XX版滾動軸承故障診斷案例2課件

XX版滾動軸承故障診斷案例-22022/12/15XX版滾動軸承故障診斷案例2XX版滾動軸承故障診斷案例-22022/12/12XX版滾動1圖1高線軋機的傳動機構(gòu)示意圖滾動軸承故障診斷案例-2例1

2005年1月31日，宣化鋼鐵公司高速線材軋機的26架出現(xiàn)振動異常。圖1為高線軋機的傳動機構(gòu)示意圖。

XX版滾動軸承故障診斷案例2圖1高線軋機的傳動機構(gòu)示意圖滾動軸承故障診斷案例-221）頻譜分析圖:圖226架軋機振動頻譜圖XX版滾動軸承故障診斷案例21）頻譜分析圖:圖226架軋機振動頻譜圖XX版滾動軸32）數(shù)據(jù)分析：表1數(shù)據(jù)分析表（測量轉(zhuǎn)速1100rpm；推導轉(zhuǎn)速1078.2rpm）序號故障特征頻率（Hz）誤差振幅(m/S2)特征描述測量值計算值絕對相對158.59458.594003.245錐箱I軸轉(zhuǎn)頻2117.188117.188001.508錐箱I軸轉(zhuǎn)頻二倍頻3180.664175.7824.8822.8%2.458錐箱I軸轉(zhuǎn)頻的三倍頻4239.258234.3764.8822.1%0.908錐箱I軸轉(zhuǎn)頻的四倍頻XX版滾動軸承故障診斷案例22）數(shù)據(jù)分析：序號故障特征頻率（Hz）誤差振幅特43)趨勢分析:

從趨勢圖上可以看到振動是在1月29日開始上升的，說明故障發(fā)展很快。圖326架通頻振動有效值趨勢圖XX版滾動軸承故障診斷案例23)趨勢分析:圖326架通頻振動有效值趨勢圖XX版54）特征頻率趨勢分析從圖4中可以看到，Ⅰ軸轉(zhuǎn)頻(58.59Hz)及2倍頻(117.19Hz)的振幅也是在1月29日開始上升。圖426架特征頻率趨勢圖XX版滾動軸承故障診斷案例24）特征頻率趨勢分析圖426架特征頻率趨勢圖XX版滾65）當時的診斷結(jié)論與處理建議1．時域信號特征a）26#架精軋機在1月29日柱狀圖（棒圖a、b、c，這里未給出）峰值開始報警，30日報警值達255；b）29日時域信號發(fā)生嚴重畸變，30日時域信號完全紊亂；c）時域趨勢圖從27日的22.6m/s2急劇上升到30日的245m/s2（圖7-12），突變了10倍左右。2．頻域信號特征：a）出現(xiàn)26#架精軋機錐箱I軸的轉(zhuǎn)動頻率（同時也是該軸軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)頻率）及大量諧波，達5000Hz以上，這是典型的部件松動特征。b）58.59Hz的振幅已經(jīng)超過10m/s2；（圖7-11)3．該齒輪箱可能存在兩種故障隱患：a）I軸軸承損壞（可能性較大）;b）26架底座剛度弱（有松動、裂紋等），有被外力所激起的振動。XX版滾動軸承故障診斷案例25）當時的診斷結(jié)論與處理建議XX版滾動軸承故障診斷案例27實際情況廠方接到報告后，立即組織檢修。開箱后發(fā)現(xiàn)1軸MRC—7126KRD4S軸承損壞。圖5破裂的1軸軸承（注：這個診斷報告中將錐箱I軸的轉(zhuǎn)動頻率及大量諧波解釋成典型的部件松動特征，實際是因為軸承破損，造成I軸定心失效所致）XX版滾動軸承故障診斷案例2實際情況廠方接到報告后，立即組織檢修。開箱后發(fā)現(xiàn)1軸M8例22005年1月5日，宣化鋼鐵公司高速線材軋機的20架出現(xiàn)振動異常。圖7－10為高線軋機的傳動機構(gòu)示意圖。查20架的頻譜變化過程，見圖1、圖2、圖3。圖112月28日譜圖錐箱I軸轉(zhuǎn)頻58Hz幅值為0.447m/s2XX版滾動軸承故障診斷案例2例2圖112月28日譜圖錐箱I軸轉(zhuǎn)頻58Hz幅9圖21月2日頻譜圖（錐箱Ⅰ軸轉(zhuǎn)動頻率58Hz的振幅為2.502m/s2圖31月4日頻譜圖（錐箱Ⅰ軸轉(zhuǎn)動頻率58Hz的振幅為3.664m/s2XX版滾動軸承故障診斷案例2圖21月2日頻譜圖（錐箱Ⅰ軸轉(zhuǎn)動頻率58Hz的振幅為210數(shù)據(jù)分析表1數(shù)據(jù)分析表（測量轉(zhuǎn)速1088rpm；推導轉(zhuǎn)速1078.2rpm）從2004年12月28日的頻譜圖到2005年1月4日的頻譜圖，可以看到軸轉(zhuǎn)頻的振幅上升了7倍，而且頻域圖形中出現(xiàn)很多諧波并向上漂起，時域圖形越來越混亂，呈很強的非對稱形態(tài)。由此可以判斷20＃架錐箱Ⅰ軸軸承出現(xiàn)故障．建議：及時更換20#錐箱I軸軸承，以免發(fā)生故障。序號故障信號頻率(Hz)計算特征頻率(Hz)振幅絕對誤差（Hz）相對誤差%可信度%故障部位及性質(zhì)分析158.59459.132.50259.13-58.593=0.5370.537/59.13=0.91%100錐箱I軸轉(zhuǎn)頻2117.188118.262.504118.26-117.188=1.0721.072/118.26=0.91%100錐箱I軸轉(zhuǎn)頻的2倍頻XX版滾動軸承故障診斷案例2數(shù)據(jù)分析表1數(shù)據(jù)分析表（測量轉(zhuǎn)速1088r1120#軋機拆檢結(jié)果圖4圖5圖6XX版滾動軸承故障診斷案例220#軋機拆檢結(jié)果圖4圖512例3

