寬厚板軋機接軸振動監測系統的應用

宋程文，劉近軍

（萊蕪鋼鐵集團銀山型鋼有限公司寬厚板事業部，山東 濟南271104）

1 前言

萊鋼寬厚板事業部主要裝備為1條4 300 mm專業板材生產線和3條熱處理生產線。粗精軋機作為主產線的靈魂設備，對整條產線的生產順行起到至關重要的作用。研究其重點部件的振動規律，及時進行監測分析并適時維修保養，是保障生產順利進行的重要工作［1］。軋機接軸作為低速重載特性的代表設備，由于其工作周期復雜多變，作業過程中的載荷變化頻率高［2］；傳動環節眾多，監測參數多樣且互相重疊，造成了數據獲取和數據處理難度增大。此前對于此類設備多采取多次隨機測量取值，并運用沖擊能量的方式進行監測分析。由于現場設備運行的環境惡劣，對其分析的方法專業性較強，對設備點檢維護人員的素質要求較高，進而造成了上述方式的弊端較大且監測數據誤差較大；對此，選用適合、高效的設備監測系統對其數據進行收集、分析，并進一步應用于其設備管理工作中變得尤為重要。設備安康智能管控系統是一種基于設備健康分析和高效節能一體化的設備狀態監測系統，應用此系統對軋機接軸振動進行監測，并進一步研究其狀態規律。

2 接軸振動分析

利用設備安康智能管控系統對軋機接軸進行實時監測，采集其常規振動參數。通過長周期數據收集，分析其狀態變化規律，進而制定適當的劣化分級界限，從而降低現場點檢維護人員的工作強度和難度，提升對寬厚板生產線中低速重載設備的管控水平，現以粗軋機下接軸支撐軸承為例。

2.1 設備概況

萊鋼寬厚板線粗軋機為單輥往復式軋機，由上海重型機器廠制造，2009年6月投產，主電機功率7 000 kW，接軸回轉直徑1.1 m，工作轉速40～120 r/min.

2.2 歷史監測數據

監測系統采集了2019-04-09—2019-07-09和2019-09-09—2020-02-27兩個周期內的粗軋機下接軸支撐軸承三坐標歷史振動數據，具體如圖1、圖2所示。

圖1 粗軋機下接軸支撐軸承三坐標歷史數據（20190409—20190709）

2.3 監測數據分析

通過對粗軋機下接軸支撐軸承在兩次監測周期內的振動數據分析，振動值在一定備件周期內是保持在一定范圍內的。接軸輥端十字包及軸套在2019年9月1日進行了整體更換，更換前后監測參數范圍發生了顯著變化，十字包及軸套下線解體后測量傳動齒面磨損量＞0.5 mm，直接驗證了監測數據對設備狀態變化的實時反映。

圖2 粗軋機下接軸支撐軸承三坐標歷史數據（20190909—20200227）

2.4 分析結果優化及應用

通過對監測數據（見表1）的進一步對比發現，新上線備件在運行6個月周期內各向振動烈度參數明顯低于周期末備件。新上線備件在運行6個月周期內軸向振動烈度＜10 mm/s的占總數據的93.65%，＜8 mm/s的占總數據的90.89%，＜5 mm/s的占總數據的84.34%。徑向1（Y）＜10 mm/s的占總數據的99.75%，＜8 mm/s的占總數據的99.28%，＜5 mm/s的占總數據的97.64%。徑向2（Z）＜10 mm/s的占總數據的99.98%，＜8 mm/s的占總數據的99.89%，＜5 mm/s的占總數據的99.23%。

表1 監測數據對比

綜上分析，特重新制定了粗軋機下接軸支撐軸承振動烈度狀態界限，具體見表2。

表2 振動烈度狀態界限表 mm/s

3 結語

通過對粗軋機下接軸支撐軸承參數界定界限重新制定，對現場設備狀態預警起到了更準確判定的目的，同時對其他相同類型設備額的狀態監測、故障分析起到了指導、推廣作用。