摘 要：本文概述了精密點(diǎn)檢在冷軋廠的應(yīng)用，并詳細(xì)介紹了冷連軋機(jī)入口張力控制輥組減速機(jī)振動(dòng)的測(cè)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(jī)；張力控制輥組；減速機(jī)；振動(dòng)；精密點(diǎn)檢
點(diǎn)檢定修制在冷軋廠實(shí)行以來(lái)，設(shè)備故障率逐步下降，有效作業(yè)率逐年提高。點(diǎn)檢定修的核心是設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷。在實(shí)行點(diǎn)檢定修制過(guò)程中，由于經(jīng)驗(yàn)不足和復(fù)雜多變的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，僅靠“視、聽(tīng)、觸、摸、嗅”等方法來(lái)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)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(shí)代，由于無(wú)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(zhǎng)零部件的使用壽命，必須加強(qiáng)精密點(diǎn)檢，實(shí)行預(yù)知維修，通過(guò)各種先進(jìn)的儀器儀表監(jiān)測(cè)設(shè)備劣化狀態(tài)，掌握劣化程度，及時(shí)維修，減少故障損失。
一、張力控制輥組系統(tǒng)簡(jiǎn)介
冷連軋機(jī)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(jī)負(fù)荷、微量調(diào)節(jié)帶鋼厚度。一機(jī)架人口的張力，是根據(jù)張力設(shè)定值和變化值，通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整軋機(jī)入口S輥的速度實(shí)現(xiàn)的。
冷軋2#生產(chǎn)線(xiàn)軋機(jī)入口設(shè)有No.5和No.6兩個(gè)張力控制輥組，分別控制酸洗出口活套帶鋼張力和軋機(jī)入口帶鋼張力。張力控制輥減速機(jī)的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。
電動(dòng)機(jī)型號(hào)為1PQ315-6PM80-Z315；轉(zhuǎn)速為0~990r/min；功率為190kW；額定電壓為690V。
減速機(jī)為二級(jí)減速，傳動(dòng)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(jī)軸承為滾動(dòng)軸承。
二、存在的問(wèn)題
由于帶鋼張力波動(dòng)，減速機(jī)頻繁加、減速，處于非穩(wěn)定工作狀態(tài)，I軸先后出現(xiàn)過(guò)兩次斷裂故障。由于事先無(wú)法通過(guò)傳統(tǒng)的點(diǎn)檢方法檢測(cè)到任何征兆，這類(lèi)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(shí)間和維護(hù)費(fèi)用。因此對(duì)這些設(shè)備的劣化狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，掌握劣化趨勢(shì)，預(yù)測(cè)故障可能發(fā)生的時(shí)間，對(duì)于像酸洗一軋機(jī)這樣的大型自動(dòng)化設(shè)備來(lái)說(shuō)勢(shì)在必行。這類(lèi)問(wèn)題，用簡(jiǎn)易的振動(dòng)測(cè)量、分析方法，即可得到解決。用測(cè)振儀測(cè)出減速機(jī)的振動(dòng)數(shù)據(jù)（測(cè)點(diǎn)見(jiàn)圖1），然后通過(guò)幅域、時(shí)域、頻域和相域分析等信號(hào)處理方法，分析故障原因，找出故障源，進(jìn)而避免突發(fā)性事故的發(fā)生。
三、減速機(jī)振動(dòng)的測(cè)量及時(shí)域、頻域分析
正常工作時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速在400~990r/min之間，采集下面幾組數(shù)據(jù)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速為600r/min，Ⅰ級(jí)齒輪嚙合頻率GM1=200Hz，Ⅱ級(jí)齒輪嚙合頻率GM2=50.6Hz。
圖2為測(cè)點(diǎn)1垂直方向時(shí)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(diǎn)蝕等。
圖3是2005年10月21日測(cè)得的減速機(jī)測(cè)點(diǎn)1垂直方向頻域圖。190Hz (Ⅰ級(jí)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(jí)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(dòng)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(jí)嚙合齒輪存在輕微的齒面點(diǎn)蝕剝落。
圖4是2005年11月15日測(cè)得的減速機(jī)測(cè)點(diǎn)1垂直方向頻域圖。發(fā)現(xiàn)嚙合頻率的二倍頻處(382Hz)振動(dòng)值已增大到0.60mm/s，大于I級(jí)齒輪嚙合頻率（190Hz）處的振動(dòng)值（0.55mm/s），并且三倍頻（575Hz）振動(dòng)值顯著。振動(dòng)水平增加，嚙合頻率二次諧波幅值超過(guò)基波幅值，說(shuō)明故障已經(jīng)惡化，達(dá)到中等點(diǎn)蝕；三倍頻的振值明顯，表明齒輪故障有繼續(xù)擴(kuò)大的趨勢(shì)；二次諧波邊頻增多，查細(xì)化譜線(xiàn)，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(diǎn)蝕故障。檢修時(shí)將減速機(jī)入孔蓋打開(kāi)檢查，發(fā)現(xiàn)確實(shí)存在中等點(diǎn)蝕現(xiàn)象。
圖5是測(cè)點(diǎn)1垂直方向測(cè)量值趨勢(shì)圖，振值從2005年10月開(kāi)始呈上升趨勢(shì)，12月末到2006年2月期間上升趨勢(shì)明顯，并且已經(jīng)達(dá)到注意值（根據(jù)ISO-2372振動(dòng)判定標(biāo)準(zhǔn)，此設(shè)備的振動(dòng)值達(dá)到2.8即進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域），按照此趨勢(shì)發(fā)展，預(yù)計(jì)在一個(gè)月內(nèi)即有可能達(dá)到危險(xiǎn)值。所以決定對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修，更換了此齒輪軸，此后測(cè)點(diǎn)1振動(dòng)值恢復(fù)到正常水平。
四、結(jié)論
冷軋廠2#線(xiàn)酸軋聯(lián)合機(jī)組實(shí)施精密點(diǎn)檢一年來(lái)，通過(guò)簡(jiǎn)易振動(dòng)測(cè)量分析發(fā)現(xiàn)了多次設(shè)備隱患，減輕了專(zhuān)業(yè)點(diǎn)檢員的工作壓力，縮短了故障檢查和診斷的時(shí)間，減少了解體檢查的次數(shù)，提高了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，使其最充分地發(fā)揮了效能。有時(shí)單靠一種分析手段很難使問(wèn)題徹底解決，可以綜合運(yùn)用溫度、磨損、失效分析以及無(wú)損探傷等輔助診斷手段。精密點(diǎn)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(jì)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(jī)時(shí)間，提高設(shè)備有效作業(yè)率；
3．降低維修成本；
4．為同類(lèi)設(shè)備的精密點(diǎn)檢奠定了基礎(chǔ)。