2005年12月15日，唐山鋼鐵公司高速線材軋機的增速箱振動異常升高的故障診斷。根據(jù)系統(tǒng)的時域指標監(jiān)測，在12月14日發(fā)現(xiàn)精軋機增速箱南側(cè)時域指標連續(xù)呈黃色警報，到12月15日時域指標報警值大于150變?yōu)榧t色，引起技術(shù)人員的關(guān)注，因此進一步對該設(shè)備進行頻譜分析。圖1高線精軋機齒輪箱傳動鏈圖XX版滾動軸承故障診斷案例2例32005年12月15日，唐山鋼鐵公司高速線材軋機的13頻譜圖分析圖2增速箱12月15日時域振動波形

在圖2增速箱時域振動波形圖中可以明顯看到高頻沖擊現(xiàn)象，并且相對0位線偏向上方。0位線XX版滾動軸承故障診斷案例2頻譜圖分析圖2增速箱12月15日時域振動波形在圖2增14圖3增速箱12月15日頻譜圖時域信號有明顯下延結(jié)構(gòu)是沖擊類振動的表現(xiàn)，頻域含有410HZ成份，并伴隨有高階倍頻成份。XX版滾動軸承故障診斷案例2圖3增速箱12月15日頻譜圖時域信號有明顯下延結(jié)構(gòu)是沖擊類15診斷結(jié)論1、經(jīng)過初步分析該振動成份并非軸與齒輪的故障特征頻率（軸轉(zhuǎn)動頻率小于30HZ，齒輪嚙合頻率大于2000HZ）；2、由于軸承參數(shù)不全，無法計算精確的故障特征頻率，根據(jù)估計值計算有軸承故障可能。在隨后的緊急檢修中，開箱發(fā)現(xiàn)輸出高速軸聯(lián)軸節(jié)端滾動軸承內(nèi)圈斷裂。圖4軸承內(nèi)圈斷裂XX版滾動軸承故障診斷案例2診斷結(jié)論1、經(jīng)過初步分析該振動成份并非軸與齒輪的故障特征16圖7－26吐絲機傳動簡圖例4：2006年6月27日，安陽鋼鐵公司高速線材軋制線上的吐絲機Ⅱ軸發(fā)生軸承碎裂事故，被迫停產(chǎn)檢修。事后檢視在線故障診斷監(jiān)測系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)早在4月13日時域峰值指標狀態(tài)監(jiān)測已經(jīng)發(fā)出紅色警報。圖1是吐絲機傳動簡圖。

作為事后調(diào)查，欲對所有故障監(jiān)測指標作一下回顧，以便認識哪些指標對這類故障信息敏感。所以將各項時域監(jiān)測指標列舉分析如下：XX版滾動軸承故障診斷案例2圖7－26吐絲機傳動簡圖例4：XX版滾動軸承故障診斷案171、時域指標趨勢分析(1)Φ6.5鋼吐絲機a35測點峰值趨勢圖

由圖2可見，在2～6月份軋Ф6.5鋼時，吐絲機a35測點時域峰值從4月13日（50m/s2）開始有所上升，到4月25日達到85m/s2，此后到5月6日已達到260m/s2以上，并且到吐絲機軸承出現(xiàn)損壞事故前在線系統(tǒng)一直連續(xù)出現(xiàn)紅色警報（均在200m/s2以上）。圖2峰值指標趨勢圖XX版滾動軸承故障診斷案例21、時域指標趨勢分析(1)Φ6.5鋼吐絲機a3518(2)軋Φ6.5鋼吐絲機a35水平測點峰值系數(shù)趨勢圖

