某钢厂预精轧14#轧机减速箱轴承保持架故障诊断分析

简彦成，贾维龙，王顺利，庆永胜

（马鞍山马钢华阳设备诊断工程有限公司，安徽 马鞍山 243000）

1 引言

2019年12月15 日上午，据某特钢公司高速线材厂现场人员反映，预精轧14#轧机齿轮箱在轧钢时存在明显的“哐哐”异响，要求马钢华阳设备诊断公司人员前去测试诊断。笔者对减速箱进行了全面的振动测试，又进行了认真的分析。根据近两年20多次的测试数据对比分析，发现本次测试的减速箱振动速度值和加速度值都较以往有所增大，如4测点水平方向振动速度值增大到1.6mm/s，加速值增大的更加明显，增大到16m/s2；5测点轴向振动速度值增大4.0mm/s，加速值增大到33m/s2。根据振动波形分析，振动速度和加速度都存在以7.0Hz为转频的冲击信号，频谱包络解调谱图也显示7.0Hz频率。根据已知的轴承参数，理论计算出输入轴轴承保持架的频率为7.3Hz,这与实际测试分析的7.0Hz频率较为接近，判断输入轴3测点或4测点轴承（3、4测点轴承型号相同）保持架存在明显损伤，建议应立即停机检查此轴承的损伤情况。

2019年12月15 日下午，对减速箱输入轴轴承进行检查发现，输入轴自由端4测点轴承保持架出现断裂严重故障，及时更换了新轴承，为企业安全顺利生产提供了保障。

2 传动设备与机组参数

14#轧机由电机、减速箱、轧辊箱组成，图中数字是代表机组的振动测点位置，见图1，相关参数见表1、表2。

图1 风机传动结构简图

表1 机组相关参数

表2 输入轴3、4测点轴承故障特征频率

3 机组振动分析

本次测试的减速箱振动速度值和加速度值都较以往有所增大，4测点水平方向振动速度值增大1.6mm/s，加速值增大更加明显，增大到16m/s2，5测点轴向振动速度值增大到4.0mm/s，加速值增大到33m/s2，见图2~5。

图2 减速箱4测点水平方向振动速度趋势图

图3 减速箱4水平方向振动加速度趋势图

图4 减速箱5测点轴向振动速度趋势图

图5 减速箱5测点轴向振动加速度趋势图

根据下面的振动波形、加速度波形对比分析，本次测试4测点水平方向振动速度和加速度都较以往存在明显的冲击信号，且存冲击频率都为7.0Hz，见图6、图7，且在4测点水平方向加速度频谱的包络解调谱图也显示7.031Hz的频率，见图8、图9。

图6 减速箱4测点水平方向振动速度波形对比图

图7 减速箱4测点水平方向振动加速度波形对比图

图8 减速箱4测点水平方向振动加速度频谱图

图9 减速箱4测点水平方向振动加速度包络解调谱图

综合上述分析，根据已知的轴承参数，理论计算出输入轴轴承保持架的频率为7.3Hz，这与实际测试分析的7.0Hz较为接近，判断输入轴3测点或4测点轴承（3、4测点轴承型号相同）保持架存在明显损伤，建议应立即停机检查4测点轴承的损伤情况。

4 诊断结论验证

2019年12月15 日下午，对减速箱输入轴轴承进行检查，检查发现输入轴自由端4测点轴承保持架出现断裂严重故障，见图10，保持架断裂导致滚动体在轴承内圈和外圈运行时出现间隙明显超差，从而诱发轴承运行时发出“哐哐”异响。

图10 4测点轴承保持架断裂故障