一個(gè)造紙廠的圖

“為什么相差5Hz?”

“是呀，1Hz，2Hz都行，這個(gè)5Hz，太讓人糾結(jié)了!”

“到底是軸承內(nèi)圈故障還是齒輪嚙合故障，拿捏不準(zhǔn)?！?/p>

“不過，有75%的可能性是軸承故障!”

“為什么你這么認(rèn)為?”

“因?yàn)?38.75Hz與軸承內(nèi)圈故障頻率比較接近，是轉(zhuǎn)頻的9.8倍”

對(duì)話發(fā)生在2018年1月22日給客戶出診斷報(bào)告的前一天晚上，我們?cè)\斷部門辦公室的電腦還亮著，針對(duì)這個(gè)問題已經(jīng)討論三四次了，沒有百分百確定的方案。此時(shí)看看窗外，天已經(jīng)黑了，西安冬天的黑夜來的也特別早，窗外那棵光禿禿的樹隨著北風(fēng)搖曳著，聽著風(fēng)聲就讓人瑟瑟發(fā)抖，不過辦公室里卻討論的異?；馃?，其實(shí)也沒什么好爭(zhēng)議的，我一直都認(rèn)為是軸承的問題。

那是2017年11月9日我們給江南的一個(gè)造紙廠部署了一套無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。大家都知道，造紙廠里除了上漿泵(沖漿泵)、流漿箱、網(wǎng)部的輥?zhàn)印赫ポ佭@些設(shè)備之外，最關(guān)鍵的設(shè)備就是烘缸了，而且一個(gè)中大型的造紙廠烘缸的數(shù)量在70-100臺(tái)左右，很多廠商對(duì)此設(shè)備故障監(jiān)測(cè)也非常重視，不重視也不行呀，因?yàn)榱魉€式工作，一旦出問題，整條線又要停機(jī)檢修，比如1臺(tái)現(xiàn)代化高速紙機(jī)價(jià)格高達(dá)20多億元，無故停機(jī)1小時(shí)直接損失達(dá)十幾萬元，一年有上幾次非計(jì)劃停機(jī)，這要損失多少錢，所以提前預(yù)知故障，減少這些沒必要的損失，應(yīng)該把精力花在如何提高生產(chǎn)效率上。經(jīng)過介紹他們找到了我們，不過也是剛開始跟我們接觸，有些質(zhì)疑我們的實(shí)力，這也正常，經(jīng)過商議后就先部署了1臺(tái)設(shè)備。

這個(gè)設(shè)備

設(shè)備名稱:烘缸

設(shè)備結(jié)構(gòu):電機(jī) + 減速箱 + 烘缸

電機(jī)參數(shù):2×248KW

減速箱參數(shù):GHZP 2585 速比13.990

工況:減速機(jī)輸入轉(zhuǎn)速1296RPM 減速機(jī)輸出轉(zhuǎn)速92.7RPM

關(guān)于烘缸的一些基本知識(shí)，在本文下方干貨知識(shí)中，你可以進(jìn)行了解哦。

測(cè)點(diǎn)位置和數(shù)量

烘缸非驅(qū)動(dòng)側(cè)2個(gè)測(cè)點(diǎn)

烘缸驅(qū)動(dòng)側(cè)2個(gè)測(cè)點(diǎn)

烘缸驅(qū)動(dòng)減速機(jī)8個(gè)測(cè)點(diǎn)

我們于2017年11月10日，部署完成后，用便攜式離線設(shè)備進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，當(dāng)時(shí)沒有發(fā)生警告，采集的數(shù)據(jù)都在正?？煽胤秶鷥?nèi)，所以就打道回府了。

兩個(gè)多月后，也就是2018年1月21日11點(diǎn)33分時(shí)，當(dāng)我正在和同事商量中午吃什么大餐的時(shí)候，手機(jī)突然收到了江南這家造紙廠烘缸設(shè)備出現(xiàn)了報(bào)警通知，等級(jí)為高報(bào)。

這中午飯看來是吃不安穩(wěn)了，放下手頭的事情，先看看問題在哪里吧!

