關于軋鋼機械設備振動故障的原因探究

孫榮安

（山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司，山東萊蕪 271105）

0 引言

軋鋼在工業發展中應用較為廣泛，應用中通過軋輥的旋轉而產生壓力，以此改變鋼坯的形狀，進而達到工業產品設計的目的。在實際應用中需要對軋鋼機械設備進行維護與檢修，對出現的故障要予以處理，才能提高軋鋼機械設備運行的效率。軋鋼機械設備中對設備安全運行管理，有利于從業人員安全生產，因此在管理過程中要對軋鋼機械設備的一些硬件實施必要的管理，保證這些設備正常運行，還需要對設備進行日常維修保養，使設備保持在良好的狀態，提高企業生產效率。軋鋼機械在使用中會存在磨損問題，且機械磨損時間較長，未對其采取相應的維護措施，會使軸承在磨損后出現間隙，間隙會越來越大，會改變傳感器中電壓，使得傳感器無法對軸承工作情況給予準確判斷，致使無法對探頭與轉軸之間的空隙情況進行實時監控。除此之外，一些轉軸表面不夠光滑，系統在實際應用中也會通過濾波進行干擾排除工作。因此，如果出現振動，則會造成暫時晃動情況。所以，間隙電壓的變化作為軋鋼機械振動特征，是軋鋼設備磨損間隙的平均值予以考慮。

1 導致軋鋼機械設備振動故障的原因

1.1 設備精度保持性

在剛開始運行的時候，軋鋼設備表現較為穩定，隨著時間的增長，軋鋼設備相較于初期的穩定性已經發生變化，且振動的頻率逐步加強，導致問題的原因在于軋鋼設備的精準度保持性比較差。同時，因為軋鋼機械的運轉環境存在著大量的問題，可能會因高溫、高壓以及過大的負載能力而導致出現問題，如果質檢人員沒有給予極高的關注度，那么極有可能會導致設備以及零件出現過高的磨損度，影響到設備的傳動精度、定位精度以及設備的使用效果。在這種情況下，軋鋼機械設備便會出現更高的振動力，影響到軋件最終的質量效果。

1.2 零件磨損

如果機械設備在出現磨損時，同樣會導致軋鋼設備呈現出更高的振動力，進而影響到其正常的應用工作。并且軋鋼設備在使用過程中，如果關鍵性的設備零件出現明顯的磨損，會使得設備無法正常運轉，軸承與齒輪也會因為振動而無法契合，影響應用情況。軸承作為整個軋鋼機械重要的零部件，可能在應用時受到過大的負載能力，或者長期應用于高溫高壓環境下，外力作用使其產生偏移，進而無法保持正常位置，傳動的過程中回轉精度無法保持該有的精準度，出現振動感。除此之外，齒輪過大的磨損性也會對減速器產生影響，并使得其在運轉的過程中內部嚙合傳動齒輪精準度降低，整個軋鋼設備的運轉穩定性差，影響到使用效果。

2 軋鋼機械遠程監控技術研究

2.1 遠程監控系統的自主研發

軋鋼機械設備遠程監控系統主要由監控中心、車載監控系統組成，而車載監控系統是由不同類型的設備組成，并且監控中心的軟硬件設備都非常全面。主要運用的原理為：首先，智能服務系統先向車載監控系統進行指令的傳輸，然后通過GSM/GPRS 將軋鋼機械設備運行參數及其具體方位傳回調試室，并由智能服務系統對參數進行再處理，并明確的標識在電子地圖上，對所有參數數據進行分析后，再根據實際情況進行分類，作成一個個清晰的圖表，使軋鋼機械設備操作人員能夠對設備進行遠程監控，并了解其中具體問題。

2.2 智能服務系統功能設計

2.2.1 接入功能

系統必須要符合與不同車載監控系統的實際需求，并且與其存在著直接聯系性，通過接口與其他的軋鋼機械廠內部管理系統進行連接，實現信息分享的同時，加強對軋鋼機械的管理程度。

