邯鋼機械設備的故障診斷及處理措施研究

張中華

摘要：冶煉機械設備作為鋼鐵行業生產中一個重要的組成部分，其直接關乎鋼鐵冶煉生產的質量和效率。特別隨著全面深化改革的開展，為了實現現代化建設，增加企業的經營效益，就必須要加快鋼鐵行業向節能減排和效率化方向發展。但是這均需要以冶煉機械設備的質量為保證，所以對于其故障診斷技術和處理對策進行探究具有重要意義。以河鋼邯鋼三煉鋼廠冶金設備為研究對象，就鋼鐵冶煉機械設備故障診斷現狀展開分析，并提出了關于冶煉設備故障的處理建議，以供參考。

關鍵詞：鋼鐵冶煉；機械設備；故障診斷；處理措施

1鋼鐵冶煉機械設備故障診斷現狀

在最近幾年，我國的鋼鐵冶煉機械設備故障診斷技術發展速度很快，而且和一些相對發達的國家相比，我國在鋼鐵冶煉機械設備故障診斷方面，不僅研發出了很多種功能齊全的監測設備，而且還創新了現有的監測手段，這些科技成果在很多發達國家都有所應用。由于我國鋼鐵冶煉機械設備故障診斷的研究較晚，其故障診斷技術是從二十世紀八十年代發展起來的。后來，我國的科技水平不斷提高，一種故障診斷系統被提出，并成為了保證重要設備正常運行的軟件，在此背景下，我國的智能專家故障診斷技術得到了很大的發展，并得到了廣泛的應用。在我國的大型旋轉機械設備中，普遍應用的是發展最成熟的鋼鐵冶煉機械設備故障診斷技術。據統計，現階段我國數據監測和故障診斷系統已經有二十多種，而且基本功能都比較全面，都為設備的正常運行提供了保障。設備故障診斷技術綜合性較強，其融合了多個學科，各個學科之間的融合和促進，共同推動了我國鋼鐵冶煉行業的蓬勃發展。

2鋼鐵冶煉機械故障診斷技術分析

在鋼鐵冶煉的過程中，機械設備具有非常強的多樣性，很多的系統中采用的都是完全不同的傳動設備和液壓設備，機械性能的優劣會對冶煉的效果和效率產生非常重大的影響，另外隨著冶煉技術的發展，冶煉方式也在發展，如近十年興起的真空精煉技術，RH＼RH-OB＼RH-MFB＼VD＼VOD真空精煉爐冶煉原理和傳統的精煉存在很大的差異，它是通過飽和蒸汽作為能源介質，來驅動整個蒸汽噴射泵系統，形成真空，讓鋼水在負壓下完成若干循環，進而達到脫出鋼水中的H＼N等元素，進而達到純凈鋼水的目的，毫無疑問在這樣的情況下我們也需要定期地對設備性能進行全面的檢測測試，如果發現了問題，一定要采取有效的措施對其加以維修和保養，確保設備的平穩運行，這也成為了冶煉生產中非常重要的環節。鋼鐵冶煉的過程中其工作環境并不是非常優越，同時在生產中還需要使用大量不同類型的設備，在這樣的情況下，為了更好地保證設備的平穩運行，一定要建立設備故障診斷系統。在這一過程中還需要收集各項重要的數據以及設備有可能會出現的損壞，如果出現了這樣的狀況，就需要采取有效的措施對其加以處理和控制。設備故障診斷系統的核心就是計算機系統，其主要有三個模塊，即采集模塊、檢測模塊和數據處理模塊。其主要的流程有：首先，借助傳感器將機械設備實際的運行狀況信號直接反饋到計算機系統中；其次，要完成對特征信號的處理，不同傳感器所采集到的信號數據是不同的，對應地將信息傳送到主機系統中，比如說溫度傳感器所收集的就是溫度信號；再次，信號處理工作。傳感器收集的信號一定要按照運行的基本要求進行信號提取處理；最后，將提取的信號開展故障處理，同時還要借助各項參數對設備實時的運行狀態進行全面的分析，這樣就可以根據實際的情況及時做出科學的處理措施。

