寬度控制是熱軋產(chǎn)品質(zhì)量控制的重要環(huán)節，隨著(zhù)連鑄工藝的廣泛應用，在熱軋生產(chǎn)工藝中，有一種定寬側壓機技術(shù)正取代傳統的大力輥軋邊技術(shù)。定寬側壓機（Sizing Press,簡(jiǎn)稱(chēng)SP軋機）是從國外引進(jìn)的新技術(shù)、新設備，具有世界很高水平。它的大側壓量是350mm,與傳統大力輥軋機相比，具有寬帶調整范圍大、板寬與板形均勻性好及生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。

    隨著(zhù)軋制結構的提高，品種規格的擴展，加上生產(chǎn)和設備人員對這項技術(shù)的研究還不夠深入，設備故障所導致的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題日益暴露出來(lái)。每年由于定寬側壓機的故障造成整條生產(chǎn)線(xiàn)的非計劃停機時(shí)間都很長(cháng)，所以它是這條生產(chǎn)線(xiàn)上大的隱患之一。

    設備故障會(huì )使設備維修費用上升，生產(chǎn)能力下降，產(chǎn)品質(zhì)量不好會(huì )失去市場(chǎng)。隨著(zhù)鋼鐵市場(chǎng)競爭越來(lái)越激烈，降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量成為提高企業(yè)競爭的主要手段。所以能減少SP的設備故障率，可以為企業(yè)帶來(lái)很大的效益。

    在平時(shí)使用設備時(shí)，做好設備檢測、狀態(tài)監測，通過(guò)提高設備的各種關(guān)鍵狀態(tài)參數、判定并優(yōu)化設備的維護、維護周期、有效提高設備的可靠性、降低設備的維護、維修費用，從而提高企業(yè)的效益。

   SP軋機的運動(dòng)由側壓機構、同步機構和調寬機構三個(gè)主要部分完成， 其中側壓機構由兩個(gè)曲柄滑塊組成；同步機構由同步電動(dòng)機、增速機、大小同步偏心軸和同步框架組成，主要功能是保證模塊在側壓過(guò)程中和板坯的運動(dòng)速度保持一致；調寬機構采用兩臺調寬電動(dòng)機，經(jīng)傘齒輪箱、傳動(dòng)蝸桿、帶螺母的蝸輪和螺桿機構，通過(guò)螺桿推動(dòng)側壓框架的外層框架，終調整側壓模塊的開(kāi)口度。

    當SP定寬機操作側主偏心軸附近出現異音或是其他不正常情況時(shí)，可以通過(guò)實(shí)施故障診斷來(lái)判定出現異音的原因。由于SP軋機主偏心軸高工作轉速僅有50轉/分鐘，工作時(shí)還要承受高能量的沖擊載荷，屬典型的非均勻載荷低速重載設備，且所處環(huán)境惡劣（存在高溫、潮濕），使得單一的狀態(tài)監測手段很難準確把握其運行狀態(tài)。大量的現場(chǎng)實(shí)踐表明，借助振動(dòng)分析和油液監測對該類(lèi)型設備實(shí)施綜合診斷，能夠掌握故障的發(fā)生部位及嚴重程度。

SP定寬機參數

   需要了解的參數有：

    主偏心軸承型號； 

    軸承參數：外圓、滾動(dòng)體平均直徑、軸承平均中徑 。

    軸承材質(zhì)：軸承內、外圈和滾動(dòng)體是否均為軸承鋼，其合金元素是否以鉻（Cr）和錳（Mn）為主，保持架是否為普通碳鋼。

    潤滑方式：是否采用 2＃極壓鋰基脂進(jìn)行潤滑。

    軸承故障頻率：外圈：f外、內圈：f內、滾動(dòng)體：f滾、保持架：f保，其中f轉為軸承轉速頻率。

試驗儀器

    振動(dòng)測試常用儀器為：CSI2130(Emerson 公司)，配備低頻傳感器。

     潤滑脂分析常用儀器為：SPECTROIL M 型油料光譜儀、RPD 旋轉式鐵譜儀（Predict TechnologiesCo.）、BX60 鐵譜顯微鏡（Olympus）和 JSM-6460LV 型掃描電鏡（JEOL 公司）