由圖3可見，在2～6月份軋Ф6.5鋼時，吐絲機a35水平測點峰值系數(shù)在4月13日之前維持在5以下，到4月16日達到10，此后到5月25日之間一直維持在6.5以上，軸承在正常狀態(tài)下的峰值系數(shù)為5左右，說明吐絲機在4月13日時已有故障隱患了，到5月25日后吐絲機a35測點峰值系數(shù)又降到5以下，說明此時軸承到已經(jīng)損壞了。圖3峰值系數(shù)趨勢圖XX版滾動軸承故障診斷案例2(2)軋Φ6.5鋼吐絲機a35水平測點峰值系數(shù)趨勢圖圖319(3)軋Φ6.5鋼吐絲機a35測點峭度指標趨勢圖由圖4可見，在2～6月份軋Ф6.5鋼時，吐絲機a35測點峭度在4月13日之前維持在5以下，到4月16日達到14，此后到5月25日之間一直維持在6.5以上，軸承在正常狀態(tài)下的峭度為3左右，說明吐絲機在4月13日（9.4）時已有故障隱患了，到5月25日后吐絲機a35測點峭度又降到5以下，說明此時軸承到已經(jīng)損壞了。由以上分析可見，從峰值、峰值系數(shù)、峭度三個時域指標都可看出吐絲機軸承在4月13日時已有故障隱患了，在5月初到5月25日是軸承逐漸損壞時期，若在這個時期能夠?qū)ν陆z機進行必要的檢查，就可避免6月27日軸承碎裂事故的發(fā)生。圖4峭度指標趨勢圖XX版滾動軸承故障診斷案例2(3)軋Φ6.5鋼吐絲機a35測點峭度指標趨勢圖圖4峭度20

2頻域指標趨勢分析案例軋Φ6.5鋼吐絲機II軸軸頻幅值趨勢圖

由圖1可見，在2～6月份軋Ф6.5鋼時，吐絲機II軸轉(zhuǎn)動頻率的幅值在4月24日之前維持在0.25m/s2以下，4月24日開始上升，達到0.4m/s2，到5月6日達到9.659m/s2，此后到6月27日之間一直維持在8.5m/s2以上，6月6日最高達到30.82m/s2，說明吐絲機在4月24日（0.4）時已有故障隱患了，到5月6日幅值發(fā)生突變，增大了20多倍，說明此時吐絲機軸承已經(jīng)損壞了。圖1II軸軸頻幅值趨勢圖XX版滾動軸承故障診斷案例22頻域指標趨勢分析案例軋Φ6.5鋼吐絲機II軸軸頻幅213、譜圖分析(1)a35測點正常時的時域波形及頻譜圖（軋Φ6.5鋼）圖2(a)吐絲機06年3月9日19：00時域波形圖XX版滾動軸承故障診斷案例23、譜圖分析(1)a35測點正常時的時域波形及頻譜圖（軋Φ22圖3(b)吐絲機06年3月9日19：00頻域波形圖XX版滾動軸承故障診斷案例2圖3(b)吐絲機06年3月9日19：00頻域波形圖XX版23特征頻率表1特征頻率表1（圖3軋φ6.5鋼時轉(zhuǎn)速：1071r/min）吐絲機a35測點譜圖數(shù)據(jù))

圖3顯示為吐絲機3月9日19：00的時域和頻域波形圖，吐絲機II軸（高速軸）轉(zhuǎn)動頻率的振幅為0.151m/s2，并且II軸軸頻的2、5、7倍頻的振幅較為突出（見特征頻率表1），這時II軸已有輕微松動故障了。由于振幅相對很低，不易看出。序號故障信號頻率(Hz)計算特征頻率(Hz)振幅絕對誤差（Hz）相對誤差%可信度%故障部位及性質(zhì)分析129.29730.6650.1511.3684.4690II軸轉(zhuǎn)動頻率258.59461.330.9482.7364.46902×II軸轉(zhuǎn)動頻率392.77391.9950.630.7780.851003×II軸轉(zhuǎn)動頻率4151.367153.3251.1791.9581.281005×II軸轉(zhuǎn)動頻率5205.078214.6551.9169.5774.46907×II軸轉(zhuǎn)動頻率XX版滾動軸承故障診斷案例2特征頻率表1特征頻率表1（圖3軋φ6.5鋼時轉(zhuǎn)速：1024(2)．a(chǎn)35測點峰值明顯上升時的時域波形及頻譜圖(軋Φ6.5鋼)圖4(a)吐絲機06年4月25日4：00時域波形圖XX版滾動軸承故障診斷案例2(2)．a(chǎn)35測點峰值明顯上升時的時域波形及頻譜圖(軋Φ6.25圖5(b)吐絲機06年4月25日4：00頻域波形圖XX版滾動軸承故障診斷案例2圖5(b)吐絲機06年4月25日4：00頻域波形圖XX版26特征頻率表2特征頻率表2（圖5軋φ6.5鋼時轉(zhuǎn)速：1052r/min）吐絲機a35測點譜圖數(shù)據(jù))

