旋轉機械故障診斷技術在煉鋼設備中的應用

王寶

（山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司特鋼事業(yè)部，山東 萊蕪 271104）

1 旋轉機械設備的危害

隨著我國生產建設的不斷發(fā)展，各行業(yè)都進行著機械化的現代生產，各種設備的使用，加快了生產的進程。我國大多數生產企業(yè)的設備主要是轉子系統相關的旋轉設備。但是，大量機械設備的使用，缺乏基本的維修檢測技術，企業(yè)往往為了獲取更大的利益，不斷加大設備的投入和設備的使用時間，不斷擴大生產規(guī)模。缺少對設備檢修與互相排除的基本常識，大部分都是不會維護，或者出了故障才去請專業(yè)人員來進行維修。這種對生產設備的使用方式，很容易對企業(yè)的生產造成影響，輕度的設備故障，造成企業(yè)生產產品的不合格，造成經濟損失，嚴重的設備拋錨，對企業(yè)的生產造成干擾，影響企業(yè)的生產訂單，甚至對工作人員造成傷害。

煉鋼企業(yè)的生產，對轉子系統的生產設備使用量較大，同時煉鋼生產對生產設備的使用，具有較大的磨損，很容易產生故障，對煉鋼企業(yè)的生產造成影響，不合理的故障，更會造成煉鋼設備的損害，以及人員的傷害。因此，企業(yè)再生產制造過程中，需要加強生產設備的提前檢測與維護工作，同時需要具備互相檢測與排除的相關基礎知識，針對旋轉機械的互相診斷不斷研發(fā)分析，根據計算機技術，提高設備的自動化程度，加強生產設備的穩(wěn)定性，及時避免設備的突發(fā)情況對企業(yè)生產造成損失，提高煉鋼企業(yè)的生產效益，并大范圍進行推廣應用。

2 有關診斷旋轉機械故障的基本知識

旋轉機械顧名思義，主要依靠旋轉系統進行生產的設備，由于其工作時具有規(guī)律震動以及不間斷性，很容易出現轉子系統的故障，因為其旋轉系統一般具有規(guī)律性，如果發(fā)生故障，可以依靠一些基本的診斷技術進行檢測排除。比如，設備在工作過程中出現異常有規(guī)律的震動、噪聲，與平常生產時的正常工作不相同，就說明很有可能具有一定的故障。可以通過檢測儀器進行檢驗。進行噪聲、震動等情況的收集分析，分析產生噪聲與震動的原因，最好確定發(fā)生故障的位置點，能夠對故障進行更好的排除。提前將企業(yè)的損失降到最低點。

根據旋轉設備的工作內容，產生故障的原因主要有以下幾個方面，可以針對故障進行基本的分析解決。

（1）長期的設備使用，旋轉設備的轉子磨損等，對設備造成老化碰撞等因素，造成設備的損壞。

（2）生產設備使用過程中的不正確使用。壞的使用習慣等等，都容易加速設備的損壞，甚至一次不正確的使用就能夠造成設備損壞，

（3）設備的安裝，零部件的更換等，與設備的本身要求不相符合。造成設備本身的不恰當生產。

（4）生產設備在設計之初存在未發(fā)掘的缺陷，在使用過程中需要不斷改良反饋。提高設備的生產穩(wěn)定性。

3 旋轉機械故障診斷技術在煉鋼設備的應用

（1）狀態(tài)的監(jiān)測。旋轉設備的主要工作核心就是通過能源帶動轉子系統的轉動，具有很強的規(guī)律性。可以通過工作時的狀態(tài)監(jiān)控進行故障的檢測工作，煉鋼設備的工作環(huán)境復雜，環(huán)境的因素變化大，很難通過人工的簡單檢測，不可能隨時都能檢測出故障，通過對煉鋼的旋轉機械設備的檢測，時時報告其運行狀況，對煉鋼設備的工作進行真實有效的檢測反饋。通過對檢測信息的收集分析。對煉鋼設備的工作進行工作狀態(tài)的判斷，提前預防工作故障。具體的監(jiān)控方式，可以針對設備安裝震動檢測器或者溫度傳感器，噪音傳感器等，時時進行設備工作數據的收集，繪制成圖表，清晰準確的顯示設備工作的特征。也可以對設備的突發(fā)故障和老化故障進行提前檢測。也能夠對維修有所幫助，提高設備運行的穩(wěn)定性。