結果分析

一、振動(dòng)分析

    （一）振動(dòng)值分析

    空載狀態(tài)下，測定兩側軸承（操動(dòng)側和轉動(dòng)側）在水平方向的振動(dòng)速度值和Peakvue值。從振動(dòng)速度值來(lái)看，來(lái)看兩軸承的值是不是都比較小，有沒(méi)有哪一側的偏高；從 Peakvue 值來(lái)看，有沒(méi)有哪一側的數值要高得多，且有快速增長(cháng)趨勢。

    （二）頻譜分析

    在空載狀態(tài)下，可以利用 CSI2130 的包絡(luò )解調模塊（Peakvue）對操作側軸承進(jìn)行信號采集分析。

    在空載狀態(tài)下，基頻正好是軸承滾子的故障頻率。從振動(dòng)分析來(lái)判定，操作側軸承的滾動(dòng)體和保持架之間是否有異常磨損現象，如果有異常磨損，但卻難判斷出故障的嚴重程度。

二、潤滑脂分析

    從軸承圓周方向均勻分布的三個(gè)樣點(diǎn)位置實(shí)施取樣，每個(gè)點(diǎn)的取樣量約50g，再利用自行開(kāi)發(fā)的潤滑脂光譜和鐵譜分析方法對其進(jìn)行分析。

    （一）光譜分析

    對潤滑脂的金屬元素濃度進(jìn)行測定的方法是：先用特殊溶劑對潤滑脂進(jìn)行預處理，使之成為液體狀溶液，再利用油料光譜儀對其進(jìn)行測定。光譜分析表中可以列出滾動(dòng)軸承的合金成分：鐵、鉻、鎳、錳四種元素濃度。如果兩軸承潤滑脂中的金屬元素濃度均比較低，很難發(fā)現有明顯的異常磨損出現。

    （二）磨粒分析

    鐵譜分析也是先將潤滑脂預處理成液體狀溶液后再進(jìn)行分析的。通過(guò)鐵譜顯微鏡對金屬磨粒進(jìn)行觀(guān)察，如果操作側軸承潤滑脂中大尺寸的鐵磁性磨粒主要為切削狀鋼質(zhì)磨粒（其長(cháng)軸尺寸大超過(guò)2000 微米），且比較粗大；此外還存在少量尺寸在200微米以上的片狀磨粒；傳動(dòng)側軸承潤滑脂中大尺寸的鋼質(zhì)磨粒數量相對要少得多，主要為中等尺寸的片狀磨粒。則可認為操作側軸承存在異常磨損現象。

    為了解操作側軸承潤滑脂中大尺寸磨粒的來(lái)源，可以利用掃描電鏡＋能譜儀對金屬磨粒進(jìn)行成分分析，以確定磨粒的來(lái)源。如果分析結果表明：潤滑脂中大尺寸的切削狀磨粒和尺寸較大的片狀磨粒均為普通碳鋼，則它們來(lái)源于軸承保持架的磨損；而中、小尺寸的磨粒有的含鉻合金鋼，有的為普通碳鋼。由于與保持架直接接觸的為滾動(dòng)體，而保持架上磨損下來(lái)的顆粒主要為粗大的切削狀磨粒，屬于典型的二體型磨料磨損，因此可以推斷出滾動(dòng)體出現了嚴重的變形或破碎現象。

三、診斷結論及建議

    綜合以上振動(dòng)和磨粒分析結果，判定傳動(dòng)側、操作側軸承的磨損狀態(tài)，看這幾個(gè)位置有沒(méi)有異常磨損，故障有沒(méi)有發(fā)生在滾動(dòng)體與保持架之間，如果滾動(dòng)體有嚴重的變形或破碎現象，其故障將很有可能導致軸承卡死現象，會(huì )建議生產(chǎn)廠(chǎng)立即停機更換操作側軸承。

    對于非均勻負載的低速重載設備而言，使用單一的分析手段很難確診故障發(fā)生的部位和故障的嚴重程度，這時(shí)候有效的手段就是綜合利用多種技術(shù)來(lái)對其實(shí)施診斷。我們通過(guò)振動(dòng)和潤滑脂中磨粒分析等多種分析方法的綜合應用，可及時(shí)預報 SP定寬機主偏心軸承存在的故障，準確判斷出軸承故障發(fā)生部位和嚴重程度，對檢修起到了十分重要的指導作用，為盡快排除故障并迅速恢復生產(chǎn)起了重要的作用。

附：SP定寬機主偏心軸承的故障診斷論文