圖5顯示為吐絲機4月25日4：00的時域和頻域波形圖，吐絲機II軸（高速軸）轉(zhuǎn)動頻率的振幅為0.386m/s2，并且II軸軸頻的2、5、7倍頻幅值較為突出（見特征頻率表2），與3月9日波形圖相比，II軸（高速軸）軸轉(zhuǎn)動頻率的振幅上升了2倍多，且II軸轉(zhuǎn)動頻率的2、5、7倍頻幅值也相對上升了，表明吐絲機II軸松動故障在逐漸加重。序號故障信號頻率(Hz)計算特征頻率(Hz)振幅絕對誤差（Hz）相對誤差%可信度%故障部位及性質(zhì)分析129.29730.1210.3860.8242.73100II軸轉(zhuǎn)動頻率258.59460.2421.0261.6482.731002×II軸轉(zhuǎn)動頻率387.89190.3630.6392.4722.731003×II軸轉(zhuǎn)動頻率4151.367150.6050.9480.7625.06905×II軸轉(zhuǎn)動頻率5205.078210.8472.2265.7692.731007×II軸轉(zhuǎn)動頻率XX版滾動軸承故障診斷案例2特征頻率表2特征頻率表2（圖5軋φ6.5鋼時轉(zhuǎn)速：10527(3)．a(chǎn)35測點峰值上升非常大時的時域波形及頻譜圖(軋Φ6.5鋼)圖6吐絲機06年5月6日10：00時域和頻域波形圖XX版滾動軸承故障診斷案例2(3)．a(chǎn)35測點峰值上升非常大時的時域波形及頻譜圖(軋Φ628特征頻率表3特征頻率表3（圖6軋φ6.5鋼時轉(zhuǎn)速：1063r/min）吐絲機a35測點譜圖數(shù)據(jù))圖6顯示為吐絲機5月6日10：00的時域和頻域波形圖，吐絲機II軸（高速軸）轉(zhuǎn)動頻率的振幅為9.659m/s2，并伴有II軸轉(zhuǎn)動頻率的2、3倍頻振幅較為突出（見特征頻率表3），與4月25日波形圖相比，II軸（高速軸）軸轉(zhuǎn)動頻率振幅上升了20多倍，且II軸轉(zhuǎn)動頻率的2、3倍頻振幅也相對上升了，表明吐絲機II軸上軸承已經(jīng)損壞了。這個時間距軸承破碎還有40多天，而且頻譜圖上已有極明顯的故障征兆。低頻段升高20倍，使高頻振幅都壓下去了。在此期間處理，完全可以避免事故發(fā)生。序號故障信號頻率(Hz)計算特征頻率(Hz)振幅絕對誤差（Hz）相對誤差%可信度%故障部位及性質(zhì)分析129.29730.4369.6591.1393.74100II軸轉(zhuǎn)動頻率258.59460.8723.5212.2783.741002×II軸轉(zhuǎn)動頻率387.89191.3082.7733.4173.741003×II軸轉(zhuǎn)動頻率XX版滾動軸承故障診斷案例2特征頻率表3特征頻率表3（圖6軋φ6.5鋼時轉(zhuǎn)速：10629(4)．吐絲機軸承碎裂當天的時域波形及頻譜圖(軋Φ6.5鋼)圖7吐絲機06年6月27日06：51時域和頻域波形圖XX版滾動軸承故障診斷案例2(4)．吐絲機軸承碎裂當天的時域波形及頻譜圖(軋Φ6.5鋼)30特征頻率表4特征頻率表4（圖7軋φ6.5鋼時轉(zhuǎn)速：1084r/min吐絲機a35測點譜圖數(shù)據(jù))圖7顯示為吐絲機6月27日06：51的時域和頻域波形圖，吐絲機II軸（高速軸）轉(zhuǎn)動頻率幅值為15.201m/s2,比5月9日幅值又有所上升，說明吐絲機II軸軸承已嚴重損壞，從而導致II軸軸頻幅值持續(xù)上升。序號故障信號頻率(Hz)計算特征頻率(Hz)振幅絕對誤差（Hz）相對誤差%可信度%故障部位及性質(zhì)分析129.29731.03815.2011.7415.6190II軸轉(zhuǎn)動頻率258.59462.0767.5733.4825.61902×II軸轉(zhuǎn)動頻率XX版滾動軸承故障診斷案例2特征頻率表4特征頻率表4（圖7軋φ6.5鋼時轉(zhuǎn)速：10314、診斷結(jié)論1、根據(jù)以上分析，一煉軋廠吐絲機有以下兩方面的故障征兆。(1)吐絲機II軸在初期（3、4月份）有輕微松動故障征兆，實質(zhì)是軸承定心劣化。(2)吐絲機II軸兩端的軸承有損傷。2、吐絲機II軸有松動的故障特征，是由于在頻域圖中II軸轉(zhuǎn)頻(基頻)及其2、5、7倍頻幅值在2、3月份較小，到4、5月份都有較大增長，與松動故障很吻合，尤其在軋小規(guī)格鋼(10mm鋼以下)時候更為突出。3、吐絲機II軸兩端的軸承有損傷是由于在時域指標中峰值系數(shù)和峭度指標2、3月份都屬于正常范圍內(nèi)，到4、5月份上升了幾倍甚至十幾倍，已遠遠超出了軸承正常運行的技術(shù)狀態(tài)。4、吐絲機II軸兩端的軸承損壞，表現(xiàn)為軸承在早期（3、4月份）與II軸之間配合間隙大而引起II軸出現(xiàn)松動故障，后期（5、6月份）軸承損壞主要表現(xiàn)為II軸轉(zhuǎn)動頻率振幅很高，而其3、5、7倍頻幅值不再突出，頻譜圖與3、4月份明顯不同。XX版滾動軸承故障診斷案例24、診斷結(jié)論1、根據(jù)以上分析，一煉軋廠吐絲機有以下兩方面的故325、從在線監(jiān)測系統(tǒng)的時域和頻域兩方面都能表明吐絲機II軸上軸承損壞的漸變過程。綜合此事件所獲得的經(jīng)驗：當峭度指標異常升高，軸的轉(zhuǎn)動頻率振幅也有很大的增加，同時出現(xiàn)轉(zhuǎn)動頻率的高階次諧頻。這些條件綜合起來，就是滾動軸承故障的判定條件。附圖：軸承（型號10284776）損壞照片如下：圖8、軸承內(nèi)外圈損壞照片圖9、吐絲機II高速軸XX版滾動軸承故障診斷案例25、從在線監(jiān)測系統(tǒng)的時域和頻域兩方面都能表明吐絲機II軸上軸33演講完畢，謝謝聽講!再見，seeyouagain2022/12/15XX版滾動軸承故障診斷案例2演講完畢，謝謝聽講!再見，seeyouagain202234XX版滾動軸承故障診斷案例-22022/12/15XX版滾動軸承故障診斷案例2XX版滾動軸承故障診斷案例-22022/12/12XX版滾動35圖1高線軋機的傳動機構(gòu)示意圖滾動軸承故障診斷案例-2例1

