撰文/胡連紅

■455004 安陽鋼鐵股份有限公司 河南 安陽

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軋鋼機(jī)械設(shè)備的故障診斷與機(jī)械設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)的重要關(guān)系

撰文/胡連紅

■455004 安陽鋼鐵股份有限公司 河南 安陽

近年來，由于國內(nèi)社會工業(yè)水平逐漸提升，再加上經(jīng)濟(jì)步伐全面推進(jìn)，使得國內(nèi)冶金行業(yè)也在該期間實(shí)現(xiàn)了迅猛發(fā)展，發(fā)展軋鋼工業(yè)期間，診斷機(jī)械故障設(shè)備的工作極為重要，同樣是確保軋鋼機(jī)械設(shè)備平穩(wěn)、安全運(yùn)行的一個關(guān)鍵性因素。制造機(jī)械設(shè)備對工業(yè)發(fā)展與進(jìn)步極具重要價值，若想得到機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的有效推進(jìn)，就應(yīng)該確保軋鋼設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和安全性。本研究主要分析與探討了軋鋼機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中的常見故障診斷方法和設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)的相關(guān)性，而在實(shí)際工作中，也應(yīng)該把握實(shí)際，采用相關(guān)針對性檢驗技術(shù)確保軋鋼機(jī)械設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)平穩(wěn)、良好運(yùn)轉(zhuǎn)。關(guān)鍵詞：軋鋼機(jī)械設(shè)備；故障診斷；機(jī)械設(shè)備；安全運(yùn)轉(zhuǎn)；關(guān)系

軋鋼機(jī)械設(shè)備本身為大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械范疇，同時也是軋鋼廠生產(chǎn)中的一種重要設(shè)備。軋機(jī)的核心環(huán)節(jié)為轉(zhuǎn)軸組件，其組成包括滾動與滑動軸承、齒輪轉(zhuǎn)動件、旋轉(zhuǎn)軸以及聯(lián)軸器等。實(shí)踐研究顯示，大部分旋轉(zhuǎn)機(jī)械前期故障均表現(xiàn)為振動異常，所以，對機(jī)械振動一般規(guī)律進(jìn)行掌握，有助于在振動信號中精準(zhǔn)識別設(shè)備故障［1］。為此，本研究主要分析與探討軋鋼機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中的故障與其安全運(yùn)轉(zhuǎn)的相關(guān)性。

軋鋼設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中的常見故障

a滾動軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中的故障

保持架、內(nèi)外圈等共同組成滾動軸承，滾動軸承運(yùn)轉(zhuǎn)期間，若單個頻率值和標(biāo)準(zhǔn)的計算結(jié)果出現(xiàn)一定偏差，那么就有造成滾動軸承發(fā)生故障的可能性，甚至?xí)苯佑绊懙綑C(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行［2］。若運(yùn)輸該機(jī)械設(shè)備期間未做到有效處理，實(shí)際安裝期間出現(xiàn)偏差，那么也會導(dǎo)致滾動軸承發(fā)生不可預(yù)知的故障，由此在生產(chǎn)實(shí)際中導(dǎo)致嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失、

b轉(zhuǎn)子振動失衡

在安裝軋鋼機(jī)械設(shè)備轉(zhuǎn)子過程中，若無法精確安裝，出現(xiàn)偏心情況，那么就會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子在具體運(yùn)行期間出現(xiàn)失衡等情況，相對該松動情況而言，轉(zhuǎn)子振動期間會將顯著非線性特征體現(xiàn)出來，若振動情況是軋鋼機(jī)械設(shè)備零部件松動所導(dǎo)致，那么轉(zhuǎn)子振動現(xiàn)象就較為明顯。

c電機(jī)振動異常

在軋鋼機(jī)械設(shè)備中，電動機(jī)是其重要環(huán)節(jié)之一，因為電動機(jī)在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)期間會通過高速方式旋轉(zhuǎn)，由此就有可能導(dǎo)致機(jī)械、電氣等故障的出現(xiàn)，比方說，降低轉(zhuǎn)子精準(zhǔn)性、摩擦松動等。一般將由磁力不均勻與定子、轉(zhuǎn)子壓力失穩(wěn)等所導(dǎo)致的軋鋼機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)異常叫做機(jī)械故障，因突發(fā)性斷電導(dǎo)致的振動中斷則是電氣故障。

d齒輪機(jī)械振動異常

齒輪在軋鋼機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中同樣極為重要，齒輪在具體應(yīng)用期間往往會發(fā)生齒輪磨損、齒根斷裂等常見故障。而且負(fù)載波動幅度會在很大程度上影響到齒輪的速度，此為當(dāng)前判斷齒輪機(jī)械正常運(yùn)行與否的一個關(guān)鍵方式［3］。除此之外，也可采用觀察齒輪振動頻率分布和變頻的方式判斷齒輪實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

軋鋼機(jī)械設(shè)備常見故障診斷的主要方式

a采集軋鋼機(jī)械設(shè)備故障特征數(shù)據(jù)

通常在故障特征數(shù)據(jù)收集方式方面會選擇計算機(jī)檢測系統(tǒng)采集相關(guān)數(shù)據(jù)，同時其也會依照不同收集方式具體分為自動式收集與手動式收集兩種，存在鍵相與轉(zhuǎn)速的主軸中可選擇自動式收集，確保頻率采集結(jié)果的精準(zhǔn)性；而在為安裝轉(zhuǎn)速主軸或者鍵相的設(shè)備中可選擇手動信號收集。在完成特征數(shù)據(jù)采集后，可應(yīng)用信號分析技術(shù)細(xì)化所采集的數(shù)據(jù)，以此得到相應(yīng)故障頻率［4］。

b對軋鋼機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)的綜合應(yīng)用

①沖擊脈沖技術(shù)

