재생산된 기어박스 지속 소음 진단기: 진동 분석만 믿다간 오진한다

한 제지 공장에서 현지 재생산을 마친 단일 단계 기어박스에서 지속적인 소음이 발견돼 의뢰해왔다. 첫날부터 주간 진동 모니터링 대상으로 지정돼 이슈 원인 규명에 나섰다.

진동 데이터는 입력축 지지 베어링 외륜 결함 가능성을 가리켰고, 기어박스를 가동 중단해 상세 조사를 위해 입고시켰다.

첫 단계로 기어 세트 '블루인(blue-in)'을 실시해 맞물림 접촉을 평가했다. 결과는 의미심장했다: 기어 휠 양쪽 면에서 180° 간격으로 교대로 접촉이 변동했는데, 이는 휠 회전 중심이 축과 완벽히 정렬되지 않았음—본질적으로 흔들림(wobble)을 의미한다. 피니언 치형도 정숙 운전을 돕는 전형적인 릴리프가 부족했다.

진동 전문가와 상담해 주파수 데이터를 검토했다. 결함 주파수가 외륜 시그니처와 일치했으나 진폭이 즉각 철거를 보증할 수준 이하였고, 주파수가 어떤 기어 사이클과도 상관관계가 없었다. 실제 결함은 물리적 검사에서 드러났다: 입력축 구동단 베어링이 전류 누설로 손상돼 있었고, 이는 모터와 기어박스 간 접지 문제가 원인이지 재제조 결함이 아니었다.

이 접지 문제가 베어링 결함은 설명하지만 첫날부터 겪은 소음은 설명 못 하므로 근본 원인은 따로 있음을 시사한다.

핵심 교훈: 모든 결함 탐지에 진동 분석만 의존하면 조기 셧다운과 오진으로 이어질 수 있다.

1. 기어박스에 소음이 있으면 업계 표준과 대조 측정하고, 베어링 고장 단정 전 기어를 포함한 모든 구성요소 고려하라.
2. 진동 분석이 베어링 고장과 동일시되는 건 시그니처가 뚜렷해서지만, 그 초점이 기술자를 다른 진동 소스에서 멀어지게 할 수 있다.

추가 통찰: 가변속 드라이브(VFD)는 베어링을 손상시키는 전류 누설을 유발하기로 악명 높다. 모든 연결 기계에서 그런 손상을 막으려면 적절한 절연 기술이 적용돼야 한다.

전체 케이스 스터디는 PEM Mag에서 확인하세요.

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