2005年1月31日，宣化鋼鐵公司高速線材軋機的26架出現(xiàn)振動異常。圖1為高線軋機的傳動機構(gòu)示意圖。

XX版滾動軸承故障診斷案例2圖1高線軋機的傳動機構(gòu)示意圖滾動軸承故障診斷案例-2361）頻譜分析圖:圖226架軋機振動頻譜圖XX版滾動軸承故障診斷案例21）頻譜分析圖:圖226架軋機振動頻譜圖XX版滾動軸372）數(shù)據(jù)分析：表1數(shù)據(jù)分析表（測量轉(zhuǎn)速1100rpm；推導轉(zhuǎn)速1078.2rpm）序號故障特征頻率（Hz）誤差振幅(m/S2)特征描述測量值計算值絕對相對158.59458.594003.245錐箱I軸轉(zhuǎn)頻2117.188117.188001.508錐箱I軸轉(zhuǎn)頻二倍頻3180.664175.7824.8822.8%2.458錐箱I軸轉(zhuǎn)頻的三倍頻4239.258234.3764.8822.1%0.908錐箱I軸轉(zhuǎn)頻的四倍頻XX版滾動軸承故障診斷案例22）數(shù)據(jù)分析：序號故障特征頻率（Hz）誤差振幅特383)趨勢分析:

