一個(gè)造紙廠(chǎng)的圖

“為什么相差5Hz?”

“是呀，1Hz，2Hz都行，這個(gè)5Hz，太讓人糾結了!”

“到底是軸承內圈故障還是齒輪嚙合故障，拿捏不準?！?/p>

“不過(guò)，有75%的可能性是軸承故障!”

“為什么你這么認為?”

“因為238.75Hz與軸承內圈故障頻率比較接近，是轉頻的9.8倍”

對話(huà)發(fā)生在2018年1月22日給客戶(hù)出診斷報告的前一天晚上，我們診斷部門(mén)辦公室的電腦還亮著(zhù)，針對這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)討論三四次了，沒(méi)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(lái)的也特別早，窗外那棵光禿禿的樹(shù)隨著(zhù)北風(fēng)搖曳著(zhù)，聽(tīng)著(zhù)風(fēng)聲就讓人瑟瑟發(fā)抖，不過(guò)辦公室里卻討論的異?；馃?，其實(shí)也沒(méi)什么好爭議的，我一直都認為是軸承的問(wèn)題。

那是2017年11月9日我們給江南的一個(gè)造紙廠(chǎng)部署了一套無(wú)線(xiàn)監測系統。大家都知道，造紙廠(chǎng)里除了上漿泵(沖漿泵)、流漿箱、網(wǎng)部的輥子、壓榨輥這些設備之外，最關(guān)鍵的設備就是烘缸了，而且一個(gè)中大型的造紙廠(chǎng)烘缸的數量在70-100臺左右，很多廠(chǎng)商對此設備故障監測也非常重視，不重視也不行呀，因為流水線(xiàn)式工作，一旦出問(wèn)題，整條線(xiàn)又要停機檢修，比如1臺現代化高速紙機價(jià)格高達20多億元，無(wú)故停機1小時(shí)直接損失達十幾萬(wàn)元，一年有上幾次非計劃停機，這要損失多少錢(qián)，所以提前預知故障，減少這些沒(méi)必要的損失，應該把精力花在如何提高生產(chǎn)效率上。經(jīng)過(guò)介紹他們找到了我們，不過(guò)也是剛開(kāi)始跟我們接觸，有些質(zhì)疑我們的實(shí)力，這也正常，經(jīng)過(guò)商議后就先部署了1臺設備。

這個(gè)設備

設備名稱(chēng):烘缸

設備結構:電機 + 減速箱 + 烘缸

電機參數:2×248KW

減速箱參數:GHZP 2585 速比13.990

工況:減速機輸入轉速1296RPM 減速機輸出轉速92.7RPM

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

測點(diǎn)位置和數量

烘缸非驅動(dòng)側2個(gè)測點(diǎn)

烘缸驅動(dòng)側2個(gè)測點(diǎn)

烘缸驅動(dòng)減速機8個(gè)測點(diǎn)

我們于2017年11月10日，部署完成后，用便攜式離線(xiàn)設備進(jìn)行了現場(chǎng)監測，當時(shí)沒(méi)有發(fā)生警告，采集的數據都在正?？煽胤秶鷥?，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)，當我正在和同事商量中午吃什么大餐的時(shí)候，手機突然收到了江南這家造紙廠(chǎng)烘缸設備出現了報警通知，等級為高報。

這中午飯看來(lái)是吃不安穩了，放下手頭的事情，先看看問(wèn)題在哪里吧!

手機報警

烘缸趨勢圖

測量數據

判斷依據:減速機速度有效值根據10816標準:一級報警:>4.5mm/s;二級報警:>7.1mm/s;

減速箱輸入軸速度趨勢圖

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，對比發(fā)現幅值的上升主要為9.8x頻率分量幅值上升引起的。

減速箱二級軸非驅端速度趨勢圖

圖中可見(jiàn)二級軸速度趨勢在不斷的上升。

減速箱二級軸非驅端速度頻譜

在速度頻譜中主要頻率為238.75Hz，并且該測點(diǎn)幅值的升高是由238.75Hz升高引起的，不過(guò)廠(chǎng)家并未提供齒輪箱各級齒數，所以沒(méi)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(guò)我們診斷組兩三次的開(kāi)會(huì )討論研究， 238.75Hz(9.8x)推測為軸承故障。

減速箱二級軸非驅端包絡(luò )頻譜

頻譜中出現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。

減速箱輸出軸非驅動(dòng)端速度趨勢圖

輸出軸非驅端速度值一直在升高。

減速箱輸出軸非驅端速度頻譜圖

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

減速箱輸出軸非驅端包絡(luò )趨勢圖

減速箱輸出軸非驅端包絡(luò )趨勢圖，輸出軸非驅端包絡(luò )上升較快。

輸出軸非驅端包絡(luò )頻譜圖

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

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

同時(shí)輸入軸軸承故障。

故障等級:報警

烘 缸:振動(dòng)幅值不高，趨勢平穩，運行良好。

故障等級:正常

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

小插曲

當我們部門(mén)研究相關(guān)數據時(shí)，發(fā)現輸入軸軸承型號的故障頻率與238.75Hz(9.8x)相差5Hz(根據我個(gè)人長(cháng)期經(jīng)驗來(lái)說(shuō)， 1Hz-3Hz 就能相對確定，相差5Hz確實(shí)有點(diǎn)難以拿捏)，所以無(wú)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(wú)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(guò)與造紙廠(chǎng)設備管理人員溝通了相關(guān)細節，才確定下來(lái)。

2018年1月21日晚上我們討論完后，就出具了診斷報告，并于第二天早上發(fā)于造紙廠(chǎng)相關(guān)人員，下午他們就進(jìn)行停機檢修，拆機發(fā)現確實(shí)是之前判斷的軸承問(wèn)題。這也大大的提升了我們在這家造紙廠(chǎng)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:輸出軸非驅端軸承滾動(dòng)體

發(fā)現:輸出軸非驅端軸承滾動(dòng)體故障較為嚴重(軸承滾子上面布滿(mǎn)壓痕，滾動(dòng)體的壓痕對軸承和滾道的破壞應該會(huì )產(chǎn)生”復映“反壓到滾道上，因為滾道的硬度比軸承鋼球低)

有圖有真相

部位:輸入軸軸承內圈

發(fā)現:軸承內圈故障較為嚴重

心得

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

干貨知識

烘缸是干燥部的主要部件，主要由缸體(壁殼+端蓋)、兩頭軸頸和缸內虹吸管排凝水系統組成。烘缸軸承處在封閉、高溫氣罩內，采用人工監測其運行狀態(tài)是不可能的，另外軸承結構動(dòng)態(tài)元件多，產(chǎn)生振動(dòng)綜合，故障監測相對復雜。

造紙廠(chǎng)烘缸軸承的損壞主要形式是內圈滾到的剝落。隨著(zhù)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向低頻區轉移，損壞頻率兩遍的轉速邊帶逐漸增多增高，一旦烘缸軸承外圈斷裂，振動(dòng)頻率將呈現全是轉速諧頻的松動(dòng)特征。

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

為延長(cháng)烘缸軸承使用壽命，針對蒸汽用量加大后烘缸軸徑膨脹量增大、軸承內外圈軸向錯位間隙變大的現象，采用將軸承座外端蓋軸承外圈頂環(huán)車(chē)薄，內端蓋外圈頂環(huán)加焊一個(gè)環(huán)形墊片來(lái)彌補。通過(guò)周期性檢測分析干部中心潤滑油站的潤滑油，發(fā)現異常狀況及時(shí)采取改善措施，保證烘缸軸承潤滑油達標及系統的干凈。