2.2.2 軋鋼機械遠程檢測與診斷

因為軋鋼機械設備在應用過程中需要長時間受到外力的擠壓，同時整個環境溫度高且壓力也非常高，所以極易導致內部的零部件出現磨損，影響到軋鋼機械的正常應用效果，進而所生產的產品質量達不到預期要求。在這種情況下，智能服務系統的應用使得遠程監測走入軋鋼機械運行管理中，使得管理人員借助該系統來對軋鋼設備做好實時監測，以便于第一時間發現故障并給予適宜的維護，進而實現延長軋鋼機械設備應用壽命的目的。

3 軋鋼機械遠程監控系統具體的技術應用

3.1 制定管理制度

根據《軋鋼機械設備安全監控規章制度》中相關規定指出，軋鋼機械設備企業在生產過程中，要根據企業實際情況對軋鋼機械設備使用的機械設備制訂規章制度，包括日常維修管理制度和設備采購標準制度。在制訂這些制度以后還需要落實到實處，使之發揮效果。但是在很多軋鋼機械設備企業在生產過程中，對管理機構沒有形成相應管理機制，在日常生產時，關注的重點是設備使用和維修方面，很多企業沒有對設備振動故障與監控方面的處理程序，也就談不上管理的規章制度，或者使用操作手冊來指導管理進行日常的工作。隨著企業不斷改革，使用生產設備也在不斷更新中，這些設備使用需要健全的設備監控與管理規章制度，企業需要在規章制度上的健全和完善。完善管理制度的同時，還需要提高管理人員業務水平，提高管理人員技術素養，實現設備有效利用，在培訓中主要是對軋鋼機械設備的是監控采購培訓，對安裝技術培訓，還要對這些新設備維護做保養培訓。這些設備在引進以后，要求管理人員在自身業務水平上提高以外，還要求管理人員要站在安全運行的角度，對管理工作開展研究，使設備發揮更大的生產效率。

3.2 領導層需要對管理工作重視

在現在市場經濟下，對資源獲得顯得比較的渴望，國內軋鋼機械設備生產企業，對這樣的背景下勢必會對企業改革，這種改造主要包括2 個方面，一個是生產企業在規模上改革，一個是在生產的模式上改革，軋鋼機械設備企業要想在生產上獲得競爭力，就需要在設備上引進先進技術，使用新的生產手段，實現企業機械設備自動化和智能化。在現在的發展新形勢下，企業要把軋鋼機械設備的監控管理工作放在首要位置。因此軋鋼機械設備的監控管理要做好兩個方面工作：①要求管理層對軋鋼機械設備的監控管理要足夠重視。企業的領導層在及時的更新設備的同時，對于在引進的新設備和新技術，要做好輔助工作，使設備在安裝完成以后能夠盡快投入到生產過程中，做好輔助配套工作，能夠使新設備盡快從磨合期中擺脫出來，因為在磨合期出現安全事故的概率較高；②建立健全軋鋼機械設備的監控安全運行管理機制。軋鋼機械設備監控，要根據自身實際情況對設備采購和安裝，還要提高設備振動故障處理人員素養。要求管理相關工作人員，管理設備時有規律可以尋找，有規章制度可以遵循，使生產中容易出現的安全事故隱患可以有效排除。日常管理中，還需要管理人員站在安全管理的角度，對安全管理研究，這些研究項目的進行，有助于創新，使用新的方法在管理中，提高效率實現軋鋼機械設備監控的最大化使用率。