從趨勢圖上可以看到振動是在1月29日開始上升的，說明故障發(fā)展很快。圖326架通頻振動有效值趨勢圖XX版滾動軸承故障診斷案例23)趨勢分析:圖326架通頻振動有效值趨勢圖XX版394）特征頻率趨勢分析從圖4中可以看到，Ⅰ軸轉(zhuǎn)頻(58.59Hz)及2倍頻(117.19Hz)的振幅也是在1月29日開始上升。圖426架特征頻率趨勢圖XX版滾動軸承故障診斷案例24）特征頻率趨勢分析圖426架特征頻率趨勢圖XX版滾405）當時的診斷結(jié)論與處理建議1．時域信號特征a）26#架精軋機在1月29日柱狀圖（棒圖a、b、c，這里未給出）峰值開始報警，30日報警值達255；b）29日時域信號發(fā)生嚴重畸變，30日時域信號完全紊亂；c）時域趨勢圖從27日的22.6m/s2急劇上升到30日的245m/s2（圖7-12），突變了10倍左右。2．頻域信號特征：a）出現(xiàn)26#架精軋機錐箱I軸的轉(zhuǎn)動頻率（同時也是該軸軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)頻率）及大量諧波，達5000Hz以上，這是典型的部件松動特征。b）58.59Hz的振幅已經(jīng)超過10m/s2；（圖7-11)3．該齒輪箱可能存在兩種故障隱患：a）I軸軸承損壞（可能性較大）;b）26架底座剛度弱（有松動、裂紋等），有被外力所激起的振動。XX版滾動軸承故障診斷案例25）當時的診斷結(jié)論與處理建議XX版滾動軸承故障診斷案例241實際情況廠方接到報告后，立即組織檢修。開箱后發(fā)現(xiàn)1軸MRC—7126KRD4S軸承損壞。圖5破裂的1軸軸承（注：這個診斷報告中將錐箱I軸的轉(zhuǎn)動頻率及大量諧波解釋成典型的部件松動特征，實際是因為軸承破損，造成I軸定心失效所致）XX版滾動軸承故障診斷案例2實際情況廠方接到報告后，立即組織檢修。開箱后發(fā)現(xiàn)1軸M42例22005年1月5日，宣化鋼鐵公司高速線材軋機的20架出現(xiàn)振動異常。圖7－10為高線軋機的傳動機構(gòu)示意圖。查20架的頻譜變化過程，見圖1、圖2、圖3。圖112月28日譜圖錐箱I軸轉(zhuǎn)頻58Hz幅值為0.447m/s2XX版滾動軸承故障診斷案例2例2圖112月28日譜圖錐箱I軸轉(zhuǎn)頻58Hz幅43圖21月2日頻譜圖（錐箱Ⅰ軸轉(zhuǎn)動頻率58Hz的振幅為2.502m/s2圖31月4日頻譜圖（錐箱Ⅰ軸轉(zhuǎn)動頻率58Hz的振幅為3.664m/s2XX版滾動軸承故障診斷案例2圖21月2日頻譜圖（錐箱Ⅰ軸轉(zhuǎn)動頻率58Hz的振幅為244數(shù)據(jù)分析表1數(shù)據(jù)分析表（測量轉(zhuǎn)速1088rpm；推導轉(zhuǎn)速1078.2rpm）從2004年12月28日的頻譜圖到2005年1月4日的頻譜圖，可以看到軸轉(zhuǎn)頻的振幅上升了7倍，而且頻域圖形中出現(xiàn)很多諧波并向上漂起，時域圖形越來越混亂，呈很強的非對稱形態(tài)。由此可以判斷20＃架錐箱Ⅰ軸軸承出現(xiàn)故障．建議：及時更換20#錐箱I軸軸承，以免發(fā)生故障。序號故障信號頻率(Hz)計算特征頻率(Hz)振幅絕對誤差（Hz）相對誤差%可信度%故障部位及性質(zhì)分析158.59459.132.50259.13-58.593=0.5370.537/59.13=0.91%100錐箱I軸轉(zhuǎn)頻2117.188118.262.504118.26-117.188=1.0721.072/118.26=0.91%100錐箱I軸轉(zhuǎn)頻的2倍頻XX版滾動軸承故障診斷案例2數(shù)據(jù)分析表1數(shù)據(jù)分析表（測量轉(zhuǎn)速1088r4520#軋機拆檢結(jié)果圖4圖5圖6XX版滾動軸承故障診斷案例220#軋機拆檢結(jié)果圖4圖546例3

2005年12月15日，唐山鋼鐵公司高速線材軋機的增速箱振動異常升高的故障診斷。根據(jù)系統(tǒng)的時域指標監(jiān)測，在12月14日發(fā)現(xiàn)精軋機增速箱南側(cè)時域指標連續(xù)呈黃色警報，到12月15日時域指標報警值大于150變?yōu)榧t色，引起技術(shù)人員的關(guān)注，因此進一步對該設(shè)備進行頻譜分析。圖1高線精軋機齒輪箱傳動鏈圖XX版滾動軸承故障診斷案例2例32005年12月15日，唐山鋼鐵公司高速線材軋機的47頻譜圖分析圖2增速箱12月15日時域振動波形

