軋鋼機械設備的故障診斷與機械設備安全運轉(zhuǎn)的重要關(guān)系

撰文/胡連紅

■455004 安陽鋼鐵股份有限公司 河南 安陽

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軋鋼機械設備的故障診斷與機械設備安全運轉(zhuǎn)的重要關(guān)系

撰文/胡連紅

■455004 安陽鋼鐵股份有限公司 河南 安陽

近年來，由于國內(nèi)社會工業(yè)水平逐漸提升，再加上經(jīng)濟步伐全面推進，使得國內(nèi)冶金行業(yè)也在該期間實現(xiàn)了迅猛發(fā)展，發(fā)展軋鋼工業(yè)期間，診斷機械故障設備的工作極為重要，同樣是確保軋鋼機械設備平穩(wěn)、安全運行的一個關(guān)鍵性因素。制造機械設備對工業(yè)發(fā)展與進步極具重要價值，若想得到機械制造產(chǎn)業(yè)的有效推進，就應該確保軋鋼設備運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和安全性。本研究主要分析與探討了軋鋼機械設備運轉(zhuǎn)中的常見故障診斷方法和設備安全運轉(zhuǎn)的相關(guān)性，而在實際工作中，也應該把握實際，采用相關(guān)針對性檢驗技術(shù)確保軋鋼機械設備能夠?qū)崿F(xiàn)平穩(wěn)、良好運轉(zhuǎn)。關(guān)鍵詞：軋鋼機械設備；故障診斷；機械設備；安全運轉(zhuǎn)；關(guān)系

軋鋼機械設備本身為大型旋轉(zhuǎn)機械范疇，同時也是軋鋼廠生產(chǎn)中的一種重要設備。軋機的核心環(huán)節(jié)為轉(zhuǎn)軸組件，其組成包括滾動與滑動軸承、齒輪轉(zhuǎn)動件、旋轉(zhuǎn)軸以及聯(lián)軸器等。實踐研究顯示，大部分旋轉(zhuǎn)機械前期故障均表現(xiàn)為振動異常，所以，對機械振動一般規(guī)律進行掌握，有助于在振動信號中精準識別設備故障［1］。為此，本研究主要分析與探討軋鋼機械設備運轉(zhuǎn)中的故障與其安全運轉(zhuǎn)的相關(guān)性。

軋鋼設備運轉(zhuǎn)中的常見故障

a滾動軸承運轉(zhuǎn)中的故障

保持架、內(nèi)外圈等共同組成滾動軸承，滾動軸承運轉(zhuǎn)期間，若單個頻率值和標準的計算結(jié)果出現(xiàn)一定偏差，那么就有造成滾動軸承發(fā)生故障的可能性，甚至會直接影響到機械設備的正常運行［2］。若運輸該機械設備期間未做到有效處理，實際安裝期間出現(xiàn)偏差，那么也會導致滾動軸承發(fā)生不可預知的故障，由此在生產(chǎn)實際中導致嚴重經(jīng)濟損失、

b轉(zhuǎn)子振動失衡

在安裝軋鋼機械設備轉(zhuǎn)子過程中，若無法精確安裝，出現(xiàn)偏心情況，那么就會導致轉(zhuǎn)子在具體運行期間出現(xiàn)失衡等情況，相對該松動情況而言，轉(zhuǎn)子振動期間會將顯著非線性特征體現(xiàn)出來，若振動情況是軋鋼機械設備零部件松動所導致，那么轉(zhuǎn)子振動現(xiàn)象就較為明顯。

c電機振動異常

在軋鋼機械設備中，電動機是其重要環(huán)節(jié)之一，因為電動機在實際運轉(zhuǎn)期間會通過高速方式旋轉(zhuǎn)，由此就有可能導致機械、電氣等故障的出現(xiàn)，比方說，降低轉(zhuǎn)子精準性、摩擦松動等。一般將由磁力不均勻與定子、轉(zhuǎn)子壓力失穩(wěn)等所導致的軋鋼機械設備運轉(zhuǎn)異常叫做機械故障，因突發(fā)性斷電導致的振動中斷則是電氣故障。

d齒輪機械振動異常

齒輪在軋鋼機械設備運行中同樣極為重要，齒輪在具體應用期間往往會發(fā)生齒輪磨損、齒根斷裂等常見故障。而且負載波動幅度會在很大程度上影響到齒輪的速度，此為當前判斷齒輪機械正常運行與否的一個關(guān)鍵方式［3］。除此之外，也可采用觀察齒輪振動頻率分布和變頻的方式判斷齒輪實際運轉(zhuǎn)狀態(tài)。

軋鋼機械設備常見故障診斷的主要方式

a采集軋鋼機械設備故障特征數(shù)據(jù)

通常在故障特征數(shù)據(jù)收集方式方面會選擇計算機檢測系統(tǒng)采集相關(guān)數(shù)據(jù)，同時其也會依照不同收集方式具體分為自動式收集與手動式收集兩種，存在鍵相與轉(zhuǎn)速的主軸中可選擇自動式收集，確保頻率采集結(jié)果的精準性；而在為安裝轉(zhuǎn)速主軸或者鍵相的設備中可選擇手動信號收集。在完成特征數(shù)據(jù)采集后，可應用信號分析技術(shù)細化所采集的數(shù)據(jù)，以此得到相應故障頻率［4］。

b對軋鋼機械設備故障診斷技術(shù)的綜合應用

①沖擊脈沖技術(shù)

