軋鋼機(jī)故障分析

一、故障描述承鋼高線粗中軋減速機(jī)共14架，自2005年以來(lái)，發(fā)現(xiàn)6V、8V減速機(jī)運(yùn)行噪聲大；8V打齒嚴(yán)重；6V大螺旋傘齒輪掉三齒。此后又發(fā)現(xiàn)5H減速機(jī)二級(jí)減速齒輪軸打齒。圖1為6#和8#軋機(jī)結(jié)構(gòu)圖。1.1號(hào)測(cè)點(diǎn)；2.2號(hào)測(cè)點(diǎn)；3.3號(hào)測(cè)點(diǎn)；4.4號(hào)測(cè)點(diǎn)；C.軸承；Z.齒輪；I—輸人軸；W、'V—輸出軸圖16V，8V齒輪箱傳動(dòng)簡(jiǎn)圖現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研情況（1）齒面硬度低，磨損嚴(yán)重，有明顯磨痕。傘齒輪的大端齒頂寬比小端齒頂寬明顯小了很多，說(shuō)明齒面不均勻磨損嚴(yán)重。（2）圓柱斜齒輪多個(gè)齒面上有不同程度的斷裂。（3）現(xiàn)場(chǎng)反映，如按規(guī)定側(cè)間隙裝配，齒輪無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)及材質(zhì)分析（1）高線粗中軋減速機(jī)齒輪。材料。經(jīng)金相分析，確認(rèn)齒輪使用的材料及組織結(jié)構(gòu)符合設(shè)計(jì)要求。熱處理。經(jīng)檢查，打齒齒輪滲碳層深度和齒輪表面硬度均不符合要求。減速機(jī)齒輪裝配的非接觸面?zhèn)认兑笤?.21mm以上，實(shí)際有部分減速機(jī)齒輪在非接觸面有接觸。（2）高線粗中軋減速機(jī)設(shè)計(jì)檢查。經(jīng)檢查設(shè)計(jì)圖紙資料，減速機(jī)零件圖及裝配圖均未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。二、故障數(shù)據(jù)分析

軋機(jī)檢修后的時(shí)域圖及譜圖見(jiàn)圖2?5,可見(jiàn)設(shè)備中6#軋機(jī)齒輪箱振動(dòng)過(guò)大，8#稍小，5#最低。以上譜圖數(shù)據(jù)說(shuō)明：（1）6#、8#軋機(jī)的Z1/Z2嚙合頻率一倍頻及其二、三、四倍頻振幅均明顯異常，時(shí)域波形存在I軸軸頻調(diào)制現(xiàn)象，說(shuō)明更換后的齒輪嚙合狀況仍然不好。注意到現(xiàn)場(chǎng)反映按規(guī)定側(cè)間隙裝配齒輪無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)的情況，說(shuō)明目前的振動(dòng)異?？赡苁侵圃旎蜓b配問(wèn)題所致。（2）5#軋機(jī)振動(dòng)正常，但I(xiàn)軸Z1/Z2嚙合頻率的二倍頻幅值比基頻高，需注意觀察。時(shí)域波影OIOOCJ2000300040005000圖25H軋機(jī)帶載測(cè)試譜圖圖36V軋機(jī)帶載測(cè)試譜圖

圖48V軋機(jī)帶載測(cè)試譜圖①圖58V軋機(jī)帶載測(cè)試譜圖②三、齒輪斷裂原因分析由以上設(shè)備設(shè)計(jì)、材質(zhì)、振動(dòng)數(shù)據(jù)分析可見(jiàn)，導(dǎo)致輪齒斷裂的主要原因是：（1）齒輪原始裂紋（熱應(yīng)力產(chǎn)生的可能性較大）。（2）齒輪加工精度差，造成裝配質(zhì)量差，齒間隙增大，導(dǎo)致沖擊加大。（3）熱處理質(zhì)量不良，滲碳層深度不夠、齒輪表面硬度低導(dǎo)致齒面磨損嚴(yán)重、齒間隙過(guò)大。齒隙過(guò)大導(dǎo)致嚙合沖擊大；熱處理裂紋導(dǎo)致應(yīng)力集中，疲勞裂紋快速擴(kuò)展。在上述二個(gè)主要因素的聯(lián)合作用卜，加速疲勞破壞的過(guò)程，導(dǎo)致早期疲勞斷裂。四、結(jié)束語(yǔ)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求制造裝配，保證質(zhì)量。設(shè)計(jì)圖中應(yīng)有空轉(zhuǎn)試車(chē)振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)，以作為振動(dòng)檢測(cè)的驗(yàn)收依據(jù)。

6#、8#軋機(jī)齒輪嚙合情況較差，更換新齒輪之前應(yīng)利用簡(jiǎn)易振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器定期監(jiān)測(cè)，周期可以控制在每個(gè)班一至二次。如果發(fā)現(xiàn)振動(dòng)幅值成倍上升或突然下降，應(yīng)及時(shí)安排檢修。對(duì)高線軋機(jī)的關(guān)鍵設(shè)備實(shí)施以振動(dòng)量為主的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，既可為事故分析提供完整、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，又可以通過(guò)故障診斷提前預(yù)報(bào)，防止突發(fā)故障造成的惡性事故。此次事故表