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吐絲機是高速線材生產(chǎn)線上的重要設(shè)備，某鋼鐵公司設(shè)備工程師反映該設(shè)備振動超標(biāo)，尤其當(dāng)加工直徑較大的線材時，出現(xiàn)振動超過規(guī)定值而導(dǎo)致連鎖停車，懷疑是吐絲頭不平衡所致。我們經(jīng)過現(xiàn)場采集振動數(shù)據(jù)和初步分析，排除吐絲頭不平衡故障，以下是現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)及頻譜：
測點布置如下：
圖1：
吐絲數(shù)據(jù)報表
設(shè)備名稱：吐絲機
設(shè)備編號：D-01
測點名稱：前端垂直
數(shù)據(jù)類型：速度，轉(zhuǎn)速：1250轉(zhuǎn)/分
時域圖：
頻譜圖：
圖2：
吐絲數(shù)據(jù)報表
設(shè)備名稱：吐絲機
設(shè)備編號：D-01
測點名稱：前端水平
數(shù)據(jù)類型：速度，轉(zhuǎn)速：1250轉(zhuǎn)/分
時域圖：
頻譜圖：
譜圖分析：上面四圖測量前端軸承座（距吐絲頭較近的）水平和垂直方向振動速度，其主要振動能量均表現(xiàn)在轉(zhuǎn)軸工頻的諧頻（上圖對應(yīng)轉(zhuǎn)速為1250轉(zhuǎn)/分，工頻約為20.8Hz，其諧頻依次約為42Hz,62.5Hz,83Hz,105Hz……），工頻振動能量不是太大。從這兩幅譜圖顯示前軸承存在一定的旋轉(zhuǎn)件松動的現(xiàn)象，其原因可能在于軸承間隙較大所致，有時候這種現(xiàn)象是運行參數(shù)所致，比如預(yù)熱不夠或熱平衡不足，在正常工作運行工藝參數(shù)下會有所好轉(zhuǎn)。
圖3
吐絲機數(shù)據(jù)報表
設(shè)備名稱：吐絲機
設(shè)備編號：D-01
測點名稱：前端水平
數(shù)據(jù)類型：加速度
時域圖：
頻譜圖：
圖4
吐絲機數(shù)據(jù)報表
設(shè)備名稱：吐絲機
設(shè)備編號：D-01
測點名稱：后端水平
數(shù)據(jù)類型：加速度
時域圖：
頻譜圖：
譜圖分析：上面四圖測量前后端軸承座水平方向振動加速度，測量時軸轉(zhuǎn)速為1238轉(zhuǎn)/分，工頻約為20.6Hz,工作軸齒數(shù)為38，嚙合頻率約為20.6＊38約為785Hz。圖中前端水平振動大于后端振動，前后端都存在約785Hz的譜峰（前端更為明顯，其嚙合頻率譜峰為Z大）,并都存在著以工頻約20左右間隔的邊頻帶。該現(xiàn)象反映了齒輪嚙合情況不太好，原因可能由兩種，一種是齒輪磨損，一種是由于軸承狀態(tài)不好（間隙大），造成軸線偏斜，進而出現(xiàn)嚙合不良。
診斷結(jié)論：從以上譜圖以及吐絲機結(jié)構(gòu)，并結(jié)合現(xiàn)場了解情況綜合分析，工頻振動雖然存在，但其值不大，占總體振動的比例也很小，可排除不平衡故障。故障主要表現(xiàn)為存在松動及齒輪信號，前端軸承存在松動情況，齒輪嚙合情況不佳，軸承故障應(yīng)為主要故障，齒輪故障譜圖的出現(xiàn)估計是由于軸承松動導(dǎo)致軸對中情況變差進而導(dǎo)致齒輪嚙合不好形成的。因沒有歷史對比數(shù)據(jù)，暫時無法對齒輪故障嚴(yán)重度做出精確診斷。
結(jié)論：綜合以上，可以判斷，機組的主要故障原因為部件松動故障。松動部位在前端，請結(jié)合結(jié)構(gòu)清查。
檢修建議：吐絲軸轉(zhuǎn)速達1000轉(zhuǎn)/分（電動機約為650轉(zhuǎn)/分）以上后，振動有效值逐漸達到和超過機械振動額定注意值（約1.8um/s），現(xiàn)階段?故障發(fā)展期，故障情況不是非常嚴(yán)重。如生產(chǎn)情況不充許停機檢修，建議加強對軸承及齒輪的監(jiān)測，注意故障的發(fā)展，避免造成重大事故。如能停機檢修，建議調(diào)整前端軸承的安裝情況及軸的對中情況。
Z后反饋：
吐絲機內(nèi)吐絲管磨損嚴(yán)重造成間隙過大，形成松動。更換吐絲頭后振動正常。
感悟：
此案例診斷出了故障類型是松動類故障，但沒有確診松動的部位和部件，其主要原因是對設(shè)備的結(jié)構(gòu)不太了解，并不知道吐絲機內(nèi)還有吐絲頭這個零部件。因此，診斷工作要求充分的了解設(shè)備的方方面面。
