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

    隨著軋制結(jié)構(gòu)的提高，品種規(guī)格的擴展，加上生產(chǎn)和設(shè)備人員對這項技術(shù)的研究還不夠深入，設(shè)備故障所導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量問題日益暴露出來。每年由于定寬側(cè)壓機的故障造成整條生產(chǎn)線的非計劃停機時間都很長，所以它是這條生產(chǎn)線上大的隱患之一。

    設(shè)備故障會使設(shè)備維修費用上升，生產(chǎn)能力下降，產(chǎn)品質(zhì)量不好會失去市場。隨著鋼鐵市場競爭越來越激烈，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(shè)備故障率，可以為企業(yè)帶來很大的效益。

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

   SP軋機的運動由側(cè)壓機構(gòu)、同步機構(gòu)和調(diào)寬機構(gòu)三個主要部分完成， 其中側(cè)壓機構(gòu)由兩個曲柄滑塊組成；同步機構(gòu)由同步電動機、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(cè)壓過程中和板坯的運動速度保持一致；調(diào)寬機構(gòu)采用兩臺調(diào)寬電動機，經(jīng)傘齒輪箱、傳動蝸桿、帶螺母的蝸輪和螺桿機構(gòu)，通過螺桿推動側(cè)壓框架的外層框架，終調(diào)整側(cè)壓模塊的開口度。

    當(dāng)SP定寬機操作側(cè)主偏心軸附近出現(xiàn)異音或是其他不正常情況時，可以通過實施故障診斷來判定出現(xiàn)異音的原因。由于SP軋機主偏心軸高工作轉(zhuǎn)速僅有50轉(zhuǎn)/分鐘，工作時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(shè)備，且所處環(huán)境惡劣（存在高溫、潮濕），使得單一的狀態(tài)監(jiān)測手段很難準(zhǔn)確把握其運行狀態(tài)。大量的現(xiàn)場實踐表明，借助振動分析和油液監(jiān)測對該類型設(shè)備實施綜合診斷，能夠掌握故障的發(fā)生部位及嚴(yán)重程度。

SP定寬機參數(shù)

   需要了解的參數(shù)有：

    主偏心軸承型號； 

    軸承參數(shù)：外圓、滾動體平均直徑、軸承平均中徑 。

    軸承材質(zhì)：軸承內(nèi)、外圈和滾動體是否均為軸承鋼，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(nèi)圈：f內(nèi)、滾動體：f滾、保持架：f保，其中f轉(zhuǎn)為軸承轉(zhuǎn)速頻率。

試驗儀器

    振動測試常用儀器為：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(zhuǎn)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(jié)果分析

一、振動分析

    （一）振動值分析

    空載狀態(tài)下，測定兩側(cè)軸承（操動側(cè)和轉(zhuǎn)動側(cè)）在水平方向的振動速度值和Peakvue值。從振動速度值來看，來看兩軸承的值是不是都比較小，有沒有哪一側(cè)的偏高；從 Peakvue 值來看，有沒有哪一側(cè)的數(shù)值要高得多，且有快速增長趨勢。

    （二）頻譜分析

    在空載狀態(tài)下，可以利用 CSI2130 的包絡(luò)解調(diào)模塊（Peakvue）對操作側(cè)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。從振動分析來判定，操作側(cè)軸承的滾動體和保持架之間是否有異常磨損現(xiàn)象，如果有異常磨損，但卻難判斷出故障的嚴(yán)重程度。

二、潤滑脂分析

    從軸承圓周方向均勻分布的三個樣點位置實施取樣，每個點的取樣量約50g，再利用自行開發(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(yù)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(xiàn)有明顯的異常磨損出現(xiàn)。

    （二）磨粒分析

    鐵譜分析也是先將潤滑脂預(yù)處理成液體狀溶液后再進(jìn)行分析的。通過鐵譜顯微鏡對金屬磨粒進(jìn)行觀察，如果操作側(cè)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（其長軸尺寸大超過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；傳動側(cè)軸承潤滑脂中大尺寸的鋼質(zhì)磨粒數(shù)量相對要少得多，主要為中等尺寸的片狀磨粒。則可認(rèn)為操作側(cè)軸承存在異常磨損現(xiàn)象。

    為了解操作側(cè)軸承潤滑脂中大尺寸磨粒的來源，可以利用掃描電鏡＋能譜儀對金屬磨粒進(jìn)行成分分析，以確定磨粒的來源。如果分析結(jié)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體，而保持架上磨損下來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體出現(xiàn)了嚴(yán)重的變形或破碎現(xiàn)象。

三、診斷結(jié)論及建議

    綜合以上振動和磨粒分析結(jié)果，判定傳動側(cè)、操作側(cè)軸承的磨損狀態(tài)，看這幾個位置有沒有異常磨損，故障有沒有發(fā)生在滾動體與保持架之間，如果滾動體有嚴(yán)重的變形或破碎現(xiàn)象，其故障將很有可能導(dǎo)致軸承卡死現(xiàn)象，會建議生產(chǎn)廠立即停機更換操作側(cè)軸承。

    對于非均勻負(fù)載的低速重載設(shè)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(yán)重程度，這時候有效的手段就是綜合利用多種技術(shù)來對其實施診斷。我們通過振動和潤滑脂中磨粒分析等多種分析方法的綜合應(yīng)用，可及時預(yù)報 SP定寬機主偏心軸承存在的故障，準(zhǔn)確判斷出軸承故障發(fā)生部位和嚴(yán)重程度，對檢修起到了十分重要的指導(dǎo)作用，為盡快排除故障并迅速恢復(fù)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