（2）對信號的處理方式。在對煉鋼設備進行故障檢測時，對于傳感器的信號收集處理，是故障檢測處理的重要環(huán)節(jié)，煉鋼旋轉機械的構造復雜，傳感器收集的信息具有很大程度的干擾。對后續(xù)的信息分析造成很大的影響，這就需要前期進行多次的實驗分析。總結得出傳感器的各種信息標準，進行驗證。對于傳感器能夠快速甄別設備運行的危險信息，最后將處理分析的結果進行應用，根據震動的強度，設定恰當的信號提示，如果旋轉機械設備出現不合理的震動等情況，及時進行警報提示，前期進行多次實驗，提高警報的準確度與靈敏度。同時也要加強傳感器收集信息的規(guī)范性，信息的準確性，和警報的靈敏性同時得到比較好的提升。

（3）故障識別方式。旋轉機械的運行具有一定的標準與規(guī)律性，如果出現強度過大的震動，分貝過大的噪音等情況。很有可能就會出現故障，同時要結合計算機技術，進行設備運行的智能化，自動化等技術的開發(fā)，做到對于故障檢測的智能處理方式，實現無需人工專門檢測的過程，降低工作的成本。

4 旋轉機械故障的智能化技術

（1）專家檢測系統。專家檢測的智能化系統，指的是根據設備制造運行等狀態(tài)的不斷檢測分析，構建一個設備運行大全的數據庫，根據數據庫，智能分析當前設備運行的狀態(tài)是否合理，如果出現不合理的使用或者運行，智能進行一些相應措施的處理，停止設備工作，切斷電源等，在故障的診斷處理中具有非常重要的作用。

（2）進行診斷試驗分析。目前設備的智能診斷技術還在不斷地研發(fā)改良過程中，對于設備的故障診斷，缺乏高效性與準確性，可以通過計算機技術，不斷收集正常設備與故障設備的多次信息，對故障診斷的信息進行不斷完善，通過各種故障信息的分析解決，利用計算機技術等工作的收集歸納，建立故障結果處理報告，能夠更好的促使智能診斷技術的形成，并得到很好的解決方案。推進智能旋轉機械設備故障診斷技術的形成。

（3）旋轉機械設備故障樣本分布。通過不斷地分析實驗過程，對旋轉機械的設備故障進行分類歸納，總結出旋轉設備工作故障的主要問題，主要有轉子系統軸承的損壞磨損，長時間的不對稱，轉軸缺乏潤滑。因此相關人員可以通過樣本的構造分析，構建相應的故障分析數據庫，形成故障分析的診斷網絡，不斷進行學習分析，加強故障診斷的處理能力，同時，與智能化的故障診斷技術相結合，設計更加合理有效的故障預警傳感器。但是就目前來說，故障的職能診斷過程還有很長的路要走，主要由于旋轉設備的構造復雜等特點，運行時各種情況都有可能干擾傳感器的信息收集，無法做到信息的準確收集，也就無法為設備的故障進行合理的預警。所以，還需要針對設備工作的故障內容進行更深層次的分析，加強對傳感器信息收集能力的不斷改良，結合更加優(yōu)秀的計算機技術，提高故障預警處理的算法能力。推動煉鋼設備的旋轉設備故障處理技術不斷發(fā)展，推動煉鋼企業(yè)的經濟效益不斷提高，并進行一定范圍的推廣應用。

5 煉鋼旋轉設機械實例分析

在鋼廠的日常工作中，主要應用的故障檢測技術是對震動的收集分析，正常情況下，煉鋼廠的設備工作除非有大型設備的切換搬運，其工作的頻率都具有一定規(guī)律，并且不會有較大的變動。

（1）如果出現單一持續(xù)的震動波動情況，很有可能軸承的某一位置出現損壞。

（2）如果輕微的持續(xù)震動高于平常，很有可能轉子軸承缺少潤滑。

（3）如果是機械噪音的巨大聲響，很有可能是由于機械的松動等原因。

（4）還要對專一軸承安裝轉速檢測裝置，一旦出現轉速大幅減慢，需要及時切斷電源。各種故障的分析都需要不斷地收集分析。

6 結語

綜上所述，對于煉鋼企業(yè)旋轉設備的故障檢測診斷技術還需要很長的發(fā)展，現在大多數的設備還處于缺少維護，缺少診斷技術的狀態(tài)。需要我們的工作人員不斷深入研究，對煉鋼設備的嚴苛診斷環(huán)境不斷深入研發(fā)，最終，實現智能化、自動化的故障診斷方案。提升煉鋼廠的設備工作效益，并在成功的基礎上進行推廣應用。