热轧厂R2主电机风机故障诊断

        随着预知维修在冶金企业的全面推广，武钢热轧厂也从90年代初期开始逐步建设自己的预知维修系统。武钢热轧厂预知维修系统主要由两部分构成：在线监测系统和离线监测系统。在线监测系统主要应用于主机如轧钢机等，离线监测系统主要应用于辅机如风机等。经过近几年的实践，无论是在线监测系统和离线监测系统都有过成功的经验。本文主要介绍今年上半年用手持式巡检仪对R2主电机风机的检测和诊断过程。
        1、情况介绍
        R2主电机风机是热轧厂R2轧机主电机的冷却风机，一旦出现故障不能运转将造成整条线停产，因此多年来我们一直坚持用手持式监测仪器对其进行定期检测。下面是风机的示意图：

图1：风机示意图
1.电机  2、4.轴承 3.风机

        2、诊断过程
        今年2月份R2主电机风机振动值出现逐步上升趋势，劣化趋势相当明显。于是我们于3月15日用手持式巡检仪对风机电机轴承、风机轴承的水平、垂直、轴向振动进行了测试。结果发现风机轴承（2、4点）的水平和轴向振动值均超过ISO-2372标准报警线11.2mm/s,轴向振动更达到41.7mm/s和40.5mm/s,大大超过报警值。以下为当时采集到的一些波形信号：（篇幅所限，主要为2点的波形信号）
        测量信息
        设备编号：000011
        测点编号：风机2点轴向
        采样时间：2004-03-15 15:28:40
        测量值：41.70 mm/s
        转速：980rpm(16.3Hz),
  

图2    2点轴向时域波形

图3  2点轴向频域波形

        从时域波形可以看到明显的周期振动，频域波形主要为倍频。周期性的冲击信号在2点垂直方向的加速度信号可以看得更明显。

图4    2点垂直时域波形（加速度）

        从图4可看出周期为60ms,也就是风机转一圈所需要的时间。因此我们认为风机轴承存在故障。
        3、处理结果
        3月18日热轧厂检修，将风机轴承解体检查后发现，轴颈与轴承内圈存在相对运动，轴颈磨损造成0.8mm间隙，与诊断结果相一致。
        由于将轴吊出修复处理需要三天时间，因此我们采用轴颈处加铜片用胶固定的方法处理，处理后振动值下降到正常水平，波形信号如下：
        测量信息
        设备编号：000011
        测点编号：风机2垂直加速度
        采样时间：2004-03-19 09:08:19
        测量值：5.10 m/s^2

图5  2点垂直时域波形（加速度）

        波形信号已没有周期性冲击信号，我们认为处理后的风机可以正常使用。
        手持式巡检仪虽然在单轴系的传动系统中可以捕捉到一些特征信号，但在多轴系的传动系统中，其采样频率低的弱点就显现出来。因此，在多轴系的传动系统中还需借助其它手段对其进行监控。