摘 要：振动信号在所有反映设备状态的状态信号中是应用最广泛的。因为振动是引起大部分设备失效的主要原因，而且设备的各类故障一般都能在振动信号上有所体现。太钢热连轧2250mm生产线装备了由北京英华达公司开发的机械设备振动监测系统，通过不断熟悉和探索，提前发现了一批重大的设备隐患，尤其是大型轧机的滚动轴承缺陷，通过提前发现隐患利用检修时间处理，避免了重特大故障的发生。
　　关键词：太钢热连轧;在线监测;轴承缺陷
　　太钢热连轧2250mm生产线设备状态监测的对象主要是轧机设备的齿轮、滚动轴承、电动机等。本系统监测轧机设备有R0立辊轧机，R0压下，R0初轧机，飞剪，F1-F7精轧机，C1，C2卷取机等共13台设备，其中电机16台，变速齿轮箱24台，齿轮座7台。
　　轧机机械振动的主要频率成分是齿轮的啮合频率和滚动轴承的特征频率及其谐波，频率值较高，并普遍具有冲击的特征，这些信号以加速度量纲度量具有较大的值，使用加速度传感器可获得较大的输出信号幅度。而如果使用速度或位移传感器，由于对高频冲击信号不敏感，故障信号测量幅值较低，难以进行分析处理。本系统采用申克加速度传感器，型号为AS-030，具有安装方便和抗干扰能力强等优点。
　　1 事件经过
　　2015年2月初查看2250线在线监测振动曲线时发现精轧机F4齿轮座曲线有异常，下齿轮轴输出端测点的趋势图、波形图和其他三点相比有明显的异常，与之前发生过的齿轮座轴承内圈裂纹故障信号极其相似，怀疑轴承内圈有故障。现场点检F4齿轮座时检查轴承温度无异常，用听音棒检查运转声音没有发现明显异音，随即重点跟踪观察。2月5日检修时开窥视孔检查轴承和齿轮，发现下齿轮轴输出端轴承内圈有裂纹。随后对F4齿轮座进行特护并持续关注振动曲线，于3月2日检修时整体更换了一套合套好的齿轮座，避免了一起设备事故。
　　F4精轧机轧辊的传动部分主要由主电机、减速机、齿轮座及连接轴组成，齿轮座的作用是将减速机传递来的力矩均分后由主轴传送（出去）到轧辊。齿轮座的结构见下图。
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　　图1
　　2 在线监测曲线分析
　　2.1 趋势图：下图2所示为2月5日11：45到12：30的趋势图，红色虚线内为轧钢期间的图形，最下方振动4（下轴输出端）图形明显比其他3点波动大，说明该点有异常。
　　2.2 频谱图：如下3图所示，83.5倍频突出，结合减速机频谱图可以得知突出的频率为减速机的啮合频率。齿轮座本身的故障频率不明显。
　　2.3 波形图：如下图4所示，最下方测点4（下轴输出端）有明显的周期性冲击，周期约为一圈。相比齒轮座其他三个测点冲击信号不明显（在齿轮座上下齿轮轴两端的轴承位置共设置了四个振动监测点，水平安装两个，垂直安装两个）。
　　3 现场开检结果
　　2月5日检修时对精轧F1-F7齿轮座进行开窥视孔检查轴承和齿轮，发现F4齿轮座下齿轮轴输出端轴承内圈有裂纹。3月2日检修整体更换F4齿轮座，检查发现下机的F4齿轮座下齿轮轴输出端轴承内圈的裂纹宽度方向前后整体贯穿。
　　参考文献：
　　[1]张碧波.设备状态监测与故障诊断[M].化学工业出版社，2004：135-153.
　　[2]郁君平.设备管理[M].机械工业出版社，2007：1-20.
　　[3]秦立群.冶金设备现代化管理[M].东北大学出版社，1993：12-31.