昆山金斗云测控设备有限公司

 近期，某大型机械制造企业一台重型卧式车床在运行过程中频繁出现异常振动现象。

现场人员描述，设备运行期间会不定时出现类似齿轮冲击的周期性异响，振动现象具有明显间歇性特点，有时持续数分钟后自行消失，有时则伴随加工全过程出现，对设备运行稳定性造成一定影响。

该设备建造时间较早，为1956年生产的大型重型卧式车床。驱动端采用160kW直流调速电机，通过多级齿轮传动驱动主轴系统，主轴输出转速约13r/min。

在故障出现后，企业曾组织检修人员对输入端一轴轴承进行拆检。

检查发现：

轴承保持架已断裂；
滚道存在烧结磨损现象；
润滑状态存在异常痕迹。

随后更换了新的轴承组件。

然而设备恢复运行后，原有振动问题依然存在，说明故障根源可能并非仅来自已更换轴承。

与此同时，企业利用工业内窥镜对齿轮箱内部进行了初步检查，发现部分轴系轴承滚动体表面存在不同程度点蚀现象，但尚无法判断其与现场振动之间的关联程度。

老旧设备缺少基础资料，诊断难度较高

与常规设备不同，该设备由于服役时间较长，现场缺少完整技术档案。

目前已知条件仅包括：

电机功率160kW；
主轴转速13r/min；
多级齿轮传动结构；
预计包含6～7根轴系。

而以下关键参数均缺失：

齿轮传动比；
各级齿轮齿数；
轴承型号；
设备图纸资料；
历史维修记录。

对于振动诊断工作而言，这类老旧设备往往是最具挑战性的对象。

因为振动分析本质上是建立设备运动学模型后进行频率匹配分析，如果缺少转速、传动比以及轴承参数，诊断人员需要先完成设备传动链重构，再开展故障定位工作。

建立传动链模型是诊断关键

针对该设备特点，GOC测控建议首先确认各级齿轮齿数。

通过建立完整的齿轮传动关系，可以反推出：

各轴实际转速；
齿轮啮合频率；
各级倍频关系；
故障特征频率分布。

即使暂时无法获得轴承型号信息，通过传动链模型依然可以完成以下分析：

齿轮啮合状态分析；
轴系转频分析；
不平衡故障分析；
不对中故障分析；
机械松动分析；
共振风险分析。

对于齿轮箱类设备而言，传动比信息往往是开展故障诊断的重要基础。

不知道轴承型号，还能不能判断轴承故障？

这是现场经常被问到的问题。

事实上，即使轴承型号未知，振动分析仍然能够发现轴承异常征兆。

例如：

高频包络异常；
周期性冲击信号；
宽频能量抬升；
高频谐波特征增加。

这些现象均可能反映轴承存在劣化趋势。

但由于无法计算轴承理论故障频率，因此难以进一步区分：

内圈缺陷；
外圈缺陷；
滚动体缺陷；
保持架故障。

因此，轴承型号越完整，诊断结论的细化程度越高。

振动检测是否需要打开齿轮箱？

通常情况下不需要。

绝大多数振动检测工作均可通过设备外部测点完成。

本案例计划在各轴承座位置布置测点，采集：

水平方向振动；
垂直方向振动；
轴向振动；

同步获取：

振动速度值；
加速度值；
时域波形；
频谱数据；
包络谱数据。

通过多测点、多参数分析，可以建立设备整体振动特征图谱。

只有在振动分析与现场检查结果存在明显矛盾时，才建议进一步拆检验证。

振动异常是否还能继续运行？

对于企业最关心的运行风险问题，仅依靠现场听音或经验判断往往存在较大误差。

需要结合实际采集数据，依据设备运行工况及相关振动评价标准，对设备进行综合评估。

重点关注：

振动总值变化趋势；
冲击特征严重程度；
齿轮啮合状态；
轴承劣化趋势；
故障扩展风险。

在此基础上，再提出继续运行、加强监测或安排检修等建议。

对于大型老旧齿轮传动设备而言，及时掌握真实运行状态，比盲目更换部件或频繁拆检更具价值。

昆山金斗云测控长期开展机床主轴、齿轮箱、压缩机、风机、泵浦及大型旋转设备振动检测与故障诊断服务，通过振动频谱分析、现场动平衡、激光对中及状态监测技术，协助企业发现潜在故障隐患，为设备维护决策提供可靠依据。