3.3 做好定期性維護

軋鋼機械設備生產的整個過程中，對設備做定期性的維護跟蹤，就好比是在對設備做護理維修一樣，使用定期維護方法，對設備做一次升級或者是優化工作，使設備保持在良好運行狀態。定期對軋鋼機械設備做維護工作，不僅使設備獲得較好的護理，還可以在維護過程中發現設備存在的問題，及時解決問題，同時使用這樣的方法來檢修設備，對問題有一定預防作用，大大減少機械設備運行發生問題的概率。在實際管理中管理人員和維護人員，不能夠因為是定期維護而刻意去規定時間，要靈活使用這種定期維護方法，實現能夠真正理解周期性維護的宗旨。實際工作可能會發現沒有預見的問題，對于這種情況發生，要制訂臨時性的維修項目，來解決實際中遇見的問題。同時，根據監控設備中所提示的相關信息來對易出現故障的區域進行維護。定期開展維護工作，且維護時關注機械設備狀態，并且根據檢修結果，制訂維修計劃和維修方法。這種維修只是要求維修人員關注設備，因此在維修中只能作為一種輔助維修方法使用。

3.4 人機界面的應用

智能化遠程監控的應用主要借助移動機械車載對監控界面進行操作。通過該方法操作人員能更為清晰的從屏幕看到機械實際運行情況。再加上該界面在操作中對操作人員要求較低，且在操作中較為簡單，又能從操作屏幕中看到更多機械運行相關信息，所以在重型機械生產活動中應用較多。在用戶中心監控界面中還可以通過機械型號的輸入來對其性能以及參數等相關信息進行查詢，還可以通過界面接受遠程系統傳遞過來的報警信息，以此能及時發現重型機械運行中存在的危險、盡快處理，以便及時的掌握機械相關信息。

所以，從目前國內重型機械的使用量來看，其應用范圍越發廣泛，而通過遠程監控以及智能化系統的應用在一定程度上使得用戶能更加簡單的掌握設備運行情況，也能通過用戶操作界面了解到機械的性能與參數。與此同時，如果機械在運行中存在故障等問題，那么遠程監控以及智能化系統則可以為用戶提供相關故障信息，并提出故障解決的方法，提高機械穩定運行的效率，有助于機械在工作中的正常使用，促進軋鋼機械智能化方向的發展。

3.5 關于無損探傷的檢測

無損探傷檢測技術主要是對機械設備應用中進行的必要探傷檢測，主要應用在設備一些重點的受力部位。且可以檢測到設備裂紋或者沙眼等隱患，以此針對此類隱患及時排除并處理，有效避免事故的發生。該檢測技術對于一些使用年限較久設備進行檢測相對較多，尤其是一些老舊設備方面。無損檢測方式主要通過超聲探傷、磁粉探傷以及滲透探傷這幾種。而在軋鋼機械設備振動故障方面則也會通過無損探傷進行檢測，主要是通過磁粉進行探傷，必要時也會通過超聲波進行探傷。磁粉探傷在軋鋼機械設備探傷中應用較為廣泛，因為其在操作中較為靈活，尤其是對軋鋼機械連接部位（如鋼絲繩繩褲、連接板表面等）檢測效果相對較好。而超聲波探傷則能更為準確的對斷裂紋詳細情況有清楚的了解，以采取相應手段對設備故障進行處理。設備檢修人員在對設備檢修以后，要對設備的情況做備忘錄檔案，根據維修制訂的方案實施維修計劃。使用有規律的方法來維修設備，不僅可以在設備有問題的時候進行糾正工作，同時在有規律的維修中可以維護好設備，還可以優化設備，同時及時發現設備中存在的潛在危險問題，并且排除這些問題。滲透探傷主要針對表面裂紋，與磁粉探傷功能重復，所以使用較少。射線探傷所需專業設備操作不便，且有較強的輻射作用，所以在軋鋼設備振動故障中也應用較少。

4 結束語

軋鋼機械設備運行過程中非常容易出現安全事故，因此在機械工程管理方面主要是以安全管理為主。同時機械生產時會涉及大量軋鋼機械設備，若設備使用不當也會造成安全事故，對企業產生不良影響，因此在管理上要加大對軋鋼機械設備振動故障監督檢查工作。研究數據發現，機械工程事故中大多數事故都是因為振動引起安全事故，輕的情況下是設造成備損壞，嚴重情況還會造成人員傷亡，因此必須加強對軋鋼機械設備振動故障安全管理。