軋鋼機械設備維修與檢測研究

曾登高

（萍鄉萍鋼安源鋼鐵有限公司，江西 萍鄉 337000）

近年來，我國工業技術以及機械化水平都在不斷提高，軋鋼機械設備的應用愈發廣泛。軋鋼是指運用重復持續旋轉的軋輥所產生的壓力，改變鋼坯、鋼錠的形狀，這種操作對軋鋼設備本身的質量要求特別高。軋鋼機械設備由于價格昂貴，所以要做到隨意更新換代比較困難，因此，軋鋼機械設備的維修檢測與日常保養是極為重要的。根據資料顯示，相較于一些其他國家已經在第三次工業革命時期就已經初步建立了比較完善的機械維修機制來說，我國在機械維修領域的相關研究起步較晚。目前，機械生產廠家與施工企業雙方都無法獨立建立起完備的維修體系，但工程機械的規劃、設計、以及維修保養直至設備的報廢與更換都是與維修息息相關的。面對越來越激烈的市場競爭，傳統軋鋼機械設備的維修檢測方法面臨著技術落后導致維修檢測可靠性不高的困境，針對此問題有待深入探討。

1 軋鋼機械設備維修

1.1 建立軋鋼機械設備維修的前期管理模式

軋鋼機械設備維修的前期管理在日后的保養和維修檢測工作中，具有重要影響作用。企業內部需要針對軋鋼機械設備建立完整的前期管理模式，并明確相關負責人的責任[1]。從軋鋼機械設備投入生產，到軋鋼機械設備的采購以及安裝調試等環節都屬于前期管理工作。缺乏軋鋼機械設備前期管理觀念的企業將會造成設備的實際使用環境與設備性能不匹配的現象導致軋鋼機械設備使用率過低。設備不同維修周期的維修費用與可用度之間關系如下所示。

表1 軋鋼機械設備維修費用和可用度

根據表1 中軋鋼機械設備的維修間隔的維修費和可用度結果繪制出變化曲線，如下圖所示。

圖1 維修費用隨維修周期變化曲線

軋鋼機械設備的前期管理涉及到日后的維修檢測與保養，在前期采購時就應該考慮該設備的維修保障、維修經費和維修周期以及維修后設備可用度等問題。一旦發現新設備的質量較差或者出廠設置等方面的問題便可防范于未然[2]。以不斷提高軋鋼機械設備的使用效率和延長設備使用年限為終極目標，做好軋鋼機械設備的前期管理工作。除了在采購階段對軋鋼機械設備的質量與性能方面進行考量之外，還要培訓出能夠熟練操作相關儀器設備的技術人員，在有效的維修制度下，應用科學合理的維修方式對軋鋼機械設備進行相關維修檢測。

1.2 應用維修制度

軋鋼機械設備維修制度通常是按照定期強制保養和計劃預防修理的模式，在軋鋼機械設備使用期間，主要是以預防為主，這種觀念來源于機械設備工作后會產生不同程度的磨損，一旦設備出現的磨損沒有得到及時保養將會導致軋鋼機械設備故障。機械設備的磨損規律有跡可循，用勞倫茨曲線圖來表示。

圖2 磨損規律曲線

根據圖1 所示，0A 為是設備正常運轉階段，B 點之后的階段是快速磨損階段。為了保證軋鋼機械設備能夠正常運行，尤其是需要避免在B 點之后發生設備故障，前期A 點～B 點之間的預防檢修工作是關鍵。根據軋鋼機械設備各個零部件的使用壽命對所有零部件劃分歸類，應用數據統計方法進行分組，將零部件之間的保修間隔期歸結于使用壽命，以此推算出整個軋鋼設備的維修檢測周期。在維修過程中，不僅要根據磨損規律做出提前部署，還要對非磨損機件所產生的故障進行分析比對，例如：設備的疲勞損壞、變形老化以及操作不當等原因產生的故障。根據軋鋼機械設備的實際情況，對同一類型的機械設備也要研究其運行工況，針對運行工況不太穩定的工程，軋鋼機械設備的磨損差異也比較大，需要企業了解各組零部件的生產廠家以及使用情況[3]。這種維修制度起到了保證軋鋼機械設備正常運轉的效果，但也需要在機械化水平不斷提高的同時，及時調整維修程序和內容。

1.3 強化維修技術

軋鋼機械設備的維修技術是為了能夠恢復設備的出廠性能以及運行速度等方面而采取的一系列技術手段。維修技術包括各種形式的維修方法、故障排查、維修方案、修復材料以及設備維修等具體步驟。在軋鋼機械設備運行過程中，軋鋼零件連續繞軸轉動，在沖擊力和熱感效應的影響下，導致軋鋼機械設備表面材料因溫度過高而產生脫落現象。軋鋼機械設備維修制度的內容主要以日常保養和定期保養，臨時修理和總體大修為主[4]。不斷改進故障診斷技術是強化維修技術的有效途徑。故障診斷技術主要適用于無需拆卸軋鋼機械設備，選用儀表器械等維修工具，利用科技手段獲取所需要的設備信息，比如運行參數和設備異常反應，根據獲取的數據信息判斷軋鋼機械設備的故障狀況。

持續在線監測是強化維修技術又一個有效手段。持續在線監測主要是通過在軋鋼機械設備上加裝一定數量的傳感器，以機械自動化診斷的方式提高維修效率，實現強化軋鋼機械設備的目的。通常來說，軋鋼機械設備的故障發生頻率與機械的使用條件息息相關，不同的使用條件會導致軋鋼機械設備的使用壽命差異比較明顯[5]。即便是嚴格按照設備的使用時間計算出的故障概率也可能出現與實際情況有所出入的現象。以準確獲取設備的可靠性為目標，主要是采取對軋鋼機械設備的運行狀況進行實地檢測的手段。隨著機械化水平不斷提高，已經改變了傳統的整體設備拆檢的方式，而是實現了局部解體機械設備，既能節省時間，又能避免整體拆卸出現新的故障點的狀況。

2 設計軋鋼機械設備的維修檢測方法

軋鋼機械設備的維修檢測的本質就是找出一個最佳的設備維修節點，運用先進的技術提高維修檢測的可靠性。根據設備的前期管理、維修制度和維修技術，設計出新的維修檢測方法，將嚴格遵循可靠性與科學性原則，以實施維修工作的經濟性與實際情況相結合，在降低維修成本的同時，延長設備的使用周期。該方法充分考慮軋鋼機械設備的隱蔽性故障以及安全性故障，在傳統的維修檢測方法中是無法做到的。軋鋼機械設備的隱蔽性和安全性故障可以理解為無法直接獲取的安全隱患，避免軋鋼機械設備出現災難性后果。

3 實驗分析

3.1 實驗準備

準備三臺如下參數的軋機設備。

表2 軋機設備參數

選取兩種傳統維修檢測方法與文中維修檢測方法進行實驗對比。

3.2 實驗結果

實驗結果如下。

表3 維修檢測可靠性實驗結果

實驗結果表明，在相同的實驗設備下，文中維修檢測方法的可靠性比兩種傳統維修檢測方法均高出4.44%～7.19%不等，因此，文中維修檢測方法可靠性更高。

4 結語

本文通過闡述軋鋼機械設備的維修方式，并設計出新的維修檢測方法。為軋鋼機械設備的維修檢測提供了具體可行的思路，同時，豐富了學術界關于軋鋼機械設備維修領域的學術成果。由于研究條件有限，本文在論述軋鋼機械設備的維修技術層面還有所欠缺，未來將進一步完善相關不足。