在圖2增速箱時域振動波形圖中可以明顯看到高頻沖擊現(xiàn)象，并且相對0位線偏向上方。0位線XX版滾動軸承故障診斷案例2頻譜圖分析圖2增速箱12月15日時域振動波形在圖2增48圖3增速箱12月15日頻譜圖時域信號有明顯下延結(jié)構(gòu)是沖擊類振動的表現(xiàn)，頻域含有410HZ成份，并伴隨有高階倍頻成份。XX版滾動軸承故障診斷案例2圖3增速箱12月15日頻譜圖時域信號有明顯下延結(jié)構(gòu)是沖擊類49診斷結(jié)論1、經(jīng)過初步分析該振動成份并非軸與齒輪的故障特征頻率（軸轉(zhuǎn)動頻率小于30HZ，齒輪嚙合頻率大于2000HZ）；2、由于軸承參數(shù)不全，無法計算精確的故障特征頻率，根據(jù)估計值計算有軸承故障可能。在隨后的緊急檢修中，開箱發(fā)現(xiàn)輸出高速軸聯(lián)軸節(jié)端滾動軸承內(nèi)圈斷裂。圖4軸承內(nèi)圈斷裂XX版滾動軸承故障診斷案例2診斷結(jié)論1、經(jīng)過初步分析該振動成份并非軸與齒輪的故障特征50圖7－26吐絲機傳動簡圖例4：2006年6月27日，安陽鋼鐵公司高速線材軋制線上的吐絲機Ⅱ軸發(fā)生軸承碎裂事故，被迫停產(chǎn)檢修。事后檢視在線故障診斷監(jiān)測系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)早在4月13日時域峰值指標狀態(tài)監(jiān)測已經(jīng)發(fā)出紅色警報。圖1是吐絲機傳動簡圖。

作為事后調(diào)查，欲對所有故障監(jiān)測指標作一下回顧，以便認識哪些指標對這類故障信息敏感。所以將各項時域監(jiān)測指標列舉分析如下：XX版滾動軸承故障診斷案例2圖7－26吐絲機傳動簡圖例4：XX版滾動軸承故障診斷案511、時域指標趨勢分析(1)Φ6.5鋼吐絲機a35測點峰值趨勢圖

由圖2可見，在2～6月份軋Ф6.5鋼時，吐絲機a35測點時域峰值從4月13日（50m/s2）開始有所上升，到4月25日達到85m/s2，此后到5月6日已達到260m/s2以上，并且到吐絲機軸承出現(xiàn)損壞事故前在線系統(tǒng)一直連續(xù)出現(xiàn)紅色警報（均在200m/s2以上）。圖2峰值指標趨勢圖XX版滾動軸承故障診斷案例21、時域指標趨勢分析(1)Φ6.5鋼吐絲機a3552(2)軋Φ6.5鋼吐絲機a35水平測點峰值系數(shù)趨勢圖

由圖3可見，在2～6月份軋Ф6.5鋼時，吐絲機a35水平測點峰值系數(shù)在4月13日之前維持在5以下，到4月16日達到10，此后到5月25日之間一直維持在6.5以上，軸承在正常狀態(tài)下的峰值系數(shù)為5左右，說明吐絲機在4月13日時已有故障隱患了，到5月25日后吐絲機a35測點峰值系數(shù)又降到5以下，說明此時軸承到已經(jīng)損壞了。圖3峰值系數(shù)趨勢圖XX版滾動軸承故障診斷案例2(2)軋Φ6.5鋼吐絲機a35水平測點峰值系數(shù)趨勢圖圖353(3)軋Φ6.5鋼吐絲機a35測點峭度指標趨勢圖由圖4可見，在2～6月份軋Ф6.5鋼時，吐絲機a35測點峭度在4月13日之前維持在5以下，到4月16日達到14，此后到5月25日之間一直維持在6.5以上，軸承在正常狀態(tài)下的峭度為3左右，說明吐絲機在4月13日（9.4）時已有故障隱患了，到5月25日后吐絲機a35測點峭度又降到5以下，說明此時軸承到已經(jīng)損壞了。由以上分析可見，從峰值、峰值系數(shù)、峭度三個時域指標都可看出吐絲機軸承在4月13日時已有故障隱患了，在5月初到5月25日是軸承逐漸損壞時期，若在這個時期能夠?qū)ν陆z機進行必要的檢查，就可避免6月27日軸承碎裂事故的發(fā)生。圖4峭度指標趨勢圖XX版滾動軸承故障診斷案例2(3)軋Φ6.5鋼吐絲機a35測點峭度指標趨勢圖圖4峭度54

2頻域指標趨勢分析案例軋Φ6.5鋼吐絲機II軸軸頻幅值趨勢圖

由圖1可見，在2～6月份軋Ф6.5鋼時，吐絲機II軸轉(zhuǎn)動頻率的幅值在4月24日之前維持在0.25m/s2以下，4月24日開始上升，達到0.4m/s2，到5月6日達到9.659m/s2，此后到6月27日之間一直維持在8.5m/s2以上，6月6日最高達到30.82m/s2，說明吐絲機在4月24日（0.4）時已有故障隱患了，到5月6日幅值發(fā)生突變，增大了20多倍，說明此時吐絲機軸承已經(jīng)損壞了。圖1II軸軸頻幅值趨勢圖XX版滾動軸承故障診斷案例22頻域指標趨勢分析案例軋Φ6.5鋼吐絲機II軸軸頻幅553、譜圖分析(1)a35測點正常時的時域波形及頻譜圖（軋Φ6.5鋼）圖2(a)吐絲機06年3月9日19：00時域波形圖XX版滾動軸承故障診斷案例23、譜圖分析(1)a35測點正常時的時域波形及頻譜圖（軋Φ56圖3(b)吐絲機06年3月9日19：00頻域波形圖XX版滾動軸承故障診斷案例2圖3(b)吐絲機06年3月9日19：00頻域波形圖XX版57特征頻率表1特征頻率表1（圖3軋φ6.5鋼時轉(zhuǎn)速：1071r/min）吐絲機a35測點譜圖數(shù)據(jù))