手機(jī)報(bào)警

烘缸趨勢(shì)圖

測(cè)量數(shù)據(jù)

判斷依據(jù):減速機(jī)速度有效值根據(jù)10816標(biāo)準(zhǔn):一級(jí)報(bào)警:>4.5mm/s;二級(jí)報(bào)警:>7.1mm/s;

減速箱輸入軸速度趨勢(shì)圖

圖中從1月14日的時(shí)候有較大幅值的升高。

減速箱輸入軸速度頻譜圖

減速箱的輸入軸速度值升高前和升高后的頻譜圖，對(duì)比發(fā)現(xiàn)幅值的上升主要為9.8x頻率分量幅值上升引起的。

減速箱二級(jí)軸非驅(qū)端速度趨勢(shì)圖

圖中可見二級(jí)軸速度趨勢(shì)在不斷的上升。

減速箱二級(jí)軸非驅(qū)端速度頻譜

在速度頻譜中主要頻率為238.75Hz，并且該測(cè)點(diǎn)幅值的升高是由238.75Hz升高引起的，不過廠家并未提供齒輪箱各級(jí)齒數(shù)，所以沒有辦法確定故障頻率，但是我們?yōu)榱舜_保在信息不完全的情況下， 盡力做到精確。經(jīng)過我們?cè)\斷組兩三次的開會(huì)討論研究， 238.75Hz(9.8x)推測(cè)為軸承故障。

減速箱二級(jí)軸非驅(qū)端包絡(luò)頻譜

頻譜中出現(xiàn)31.88Hz及其倍頻，31.88Hz與輸出軸軸承的滾動(dòng)體故障頻率接近。

減速箱輸出軸非驅(qū)動(dòng)端速度趨勢(shì)圖

輸出軸非驅(qū)端速度值一直在升高。

減速箱輸出軸非驅(qū)端速度頻譜圖

頻譜中出現(xiàn)27.50Hz的邊頻帶，27.50為軸承滾動(dòng)體故障頻率。

減速箱輸出軸非驅(qū)端包絡(luò)趨勢(shì)圖

減速箱輸出軸非驅(qū)端包絡(luò)趨勢(shì)圖，輸出軸非驅(qū)端包絡(luò)上升較快。

輸出軸非驅(qū)端包絡(luò)頻譜圖

輸出軸非驅(qū)端包絡(luò)頻譜圖，頻譜中出現(xiàn)大量的31.88Hz的倍頻，31.88Hz為軸承型號(hào)滾動(dòng)體故障頻率。

減速箱:輸出軸非驅(qū)端軸承內(nèi)圈和滾動(dòng)體故障較為嚴(yán)重，并且近期振動(dòng)幅值持續(xù)增高，劣化速度很快;

同時(shí)輸入軸軸承故障。

故障等級(jí):報(bào)警

烘 缸:振動(dòng)幅值不高，趨勢(shì)平穩(wěn)，運(yùn)行良好。

故障等級(jí):正常

建議近期內(nèi)停機(jī)檢查并更換齒輪箱輸出軸非驅(qū)端軸承，重點(diǎn)檢查軸承內(nèi)圈和滾動(dòng)體損傷情況;同時(shí)檢查輸入軸軸承，并確定減速箱齒數(shù)。

小插曲

當(dāng)我們部門研究相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)輸入軸軸承型號(hào)的故障頻率與238.75Hz(9.8x)相差5Hz(根據(jù)我個(gè)人長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)來說， 1Hz-3Hz 就能相對(duì)確定，相差5Hz確實(shí)有點(diǎn)難以拿捏)，所以無法確定該頻率為軸承故障頻率。低速軸齒輪嚙合頻率也大約在240Hz左右，無法判斷到底是齒輪嚙合頻率還是軸承故障頻率，最后經(jīng)過與造紙廠設(shè)備管理人員溝通了相關(guān)細(xì)節(jié)，才確定下來。

