热轧厂卷取机主电动机轴承故障的原因分析.pdfVIP

热轧厂卷取机主电动机轴承故障的原因分析 夏放 刘仁德 201901)上海宝钢工业检测公司 摘 要 通过振动、磨损和失效分析等多种手段的综合应用，对热札厂卷取机主电动机轴承 出现重复故障的原因进行分析，指出故障的原因在于机电导致缺陷的综合。其中电致缺陷占 主要地位，而轴电流产生的主要原因是电动机感应电流通过轴承所致。为下一步如何排除故 障因素、消除设备隐患以确保设备可靠运行工作的开展打下了坚实的基础，对今后该类型设 备的改造和改善工作有着非常重要的指导作用，从而进一步说明综合诊断的必要性。 关键词 电动机 轴承 轴电流 故障诊断 1 引言 热轧厂2050单元的.1号、2号、3号卷取机主电动机是用来对高强度热轧板进行卷取的 驱动设备。该设备工作状态的好坏，将直接影响轧钢生产线的正常运行，对高附加值管线钢 生产的影响尤为突出。 卷取机主电动机由德国Si， 公司生产的变频电动机，原设计电动机功率为850kW. 由于对高强度的热轧板的轧制，逐渐凸现出该电动机卷取能力的欠缺，因此对2号、3号卷 取电动机进行技术改造。改造后的电动机功率为1200kW，其控制回路也由原来的三相全波 整流方式改造成触发式脉冲方式。轧制高强度轧板时 (如X70管线钢、电工钢等)，2号、3 号卷取机投人使用。 3号卷取机于1999年11月改造完毕后投人运行。2002年12月，发现该电动机电刷在线 监测温度传感器显示值偏高。经红外热成像诊断，发现该电动机电刷存在局部高温，与同类 电动机比较，温度要高出10`C。更换电动机电刷后，3号卷取机电动机仍然存在上述现象。 2003年4月，3号卷筒电动机发生事故，其负荷侧轴承被烧毁，而拆检下来的自由侧轴承的 外圈上存在平行线状条纹，电动机轴也受到了较严重的损伤。此后，又发现同类型故障在2 号、3号卷取电机的自由侧轴承上多次重复出现，生产厂希望我们能够尽快查找出故障的原 因。由于使用单一技术手段进行故障诊断时往往具有一定的局限性’一〔’」，因此，利用振动、 磨损以及轴承的失效分析对其进行了较为深人的研究。 2 试验部分 2 . 1技术参数 轧制普通热轧钢板时，该卷取电动机转速为300-400r/min;轧制薄板时，该卷取电动 机转速为900r/min左右;在轧制厚板时的转速为120一200r/min。进行振动测试时，电动机为 空载状态，转速为720r/min. ·3214 · 电动机两侧轴承采用油浴润滑，轴承座每次加油量约为1700mL，油品牌号为HDI00, 两轴承均为双列球面滚子轴承，其中AS侧轴承型号为FAG23036EASC3,BS侧轴承的型号 为NSK23038CAE4C3o 2.2 测试仪器 新日铁MCV-061测振仪;Sony磁带记录仪;小野测器的快速傅里叶变换分析仪;Stan- dardOil公司双联分析式铁谱仪;BairdMOA油料光谱仪;OlympusBX60铁谱显微镜。 2 . 3AS侧轴承的故障频率 轴承外圈故障频率fmU=10.116xf 轴承内圈故障频率f,,.,=12.9xf 轴承滚柱故障频率ASF二4.0566xf 轴承保持架故障频率.fm=0.4398xf 飞 ︸ 分析结果与讨论 3.1振动和磨损分析 2002年12月22日，对3号卷取主电动机进行了测试，测试数据见表1所示。 表13号尝取电动机测试数据 (2002一12一22) 振动速度/(mm/s) 振动加速度/(nmVs) 轴承冲击值 测点 方向 { 平均值 峰值 平均值 峰值 平均值 峰值 A 0.72 1.9 2.30 10.1 0.21 1.3 AS侧轴承 V 0.53 2.3 0.94 4.7 0.14 1.0 H 0.51 1.9 1.46 6.7 0.28 2.1 A 0.