現(xiàn)階段比較常用的沖擊脈沖技術(shù)為BT2000軸承檢測儀，該儀器主要選擇脈沖技術(shù)展開檢測，能夠?qū)L動軸承實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行精準(zhǔn)、快速獲取，主要原理在于軸承中滾動物體與滾道裂縫相撞情況下，往往會有壓縮波的出現(xiàn)，而壓縮波大小和物體形狀、質(zhì)量不存在相關(guān)性，屬于碰撞速度函數(shù)，以傳感器的方式對壓縮波進(jìn)行接收，再展開軟件分析，通過顏色將軸承實(shí)際運(yùn)行狀況指示出來，能夠?qū)S承前期與中期運(yùn)轉(zhuǎn)故障進(jìn)行正確檢測。

②振動監(jiān)測診斷技術(shù)

從根本上說，振動監(jiān)測診斷技術(shù)主要是以分析檢測設(shè)備實(shí)際振動參數(shù)的方式對設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)予以明確，同時分析故障發(fā)生情況。因為振動本身存在廣泛性、多維性和檢測手段實(shí)效性、無損性，所以，是軋鋼機(jī)械設(shè)備故障診斷的一個關(guān)鍵方法［5］。在實(shí)際監(jiān)測中，可依照機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)頻率對最佳傳感器與測量參數(shù)進(jìn)行選擇，為保證檢測精準(zhǔn)性與全面性，應(yīng)選擇最佳振動測量點(diǎn)，一般會選擇可以將振動狀態(tài)全面反映出來的易損點(diǎn)、敏感點(diǎn)，以此確保測量信號安全性、有效性。

③互聯(lián)網(wǎng)模式下的遠(yuǎn)程協(xié)作診斷

相對互聯(lián)網(wǎng)模式下的遠(yuǎn)程協(xié)作診斷而言，事實(shí)上就是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)和數(shù)據(jù)技術(shù)的有效集合，采用若干臺檢測儀將狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用于軋制鋼廠中，并傳遞信號至經(jīng)驗豐富且水平較高的分析部門，這一技術(shù)能夠?qū)?shù)據(jù)診斷資料進(jìn)行充分利用，并對實(shí)際生產(chǎn)效率進(jìn)行不斷提升，有助于節(jié)約設(shè)備故障診斷成本。

采用不同振動傳感器所檢測的狀態(tài)信號在放大與濾波后，將其運(yùn)輸至A/D轉(zhuǎn)換器中，轉(zhuǎn)化設(shè)備狀態(tài)信號為相應(yīng)的數(shù)字信號，再通過數(shù)據(jù)處理裝置對頻域、時域以及時序等進(jìn)行處理分析，采用振動位移時間曲線法輸出，將有效依據(jù)提供給故障診斷。該診斷方法特點(diǎn)為準(zhǔn)確性高、時效且直觀，所以在軋鋼機(jī)械設(shè)備故障診斷中應(yīng)用較為廣泛。

c軋鋼機(jī)械設(shè)備故障診斷新技術(shù)的研究發(fā)展

現(xiàn)階段，較為前言的軋鋼機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)主要包括以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的遠(yuǎn)程協(xié)作診斷與人工智能神經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)診斷。其中以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的遠(yuǎn)程協(xié)作診斷，上文已經(jīng)提到。而人工智能神經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)診斷本身對生理學(xué)、計算機(jī)技術(shù)和哲學(xué)等交叉學(xué)科進(jìn)行綜合，該技術(shù)主要是對人腦基本特征進(jìn)行模擬，比方說自組織性、自適應(yīng)性等，而且具有評估客觀、計算簡便以及容錯率高等特性，該技術(shù)通過領(lǐng)域內(nèi)學(xué)者解決問題的相關(guān)實(shí)例進(jìn)行神經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)訓(xùn)練，以此得到更多有用的新信息，能夠在不斷學(xué)習(xí)中得到更多新軋鋼機(jī)械設(shè)備故障診斷方法。

總結(jié)

綜上所述，我國當(dāng)前工業(yè)發(fā)展背景下，制造機(jī)械設(shè)備對工業(yè)發(fā)展與進(jìn)步極具重要價值，若想得到機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的有效推進(jìn)，就應(yīng)該確保軋鋼設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和安全性。本研究主要分析與探究了軋鋼機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中的常見故障診斷方法和設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)的相關(guān)性，而在實(shí)際工作中，也應(yīng)該把握實(shí)際，采用相關(guān)針對性檢驗技術(shù)確保軋鋼機(jī)械設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)平穩(wěn)、良好運(yùn)轉(zhuǎn)。

參考：

［1］李建宏.基于數(shù)據(jù)監(jiān)測的軋鋼機(jī)械設(shè)備故障診斷［J］.黑龍江科技信息， 2012（8）:61-61.

［2］邢劍平.試論軋鋼機(jī)械設(shè)備的故障診斷與機(jī)械設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)的重要關(guān)系［J］.科技資訊， 2013（23）:80-80.

［3］劉展，花磊.試論軋鋼機(jī)械設(shè)備的故障診斷與機(jī)械設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)的重要關(guān)系［J］.中國機(jī)械，2015（9）:132-133.

［4］梅海東，王洪川.數(shù)據(jù)監(jiān)測在軋鋼機(jī)械設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用［J］.城市建設(shè)理論研究:電子版，2015（1）.

［5］Mulyukov R R， Nazarov A A， Sukhorukov R Y， et al. Technological features of a process and equipment for superplastic rolling of axially symmetric heat-resistant alloy components of rotors for modern aircraft engines［J］. Journal of Machinery Manufacture & Reliability， 2014，43（43）:311-318.