對軋鋼機械振動故障的診斷研究

薛靜

摘 要：目前在我國，針對軋鋼機械震動故障檢測最常采用的方法是通過檢測裝置和安裝監控系統對震動的振幅和頻率進行檢測，通過分析檢測結果查找出相應位置的軋鋼機械震動故障。在具體的振動故障檢測過程中要做好數據收集和記錄工作，能夠根據數據準確判斷故障類型，運用新的技術以提高檢測的準確度，保障軋鋼機械的生產效益。

關鍵詞：軋鋼；機械振動；故障診斷

軋鋼機械因為在工作時強度特別大，造成的震動也比較強烈，所以經常發生故障導致生產停止，并隨故障次數的增多而嚴重損害機械的壽命，還會對軋鋼成品的質量造成嚴重影響。目前隨著科技的進步對于軋鋼機械故障的診斷研究取得了一定的成果，并隨著技術的改進發生故障的幾率在不斷的降低。

1 判斷軋鋼機械振動故障的標準

目前主要的判斷標準有3種，即故障類比評判標準、故障定量評判標準以及故障相對判斷標準。但是在實際操作中機械震動故障的發生原因有很多方面，一般來說影響軋鋼機械故障判斷的主要原因如下：（1）機械工況變化；（2）機械實際的運行速度；（3）振動故障的類型；（4）故障檢測傳感器安裝位置。綜上所述，構建具有故障診斷的科學標準是困難的。因此在進行機械故障診斷過程中不僅需要使用一些量化標準，而且還需要加入相對指標的判斷。具體地說就是使用相同的故障檢測方法在相同的狀態下分別對同一位置進行測試，并以正常條件下機械正常運轉作為對照組進行對比，通過分析數據的相同點和不同點來判斷是否會出現故障和故障可能發生的嚴重程度。

2 采集數據

在實際的運行中，軋鋼機械振動的位置一般是在兩個或多個齒輪的嚙合處，或者是在軸承上。機械的運轉速度和負載的變化都會在機械振動中傳遞，在軋鋼機械生產中會有多種干擾信號的產生。因此，在軋鋼機械震動故障的數據采集工作中，如何準確地排除不同噪音的干擾變的極為重要。這就給振動故障的檢測工作增加了難度，不僅需要從業人員具有較高的專業技能和職業素養，還要求檢測人員具有多年的工作經驗和精確的判斷能力。然后，在進行軋鋼機械振動信號數據的采集工作時，要對相關數據嚴格記錄，精確計算，科學分析，避免誤差的產生，認真找出各個不同狀態下的故障類型，準確的找出機械振動故障的產生位置、故障類型和故障嚴重程度等。

對不同的震動故障進行比較判斷時，主要可以從以下兩個方面入手。首先，對數據的時域性，數據的峰值和平均值進行分析。其次，從數據頻域的觀點來看，主要是對頻域特性進行分析，包括兩個方面：其一是軸故障齒輪的改變和咬合的頻率數據，其二是均方頻率，中心頻率的特性。而在處理這些數據時常采用FFT算法對其進行計算。振動機械故障判斷需要從這些測定數據入手進行分析，不利數據會導致準確性的判斷，分析結果也就失去了指導意義。因此，只有利用檢測者的經驗和判斷力盡可能的消除噪音的影響，才有可能獲得相對準確的數據。

3 軋鋼機械振動故障的特征數據

通過在軋鋼機械上安裝傳感器對機械針進行記錄，可以實現故障的遠程監測和在線分析。較為常用的傳感器有位移傳感器、速度傳感器和加速度傳感器。其中，所述頻帶使用不同的振動，使用各自的傳感器安裝在測試部分。例如，為了獲得軸承部分的機械振動特性，就要在軸承上安裝加速傳感器。上述方法導致在實際操作中在做數據收集工作時效果并不令人滿意，主要的原因是加速度傳感器的頻率范圍寬，要想較為全面的識別和記錄頻率范圍是很困難的，尤其機械在持續低速旋轉時，低頻振動的信息更難被傳感器所記錄。位移傳感器可能克服這方面的問題，可以較為準確的獲得低頻振動的信息，因此位移傳感器被較為廣泛的應用，測量結果也更加的準確。

4 斷層特征資料分析及處理

（1）振動故障在線檢測的滾動機械，特別是鋼軋鋼機繼續當低速運行在很長一段時間，這個時間可以得到加速度傳感器和位移傳感器代替，能有一個更好的感知的低頻振動，測量效果會更好。

（2）對軋制機械振動特性分析具有十分重要的意義，首先，對軸承磨損動態的把握能力，我們知道作為一個失敗的最常見的形式，將導致徑向間隙的變化，以及變化的傳感器之間的間隙電壓。加速度傳感器不能準確區分這種電壓變化范圍內的旋轉軸和探針的檢測之間的間隙變化的動態監測可以在圓度變化作用下軸承磨損，故障判斷的有效實施。但因為有特殊情況的個人影響振動的旋轉軸的存在，所以在間隙電壓的變化作為判斷依據，通常采取的是平均間隙。第二，軸承的轉速動態觀察。所謂的故障頻率的特征頻率，由于故障信號分析是隨機選擇的，所以不可能通過頻率理論計算完全相同。在這種情況下，我們通常選擇的最大變化幅度在一定時間內的特征頻率的限制幅度。電渦流傳感器的安裝，可以實現數據的采集渠道不同，軸承的振動將顯示一個好的周期性特征，特征頻率是基于觀測和計算的速度會更準確的。第三，對振動頻率特性的分析和研究。根據強度和相位的振動一般是不同的，齒輪，軸承，振動頻率較低，在振動的特點，他們有自己的特點，同一時間，這就要求我們不僅對加速度傳感器的安裝，但也與組合使用的位移傳感器，擴展的頻率范圍，可以收集，為軋鋼機械振動故障查找的數據支持，分析和解決。明確具體的實施中存在的問題，及時發現和及時治療，保障生產能夠正常進行。

5 結語

綜上所示，軋鋼機械振動故障的診斷工作是一項至關重要的工作，同時也是一項技術含量較高、對操作人員要求較高的工作。僅僅依靠經驗的判斷是無法達到要求的精確度和準確性，而同樣只依靠技術也無法找到故障的根源。因此，必須把技術和經驗有機結合，形成軋鋼機械振動診斷的體制，加強管理，多培養創新型和實踐性的技術人才，以確保安全生產的同時，提高生產質量。

參考文獻

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