2018年1月21日晚上我們討論完后，就出具了診斷報(bào)告，并于第二天早上發(fā)于造紙廠相關(guān)人員，下午他們就進(jìn)行停機(jī)檢修，拆機(jī)發(fā)現(xiàn)確實(shí)是之前判斷的軸承問題。這也大大的提升了我們?cè)谶@家造紙廠的品牌形象，證明了我們的診斷實(shí)力，情況如下:

有圖有真相

部位:輸出軸非驅(qū)端軸承滾動(dòng)體

發(fā)現(xiàn):輸出軸非驅(qū)端軸承滾動(dòng)體故障較為嚴(yán)重(軸承滾子上面布滿壓痕，滾動(dòng)體的壓痕對(duì)軸承和滾道的破壞應(yīng)該會(huì)產(chǎn)生”復(fù)映“反壓到滾道上，因?yàn)闈L道的硬度比軸承鋼球低)

有圖有真相

部位:輸入軸軸承內(nèi)圈

發(fā)現(xiàn):軸承內(nèi)圈故障較為嚴(yán)重

心得

這個(gè)事情也給了我一個(gè)啟示，追求數(shù)據(jù)的精確性相當(dāng)重要，不過也不要忽視實(shí)際情況，很多事情往往是模棱兩可的，只有在追求數(shù)據(jù)精確的同時(shí)，盡可能的掌握相對(duì)全面信的息，分析細(xì)節(jié)，分別預(yù)估不同情況的概率，培養(yǎng)自己良好的洞察力，才是診斷師走向巔峰的內(nèi)功心法。

干貨知識(shí)

烘缸是干燥部的主要部件，主要由缸體(壁殼+端蓋)、兩頭軸頸和缸內(nèi)虹吸管排凝水系統(tǒng)組成。烘缸軸承處在封閉、高溫氣罩內(nèi)，采用人工監(jiān)測(cè)其運(yùn)行狀態(tài)是不可能的，另外軸承結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)元件多，產(chǎn)生振動(dòng)綜合，故障監(jiān)測(cè)相對(duì)復(fù)雜。

造紙廠烘缸軸承的損壞主要形式是內(nèi)圈滾到的剝落。隨著剝落加劇，烘缸軸承振動(dòng)幅值會(huì)變大，振動(dòng)頻譜中軸承損壞頻率從高頻區(qū)向低頻區(qū)轉(zhuǎn)移，損壞頻率兩遍的轉(zhuǎn)速邊帶逐漸增多增高，一旦烘缸軸承外圈斷裂，振動(dòng)頻率將呈現(xiàn)全是轉(zhuǎn)速諧頻的松動(dòng)特征。

烘缸軸承頻繁損壞的主要原因是汽罩內(nèi)環(huán)境溫度高，使烘缸軸徑因受熱膨脹量增大、內(nèi)外圈錯(cuò)位間隙加大、徑向游隙變小，潤(rùn)滑油膜變薄，從而使軸承使用壽命縮短，提前疲勞損壞。

為延長(zhǎng)烘缸軸承使用壽命，針對(duì)蒸汽用量加大后烘缸軸徑膨脹量增大、軸承內(nèi)外圈軸向錯(cuò)位間隙變大的現(xiàn)象，采用將軸承座外端蓋軸承外圈頂環(huán)車薄，內(nèi)端蓋外圈頂環(huán)加焊一個(gè)環(huán)形墊片來彌補(bǔ)。通過周期性檢測(cè)分析干部中心潤(rùn)滑油站的潤(rùn)滑油，發(fā)現(xiàn)異常狀況及時(shí)采取改善措施，保證烘缸軸承潤(rùn)滑油達(dá)標(biāo)及系統(tǒng)的干凈。