轴承故障监测与分析

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随着科学技术的不断进步，冶金设备正向高速、高负载和高自动化程度的方向发展，但由设备故障所导致事故的严重程度也大幅增加。如何保证设备的安全运行、及时发现隐患、消除和避免故障，已成为-个非常迫切的问题。而滚动轴承是旋转机械不可缺少的基础部件 ，它的运行状态往往直接影响到整台设备的精度、可靠性及寿命。由于滚动轴承寿命离散性很大，相同的工况、同样-批轴承在实际使用中，有的轴承已大大超过设计寿命而依然完好地工作，有的轴承远未达到设计寿命就出现各种故障。如果单纯按照设计寿命对轴承进行定时维修，则部分轴承未到维修时间就出现故障，导致整个机械出现严重事故；另-部分轴承过剩维修造成浪费并导致设备精度降低。我们通过开展以振动监测技术为基础的预知维修，可以连续地对设备进行状态监测，并根据故障诊断的结果，查明设备尤其是轴承有无劣化或故障征兆，在设备失效前检测和诊断出所存在的故障，从而使设备使用寿命最长，意外停机事故最少。

1 马钢高线状态监测系统2003年马钢引进德国西马克公司最新-代线材轧机，采用具有首创的单线多通道柔性生产和 84的精轧机减定径机布置结构；可实现热机轧制，精轧机组和减定径机的最低轧制温度达到750收稿 日期：2012-12-10作者简介：刘朝彤(1971- )，马钢第三钢轧总厂设备保障部，高级工程师 ，马钢-等技术专家。

oC；最高轧制速度 120 m/s，保证速度 112 m/s；轧制规格 5.0 mm-22 mm，将马钢高线改造成为国内第-、世界-流的高速线材轧机。但是由于齿轮箱、轧辊箱等高速旋转机械设备均运行在全封闭状态下，无法方便地使用便携式数据采集器进行状态监测和故障诊断。因此，改造同时，引进了SKF公司的在线振动监测系统。

马钢高线在线状态监测系统原设计包括 1台在线计算机(操作系统 Windows2000，监测软件Prism4)，2台 LMU(现赤测单元)，5O个振动传感器。监测对象包括预精轧机、精轧机、减定径机、夹送辊、吐丝机。通过固定位置的传感器，LMU可以自动采集和监测机器的数据，采集的数据上传到安装在线监测软件的主计算机，进行存储、显示和分析，实现设备振动数据的实时监控。

2 运用频谱分析方法诊断减定径机伞齿轮箱轴承故障马钢高线减定径机是减径、定径合为-体的机型，4台轧机共同安装在-套快换机组上，可在线快速更换。由-台 4900 kW 的交流电机通过 A、B、c、D四台变速箱集中传动，变速箱中配有 16组离合器装置实现不同轧制规格的速度匹配。

2.1 28 伞齿轮箱轴承故障现象及诊断2007年 10月 13日，通过振动监测系统，发现减定径机28 伞齿轮箱测点速度信号(VEL)频谱图存在异常：(1)频谱分析图显示存在谐波特征，经计算为伞齿轮轴角接触球轴承 F0364027的内圈· 22· 安 徽 冶 金 科 技 职 业 学 院 学 报 2013年第 1期0.30 mm。同时利用检修时间定期检查该轴承的轴向间隙，防止因轴承故障而造成齿轮损坏等重大设备事故。

经过改进，仅 2011年利用大修时间对该轴承定期更换-次，再未发生轴承损坏事故。

深沟球轴承6 0 34图7 增速箱输出轴轴承示意图通过在线振动监测与故障诊断技术的运用，我们能够充分掌握设备的运行现状，及时找出存在故障的部位和原因，从而制定出科学的检修方案和合理的改进措施，有效防止重大设备事故的发生，提高设备的综合管理水平，为企业创造了巨大的经济效益 。