3鋼鐵冶煉機械設備故障處理對策分析

3.1轉子不平衡處理措施

①若剛性轉子發生振動，需要觀察并分析轉子轉速有沒有達到臨界值，要及時對轉子轉動速率進行測量，與標準轉速進行比較；②可以通過相位分析法進行振動確定是否是基礎共振引起。若這時相位與頻率保持一致，就能夠確定不平衡問題是由基礎共振引發；若不同旋轉方向上的各點振幅存在一定的相位差速，或者是低速和高速狀態下轉子轉速較為接近，就可能是因為不平衡問題造成；③轉子是否存在不對中問題是十分常見的轉子故障，從平行不對中及角度不對中兩個方面表現。平行不對中為兩側軸承徑向振動保持在180°；角度不對中是兩側軸向振動相位差保持在180°，徑向振動方向具有一致性，會引發同頻振動及多倍頻振動。

3.2齒輪故障處理

齒輪在正常的運轉中不僅會對齒面轉動力造成影響，還會隨轉動力變化而變化。一般對于齒輪故障的診斷是采用頻域診斷、時域診斷兩種方法。當齒輪發生故障時，其頻譜三視圖之上就會出現變頻帶現象。另外，頻譜圖的波形圖能夠體現出設備振動狀況，因而工作人員在采用時域診斷方法是需要通過多組振動加速度數據來提高診斷的精確性?？偟膩碚f齒輪故障產生的原因包括制造失誤、匹配失誤、潤滑不良、操作失誤。如果齒輪安裝失誤，則頻譜中的調制頻率則會降低，且指包括轉頻和低階頻率。如果齒面表面磨損，則其嚙合頻率會出現高次諧波分量。如果是局部剝落故障，則其振動的幅值就會出現突條現象。這樣根據不同的表現，工作人員可以采取不同的處理措施，如更換齒輪、對位安裝等。

3.3滾動軸承故障處理對策

在冶煉機械設備中的滾動軸承運行過程中，也會因振動問題而對其造成損傷，此時相應的軸承損傷部位處的振動聲也各不相同，所以可以借助特定的儀器來測定振動聲音，以更好地辨別軸承出現故障的部位。實際上，在不同的軸承部位，其所承受的荷載各不相同，所以此時在測量儀器之前，需要對機器的使用來進行合理測量。而振動測試法則是當前檢測滾動軸承故障的振動故障檢測法，主要包括以下幾種：①fk～頻信號接收法。在滾軸軸承出現腐蝕或者壓痕的時候，其在運轉的過程中就會相應地產生一些較短的周期性脈沖，實際所產生的形狀也比較陡峭，同時表面上的缺陷也會致使相應的脈沖頻率發生變化。此時可以借助聽覺來判斷相應的脈沖頻率，但是由于該法容易受到外界環境的干擾，所以其只適用于簡單設備檢測。②共振解調法。該法就是將傳感器的一階諧振頻率區作為實際的監測頻帶，濾除其他的低頻分量。此時如果軸承發生了故障問題，那么就會引發脈沖的變化，同時相應的高階諧波會在傳感器的共振頻率上發生變化，所以可以通過對高頻變化進行監測，可以達到檢測元件故障的目的。

4結束語

采用當前的診斷技術能夠對機械設備在運行過程中所出現的故障進行全面的分析和研究，同時還能夠采取有效的措施對其進行全面的處理，這樣也就充分地保證了鋼鐵企業生產的平穩運行，降低了企業生產中可能產生的各項損失，在這一過程中我們也需要對各項設備和技術進行改進和創新，為企業創造出更大的競爭優勢。

參考文獻：

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（作者單位：河鋼邯鋼三煉鋼廠）