淺析冶金機械設備故障診斷及維護

【摘 要】工程機械作為鋼鐵冶煉中的重要組成部分，并占有決定性地位。在科學技術不斷優化創新的基礎上，工程機械設備也變得愈發繁瑣，同時，隨著現代信息技術的發展，推動了工程機械的檢測與故障診斷技術的進一步完善和提升，工程機械設備的運行狀況可以通過對數據的監測和分析，獲得準確的故障部位及原因所在。通過傳統的主管診斷方法加上新的現代化設備，可以及時準確的診斷機械設備的故障所在。本文主要論述了鋼鐵機械故障與事故發生的類別;然后對故障診斷在機械設備管理和維修中的應用進行探究;最后對鋼鐵冶煉機械故障診斷技術進行分析，以供相關人士參考。

【關鍵詞】冶金;機械;診斷;維護

一、鋼鐵機械故障與事故發生的類別

按照運轉情況劃分機械故障的發生經常是在設備運轉過程中出現的，因此按照設備運轉的具體情況也可以分為運轉初期、運轉中期、運轉后期的故障。故障發生在運轉初期時，一般大多數是機械自身的質量問題，否則不會一開始運轉就出現問題;而運轉中期的故障一般是操作人員操作不符合操作規程所造成的，運轉中期的故障通常會對設備運行產生較大的影響，是故障診斷必須要關注的重點;而運轉后期的故障多數是設備運行到有效使用年限屆滿時設備自身的性能與人為操作不當后果的結合點，此時設備面臨的維修成本、改造成本、廢棄成本相對比較高。按照時間因素劃分，通常我們將設備故障的伴隨性分為突發性和累計性的故障。突發性故障，是指由于外界因素作用下，機械設備在不能承受的情況下偶然間發生的一種故障類型，這種故障沒有一點征兆，因此也難以進行針對性的管理。累積性的故障，是機械設備在長時間的運轉過程中各種問題的綜合反映，而這種故障一旦發生那么整個機械設備的有效使用壽命將會臨近，這種故障發生以后設備即使經過維修，但隨時都有可能再次出現故障以報廢告終，但是這種故障類型是長時間積累下來的，所以在平時的化工生產中具有可預防性和可處理性。

二、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，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。

三、故障診斷在機械設備管理和維修中的應用

（一）簡易診斷技術的運用

主觀診斷這種診斷技術是一種簡單的定性分析，可靠性低。維修人員主要通過觀察、觸摸等方式對液壓系統進行全面檢查，以確定故障原因。具體方法有：觀察分析法。安裝后檢查設備的實際工作狀態。執行機構有無泄漏、伺服塞和比例閥電塞是否擰緊。水箱水位是否符合要求，設備是否安裝正確。振動分析法。手觸摸主泵或閥門，觀察運行過程中是否有異常振動和溫度升高，管道是否有明顯的振動。用溫度計測量油溫。當溫度升至標準以上時，檢查原因。潤滑油分析法。全面檢驗分析潤滑油的各項指標，比如粘度、雜質含量等等。

（二）振動診斷技術的應用

現階段，我國在機械設備管理和維修工作，最常用的故障診斷技術就是振動診斷技術。通常情況下，振動診斷技術主要應用在機械設備的零部件出現裂縫、損壞或者是變形的情況下，這種時候，設備零部件以及原件的振動性能都會受到影響，工作人員則需要應用振動診斷技術進行故障解決。首先需要在機械設備的相應故障位置安裝振動傳感裝置，然后利用此裝置對設備的相關故障數據進行記錄和分析，其次，將分析得到的數據繪制成圖表，并按照圖表對機械設備進行診斷，最終對設備部件和原件的故障問題進行診斷，然后對癥下藥對故障部件進行維修。另外，振動診斷技術的診斷難度較高，因為引起機械設備的不正常振動的原因有很多，而同樣的故障問題也可能會產生不一樣的外在表現。因此，工作人員在應用振動診斷技術進行機械設備的管理和維修時，需要對機械設備部件的功能、性能、效果、維護情況、材料以及結構等各種影響因素進行判斷，這就需要相關工作人員具備很高的專業水平和業務能力。

（三）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。總的來說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。

（四））智能化診斷法

智能化診斷法，主要是建立完善的診斷體系，將當前的信息處理、信息分析、故障識別、故障判斷等技術進行融合應用，形成良好的自動化體系，進行精確的定位，以提升其診斷效率。隨著時代不斷發展，計算機技術創新應用，逐漸出現先進的信息技術，如模糊神經網絡診斷技術，可以有效的實現自動化診斷，因此工作人員應靈活應用當前先進的技術，創新診斷方法，充分發揮出技術優勢保證冶金機械設備穩定運行，滿足當前的需求。

結語

隨著技術的不斷發展，計算機技術以及理論等的進展，使得機械故障的診斷方式更加完善。鋼鐵企業的生產運行是建立在機械設備的基礎之上，冶金機械設備運行中出現的故障有很多種，作為檢修人員必須重視日常經驗以及知識積累，做好日常維修工作，提高自己維修水平，做好對冶金機械設備的監測、安裝、運行、故障診斷和維護技術，可以使冶金機械設備發揮更大的作用，有效促進鋼鐵企業的健康發展。

參考文獻：

[1]馬永科.淺談鋼鐵冶煉機械設備的故障診斷及處理措施[J].農村經濟與科技.2016（16）

[2]王鑫.鋼鐵冶煉機械設備的故障診斷及處理措施[J].中國高新技術企業.2016（11）

[3]張勇. 工程機械遠程監測與故障診斷系統[J]. 城市周刊，2019，（01）

[4]蔣祖信.工程機械液壓傳動系統故障原因分析[J].設備管理與維修，2018（02）

作者簡介：

馮長占（1973）男，漢族，河北保定，河北鋼鐵集團宣化鋼鐵公司，本科學歷，中級職稱發電專業。