現(xiàn)階段比較常用的沖擊脈沖技術(shù)為BT2000軸承檢測儀，該儀器主要選擇脈沖技術(shù)展開檢測，能夠?qū)L動軸承實際運行狀態(tài)進行精準、快速獲取，主要原理在于軸承中滾動物體與滾道裂縫相撞情況下，往往會有壓縮波的出現(xiàn)，而壓縮波大小和物體形狀、質(zhì)量不存在相關(guān)性，屬于碰撞速度函數(shù)，以傳感器的方式對壓縮波進行接收，再展開軟件分析，通過顏色將軸承實際運行狀況指示出來，能夠?qū)S承前期與中期運轉(zhuǎn)故障進行正確檢測。

②振動監(jiān)測診斷技術(shù)

從根本上說，振動監(jiān)測診斷技術(shù)主要是以分析檢測設備實際振動參數(shù)的方式對設備運轉(zhuǎn)狀態(tài)予以明確，同時分析故障發(fā)生情況。因為振動本身存在廣泛性、多維性和檢測手段實效性、無損性，所以，是軋鋼機械設備故障診斷的一個關(guān)鍵方法［5］。在實際監(jiān)測中，可依照機械設備運轉(zhuǎn)頻率對最佳傳感器與測量參數(shù)進行選擇，為保證檢測精準性與全面性，應選擇最佳振動測量點，一般會選擇可以將振動狀態(tài)全面反映出來的易損點、敏感點，以此確保測量信號安全性、有效性。

③互聯(lián)網(wǎng)模式下的遠程協(xié)作診斷

相對互聯(lián)網(wǎng)模式下的遠程協(xié)作診斷而言，事實上就是計算機網(wǎng)絡技術(shù)、信息技術(shù)和數(shù)據(jù)技術(shù)的有效集合，采用若干臺檢測儀將狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)應用于軋制鋼廠中，并傳遞信號至經(jīng)驗豐富且水平較高的分析部門，這一技術(shù)能夠?qū)?shù)據(jù)診斷資料進行充分利用，并對實際生產(chǎn)效率進行不斷提升，有助于節(jié)約設備故障診斷成本。

采用不同振動傳感器所檢測的狀態(tài)信號在放大與濾波后，將其運輸至A/D轉(zhuǎn)換器中，轉(zhuǎn)化設備狀態(tài)信號為相應的數(shù)字信號，再通過數(shù)據(jù)處理裝置對頻域、時域以及時序等進行處理分析，采用振動位移時間曲線法輸出，將有效依據(jù)提供給故障診斷。該診斷方法特點為準確性高、時效且直觀，所以在軋鋼機械設備故障診斷中應用較為廣泛。

c軋鋼機械設備故障診斷新技術(shù)的研究發(fā)展

現(xiàn)階段，較為前言的軋鋼機械設備故障診斷技術(shù)主要包括以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的遠程協(xié)作診斷與人工智能神經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)診斷。其中以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的遠程協(xié)作診斷，上文已經(jīng)提到。而人工智能神經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)診斷本身對生理學、計算機技術(shù)和哲學等交叉學科進行綜合，該技術(shù)主要是對人腦基本特征進行模擬，比方說自組織性、自適應性等，而且具有評估客觀、計算簡便以及容錯率高等特性，該技術(shù)通過領(lǐng)域內(nèi)學者解決問題的相關(guān)實例進行神經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)訓練，以此得到更多有用的新信息，能夠在不斷學習中得到更多新軋鋼機械設備故障診斷方法。

總結(jié)

綜上所述，我國當前工業(yè)發(fā)展背景下，制造機械設備對工業(yè)發(fā)展與進步極具重要價值，若想得到機械制造產(chǎn)業(yè)的有效推進，就應該確保軋鋼設備運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和安全性。本研究主要分析與探究了軋鋼機械設備運轉(zhuǎn)中的常見故障診斷方法和設備安全運轉(zhuǎn)的相關(guān)性，而在實際工作中，也應該把握實際，采用相關(guān)針對性檢驗技術(shù)確保軋鋼機械設備能夠?qū)崿F(xiàn)平穩(wěn)、良好運轉(zhuǎn)。

參考：

［1］李建宏.基于數(shù)據(jù)監(jiān)測的軋鋼機械設備故障診斷［J］.黑龍江科技信息， 2012（8）:61-61.

［2］邢劍平.試論軋鋼機械設備的故障診斷與機械設備安全運轉(zhuǎn)的重要關(guān)系［J］.科技資訊， 2013（23）:80-80.

［3］劉展，花磊.試論軋鋼機械設備的故障診斷與機械設備安全運轉(zhuǎn)的重要關(guān)系［J］.中國機械，2015（9）:132-133.

［4］梅海東，王洪川.數(shù)據(jù)監(jiān)測在軋鋼機械設備故障診斷中的應用［J］.城市建設理論研究:電子版，2015（1）.

［5］Mulyukov R R， Nazarov A A， Sukhorukov R Y， et al. Technological features of a process and equipment for superplastic rolling of axially symmetric heat-resistant alloy components of rotors for modern aircraft engines［J］. Journal of Machinery Manufacture & Reliability， 2014，43（43）:311-318.