圖3顯示為吐絲機3月9日19：00的時域和頻域波形圖，吐絲機II軸（高速軸）轉(zhuǎn)動頻率的振幅為0.151m/s2，并且II軸軸頻的2、5、7倍頻的振幅較為突出（見特征頻率表1），這時II軸已有輕微松動故障了。由于振幅相對很低，不易看出。序號故障信號頻率(Hz)計算特征頻率(Hz)振幅絕對誤差（Hz）相對誤差%可信度%故障部位及性質(zhì)分析129.29730.6650.1511.3684.4690II軸轉(zhuǎn)動頻率258.59461.330.9482.7364.46902×II軸轉(zhuǎn)動頻率392.77391.9950.630.7780.851003×II軸轉(zhuǎn)動頻率4151.367153.3251.1791.9581.281005×II軸轉(zhuǎn)動頻率5205.078214.6551.9169.5774.46907×II軸轉(zhuǎn)動頻率XX版滾動軸承故障診斷案例2特征頻率表1特征頻率表1（圖3軋φ6.5鋼時轉(zhuǎn)速：1058(2)．a(chǎn)35測點峰值明顯上升時的時域波形及頻譜圖(軋Φ6.5鋼)圖4(a)吐絲機06年4月25日4：00時域波形圖XX版滾動軸承故障診斷案例2(2)．a(chǎn)35測點峰值明顯上升時的時域波形及頻譜圖(軋Φ6.59圖5(b)吐絲機06年4月25日4：00頻域波形圖XX版滾動軸承故障診斷案例2圖5(b)吐絲機06年4月25日4：00頻域波形圖XX版60特征頻率表2特征頻率表2（圖5軋φ6.5鋼時轉(zhuǎn)速：1052r/min）吐絲機a35測點譜圖數(shù)據(jù))

圖5顯示為吐絲機4月25日4：00的時域和頻域波形圖，吐絲機II軸（高速軸）轉(zhuǎn)動頻率的振幅為0.386m/s2，并且II軸軸頻的2、5、7倍頻幅值較為突出（見特征頻率表2），與3月9日波形圖相比，II軸（高速軸）軸轉(zhuǎn)動頻率的振幅上升了2倍多，且II軸轉(zhuǎn)動頻率的2、5、7倍頻幅值也相對上升了，表明吐絲機II軸松動故障在逐漸加重。序號故障信號頻率(Hz)計算特征頻率(Hz)振幅絕對誤差（Hz）相對誤差%可信度%故障部位及性質(zhì)分析129.29730.1210.3860.8242.73100II軸轉(zhuǎn)動頻率258.59460.2421.0261.6482.731002×II軸轉(zhuǎn)動頻率387.89190.3630.6392.4722.731003×II軸轉(zhuǎn)動頻率4151.367150.6050.9480.7625.06905×II軸轉(zhuǎn)動頻率5205.078210.8472.2265.7692.731007×II軸轉(zhuǎn)動頻率XX版滾動軸承故障診斷案例2特征頻率表2特征頻率表2（圖5軋φ6.5鋼時轉(zhuǎn)速：10561(3)．a(chǎn)35測點峰值上升非常大時的時域波形及頻譜圖(軋Φ6.5鋼)圖6吐絲機06年5月6日10：00時域和頻域波形圖XX版滾動軸承故障診斷案例2(3)．a(chǎn)35測點峰值上升非常大時的時域波形及頻譜圖(軋Φ662特征頻率表3特征頻率表3（圖6軋φ6.5鋼時轉(zhuǎn)速：1063r/min）吐絲機a35測點譜圖數(shù)據(jù))圖6顯示為吐絲機5月6日10：00的時域和頻域波形圖，吐絲機II軸（高速軸）轉(zhuǎn)動頻率的振幅為9.659m/s2，并伴有II軸轉(zhuǎn)動頻率的2、3倍頻振幅較為突出（見特征頻率表3），與4月25日波形圖相比，II軸（高速軸）軸轉(zhuǎn)動頻率振幅上升了20多倍，且II軸轉(zhuǎn)動頻率的2、3倍頻振幅也相對上升了，表明吐絲機II軸上軸承已經(jīng)損壞了。這個時間距軸承破碎