楊雋 卓微科技
吐絲機是高速線材生產線上的重要設備，某鋼鐵公司設備工程師反映該設備振動超標，尤其當加工直徑較大的線材時，出現振動超過規定值而導致連鎖停車，懷疑是吐絲頭不平衡所致。我們經過現場采集振動數據和初步分析，排除吐絲頭不平衡故障，以下是現場采集的數據及頻譜：
測點布置如下：
圖1：
吐絲數據報表
設備名稱：吐絲機
設備編號：D-01
測點名稱：前端垂直
數據類型：速度，轉速：1250轉/分
時域圖：
頻譜圖：
圖2：
吐絲數據報表
設備名稱：吐絲機
設備編號：D-01
測點名稱：前端水平
數據類型：速度，轉速：1250轉/分
時域圖：
頻譜圖：
譜圖分析：上面四圖測量前端軸承座（距吐絲頭較近的）水平和垂直方向振動速度，其主要振動能量均表現在轉軸工頻的諧頻（上圖對應轉速為1250轉/分，工頻約為20.8Hz，其諧頻依次約為42Hz,62.5Hz,83Hz,105Hz……），工頻振動能量不是太大。從這兩幅譜圖顯示前軸承存在一定的旋轉件松動的現象，其原因可能在于軸承間隙較大所致，有時候這種現象是運行參數所致，比如預熱不夠或熱平衡不足，在正常工作運行工藝參數下會有所好轉。
圖3
吐絲機數據報表
設備名稱：吐絲機
設備編號：D-01
測點名稱：前端水平
數據類型：加速度
時域圖：
頻譜圖：
圖4
吐絲機數據報表
設備名稱：吐絲機
設備編號：D-01
測點名稱：后端水平
數據類型：加速度
時域圖：
頻譜圖：
譜圖分析：上面四圖測量前后端軸承座水平方向振動加速度，測量時軸轉速為1238轉/分，工頻約為20.6Hz,工作軸齒數為38，嚙合頻率約為20.6＊38約為785Hz。圖中前端水平振動大于后端振動，前后端都存在約785Hz的譜峰（前端更為明顯，其嚙合頻率譜峰為Z大）,并都存在著以工頻約20左右間隔的邊頻帶。該現象反映了齒輪嚙合情況不太好，原因可能由兩種，一種是齒輪磨損，一種是由于軸承狀態不好（間隙大），造成軸線偏斜，進而出現嚙合不良。
診斷結論：從以上譜圖以及吐絲機結構，并結合現場了解情況綜合分析，工頻振動雖然存在，但其值不大，占總體振動的比例也很小，可排除不平衡故障。故障主要表現為存在松動及齒輪信號，前端軸承存在松動情況，齒輪嚙合情況不佳，軸承故障應為主要故障，齒輪故障譜圖的出現估計是由于軸承松動導致軸對中情況變差進而導致齒輪嚙合不好形成的。因沒有歷史對比數據，暫時無法對齒輪故障嚴重度做出精確診斷。
結論：綜合以上，可以判斷，機組的主要故障原因為部件松動故障。松動部位在前端，請結合結構清查。
檢修建議：吐絲軸轉速達1000轉/分（電動機約為650轉/分）以上后，振動有效值逐漸達到和超過機械振動額定注意值（約1.8um/s），現階段?故障發展期，故障情況不是非常嚴重。如生產情況不充許停機檢修，建議加強對軸承及齒輪的監測，注意故障的發展，避免造成重大事故。如能停機檢修，建議調整前端軸承的安裝情況及軸的對中情況。
Z后反饋：
吐絲機內吐絲管磨損嚴重造成間隙過大，形成松動。更換吐絲頭后振動正常。
感悟：
此案例診斷出了故障類型是松動類故障，但沒有確診松動的部位和部件，其主要原因是對設備的結構不太了解，并不知道吐絲機內還有吐絲頭這個零部件。因此，診斷工作要求充分的了解設備的方方面面。
