪軸，此后測點1振動值恢復(fù)到正常水平。
四、結(jié)論
冷軋廠2#線酸軋聯(lián)合機組實施精密點檢一年來，通過簡易振動測量分析發(fā)現(xiàn)了多次設(shè)備隱患，減輕了專業(yè)點檢員的工作壓力，縮短了故障檢查和診斷的時間，減少了解體檢查的次數(shù)，提高了設(shè)備運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，使其最充分地發(fā)揮了效能。有時單靠一種分析手段很難使問題徹底解決，可以綜合運用溫度、磨損、失效分析以及無損探傷等輔助診斷手段。精密點檢的應(yīng)用具有以下意義。
1．在設(shè)備發(fā)生突發(fā)性故障前可掌握該設(shè)備的劣化程度及故障源，為檢修計劃的制定提供可靠依據(jù)；
2．降低設(shè)備突發(fā)性故障停機時間，提高設(shè)備有效作業(yè)率；
3．降低維修成本；
4．為同類設(shè)備的精密點檢奠定了基礎(chǔ)。
