高速线材精轧机常见故障分析与故障诊断方法研究毕业论文

学号：1006060113

Xingtai Po lytechnic College

G RADUATE D ESIGN

论文题目:高速线材精轧机常见故障分析与故障诊断方法研究

学生姓名: 专业班级：材料成型与控制技术院系：资源与环境工程系指导教师:

2013年2月15日

3

摘要 ......

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ABSTRACT

1拓速线材轧机的发展

1」线材轧机的发展与高速线材轧机的诞生 1.2尚速线材轧机的发展概况

121 I 苗速线材轧机机型 ........ 122烏速线材轧机的发展与成熟 123岛?速线材精轧轧机的典型结构 2 高速线材粘轧机的故障机理和故障特征 2.1粘轧机轴承的故障机理和故障特征 2丄1滚动轴承常见故障形武 2」?2滚动轴承的震动信号特征 10 2.2務轧机齿轮的故障机理和故障特征 221齿轮常见的故障形式 ........... 10 10 222齿轮的震动信号号特征

I

I 3尚速线材精轧机故障诊断方法研究

13 3.1精轧机振动信号的时域波形分析 13 3.2精轧机振动信号的幅值域分析

14 15 16 参考文献

17

精轧机组是线材厂的关键设备，对精轧机组进行在线监测，可以提前预知设备的工作状态以及故障的发展趋势，对保证企业的安全生产有重大意义。锥齿轮箱是精轧机的重要零部件，因此研究锥齿轮箱的诊断技术对于降低设备维修费用，提高产品质量和市场竞争力具有重要的工程应用价值。论文针对高速线材精轧机故障开展研究，利用便携式仪器，对关键设备进行点检，按照一定周期采集设备的摭动数据进行统计并分析。以曲线形式反映在系统工作站，成功捕捉到精轧机的各种故障，避免了恶性事故的发生，取得了显著的经济效益。

关键i司：高速线材轧机；齿轮箱；在线监测；故障研究

ABSTRACT

The finishing mill is the key part of high speed rolling mill. The working condition andfault trends can be predicted by the on-line monitoring and fault

diagnosis system, whichis very important to ensure the safety in production. Bevel gear box is an important component of finishing mill, therefore to study the diagnosis technology of bevel gear box to reduce equipment maintenance costs, improve product quality and market competitiveness has important engineering application value. Paper for high speed wire rod finishing mill failure to carry out the research, the use of portable instruments, the key equipment to check, according to certain cycle vibration data acquisition equipment for statistics and analysis. Workstation in curve form reflected in the system, successfully capture the finishing mill all kinds of fault, to avoid the malignant accident, has obtained the remarkable economic benefits.

Keywords：High-speed wire mills; Gear Box; On-Line Monitoring;

Fault diagnosis;

企业的发展动力来源于员工的较高素质,员工的专业知识与技能的熟练握是企业高效率生产及操彳乍技能水平。进行这次毕业论文设计,也为将来的工作打下了坚实的基础。无论是实际应用中,还是在理论研究方面。我都尽量使它符合实际操作。因为我实习的岗位为精装工,所以我比较侧重实际操作技能,不断要求自己提高实际动手解决为体的能力，使自己的工作水平更上个台阶以及对我国钢铁企业尽一份自己的微薄之力。

1高速线材轧机的发展

1.1线材轧机的发展与高速线材轧机的诞生

据资料介绍，第一台轧机问世于口世纪，比较正规的第一台横列式轧机建+ 1817年，，山于受冶金工业发展限制，直到19世纪末仍以横列式为主。20世纪线材轧机发展迅速，山横列式、半连续式、连续式直到高速线材轧机的诞生，每一种新的布置都使线材的轧制速度、质量、和盘重有所提高，唯独高速线材轧机取得了突飞猛进的发展。

纵观轧机发展史，不得不提二种具有代表性的轧机：一种是以美国摩根公司为代表研制的精轧机组集体传动的二魏水平式轧机：一种是以德国是罗曼公司为代表研制的精轧机组单独驱动的平一一立交替式轧机。集体传动受到了轧制速度和扭转翻钢的限制。轧制速度高，活套出口速度就高，甩尾打结因此频频发生；轧制速度高，扭转导管故障显著增加，即便优化扭转导管，轧制速度也不过35rn/s. 二馄水平轧机虽然多线轧制，各条线之间互不影响，但是一条线有故障，必须全线停下来，当恢复轧制时，高速轧机需要慢速“爬行”通过轧件，然后在高速生产，所以多线轧制的作业率低。更重要的是多线轧制的产品断面尺寸精度低，对于线材来说，可能影响较小，但是对于表面质量要求十分严格的冷徹才、弹簧丝、琴钢线等，提高其精度是十分必要的。

1.2高速线材轧机的发展概况

1.2.1高速线材轧机机型

纵观高速线材轧机的发展史，一般轧机最大速度在40米每秒左右，因此，所谓高速轧机，一般是指最大轧制速度高于40m/s。高速轧机的特点是高速、无扭、微张力。其产品的特点是盘重大、精度好、质量高。因此，高速轧机仅仅是高速线材轧机的关键设备之一。其机型按轧楹大小可分为大te径（直径250-290 毫米）和小辘径（直径152-210毫米）；按轧規中心线相对于地面布置的角度，可分为15度、75度、45度、平-立交替二式等；按轧辘的支撑状况，可分为双支点（三棍式和框架式）和悬臂式两种。而45度高速轧机，按机架间轧眾交汇位置不同，乂分为侧交和顶交；按传动方式不同，乂分为外齿传动和内齿传动两种。

上述各种机型可概括为三辘式、45度、15度/75度和平-立交替式4种。

122高速线材轧机的发展与成熟

如前所述，一般将轧制速度大于40米每秒的轧机称为高速轧机。因此轧制速度是高速线材轧机

的一个重要参数。摩根式精轧机是当代具有代表性的高速轧机。20多年的发展，摩根轧机一次乂一次取得了质的飞跃。

表1摩根轧机各代悄况

从表1可看出，轧制速度一次乂一次的提高。轧制速度提高了，盘重自然而然的就增加了。W为当成品轧制速度为43米每秒时，盘重通常为600千克左右, 当轧制速度提高到50到75米每秒时，盘重可增加到1000-2000千克，个别的其至达到2500千克。

为了适应高速度的要求，无扭精轧机组进行了改进，例如：

降低机组重心，降低传动轴高度，减少机组的振动。说道撮动，因为摩根三代到五代均采用45度侧交，这种方式的轧机传动轴距基础平面太高，机组掘动大，噪音大，而振动限制速度的增长，所以他乂被淘汰的趋势。

强化轧机，增大精轧机组大辘径轧机的数量。

改进轧机调整性能。为了适应高速度调整和控制调整的要求，高速线材轧机在精轧机组增设了辘缝传感器和数字显示器。

123高速线材精轧轧机的典型结构

高速线材精轧机组是典型的高精度、高集成度设备，一般山电机、增速箱、齿轮分配箱、锥齿轮箱和馄箱组成。以唐山德龙钢铁有限公司线材厂的精轧机为例，其如图1所示。机架为V型互成90°布置，10个机架安放于整体刚性底座上，由电机集中驱动。主电机通过增速箱和分配箱的齿轮，带动两根输出轴，输出轴通过齿形联轴器与两根传动轴相联，分别驱动上下两侧的奇数和偶数机架。传动如图2、3所示。

邢台职业技术学院毕业论文

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图1精轧机现场实况

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图2 整体示意图

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图3箱体内传动示意图