氧化鋁廠除塵環保機械設備故障診斷及處理措施

韓長傲

（東海氧化鋁有限公司，山東 煙臺 264001）

氧化鋁原料作為我國金屬行業中重要的基礎工業原料，其在金屬行業中有著不可替代的作用。除塵風環保機械作為氧化鋁廠生產的重要設備之一，其工作質量直接影響到整體氧化鋁生產效率[1]。目前來說，除塵環保機械設備由于其工作環境較為特殊，氧化鋁廠使用設備經常由于振動過大而被迫停機，檢修過后在短期運行后也會出現振動超標情況，造成設備內部軸承等零件損壞。因此提出氧化鋁廠除塵環保機械設備故障診斷及處理措施，針對設備故障部位作出局部提出有效解決措施。氧化鋁廠除塵環保機械設備故障診斷遵循PDCA管理循環，通過機械設備歷史檢測記錄分析，判斷機械設備運行狀態的優劣趨勢變化規律以及設備使用壽命[2]。并根據現有技術，制定出相應氧化鋁廠除塵環保機械設備故障處理措施。

1 氧化鋁廠除塵環保機械設備故障診斷

1.1 機械設備故障參數收集

氧化鋁廠除塵環保機械設備故障診斷以建立數學模型為基礎，結合鋼鐵冶煉理念，通過Kalman濾波器、等價空間方程等檢測機械設備故障。將機械設備故障診斷與整個機械控制系統相結合，考慮到其中部分影響因素，通過過去機械運行數據預測未來運行情況[3]。根據機械設備各個時期運行數據，以時間先后數據順序列出有序數組，運用外推或延伸的方法，將數據按照隨機變化、周期變化、線性變化等進行時間裂序。將設備故障參數中t作為自變量x，檢測數據為因變量y，則得到線性方程：

若設n組檢測數值樣本為(x1,y1),(x2,y2),......(xn,yn)，將得到，通過OLS法估計a與b，得到：

其中Q(a,b)為證書，且為a，b的二次函數，因此存在Q(a,b)的最小值。

解公式（4），可得：

根據這一關系，對除塵環保機械設備運行時數值進行對比，從而實現故障參數預警。

1.2 機械設備故障部位診斷

氧化鋁廠除塵環保機械設備在經過故障參數收集后，對所收集原始數據實際情況結合設備最易劣化部位實際參數，將真實、準確的數據變化直接反饋出來。并利用MINITAB軟件，將反饋數據繪制成散點圖，分析整體設備運行曲線變化趨勢特征。在機械設備運行值上升到臨界值前，整體呈線性分布趨勢特征。根據線性時間與運行值，以及擬合曲線圖，得到經驗回歸直線方程。通過相關系數檢測結合，將r作為相關系數，設ra為相關系數臨界值。當r＞ra時，機械設備運行時間值與運行值之間線性關系最為明顯，反之則時間值與運行值之間線性關系最不明顯。通過回歸方程，以及相關數值，得到設備故障點坐標，從而實現機械設備故障部位診斷。

2 氧化鋁廠除塵環保機械設備故障處理措施

2.1 齒輪故障處理措施

在氧化鋁廠除塵機械設備零件中，齒輪對設備運轉性能產生直接影響。在實際設備運行過程中，齒輪會承受振動情況，根據相關圖譜上產生變頻帶，從而判斷齒輪實際振動情況。在齒輪故障護理措施中，主要分為針對在齒輪嚙合部位的頻譜分析，根據齒輪運行過程中相互交錯的傳遞動力隨著齒輪數的不同，其載荷變化時相對剛度產生的周期變化，判斷齒輪運行情況。當齒輪出現問題時，診斷信號與其他齒輪振動信號不同。根據齒輪實際運行情況，調整齒輪數與齒輪間磨合情況，排除齒輪運行故障。

2.2 滾動軸承故障處理

氧化鋁廠除塵機械設備軸承如果出現振動問題，則會對部件造成破壞。通過對滾動軸承振動頻率信號分析，找到問題出現部位。當滾動軸承出現壓痕或腐蝕等故障時，對軸承檢測信號頻率會出現不同。每一個滾動軸承零件都有著固定頻率，根據其頻率特征，在故障發生時，通過對滾動軸承進行相關處理，將其調整為正常頻率，從而排除滾動軸承故障。

3 結語

隨著氧化鋁廠工業化進行的推進，氧化鋁業推動了整體金屬業的發展。對氧化鋁廠除塵環保機械設備故障診斷，需要結合除塵環保機械設備歷史檢測數據，利用MINITAB軟件、數理統計等分析設備劣化程度，預測設備故障。并根據故障實際情況制定相應處理措施，達到預制維修的目的。從而提高氧化鋁廠除塵環保機械設備使用壽命與綜合生產效率，用最有效的手段實現氧化鋁廠生產經濟效益最大化。除塵環保機械設備作為氧化鋁廠生產中重要組成部分，針對其設備故障診斷與處理措施機械能研究，能夠有效為今后除塵環保機械設備的檢修與維護工作提供參考。