摘要：在生產(chǎn)制造過程當中，軋鋼機械設備的用途較廣，而軋鋼機械設備通常是用于軋制各種類型的鋼材，以供工程建造或者工業(yè)的使用，但因為國內(nèi)對軋鋼機械設備的鑄造工藝及后期的維護和運行技術(shù)欠缺，軋鋼機械設備仍然存在很多故障。文章結(jié)合軋鋼機械設備存在的故障及原因，闡述了其安全運轉(zhuǎn)的重要性及兩者之間的關系。

關鍵詞：軋鋼機械設備；故障診斷；安全運轉(zhuǎn)；生產(chǎn)制造；鑄造工藝 文獻標識碼：A

中圖分類號：TG333 文章編號：1009-2374（2016）35-0083-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.35.040

軋鋼機械設備的應用較為廣泛，應用范圍通常是大型的生產(chǎn)當中，所以在鑄造和后期的運行維護當中，需要按照工藝的流程嚴格操作，這樣才能保障其運行的安全。如在運行當中出現(xiàn)故障，如何快速診斷并解決是設備安全運轉(zhuǎn)的關鍵。本文針對目前國內(nèi)的軋鋼機械設備存在的故障，提出相應的解決措施，以供參考。

1 軋鋼機械設備當前存在的故障及原因

1.1 轉(zhuǎn)子振動不平衡

軋鋼機械設備存在的故障問題會對設備的安全運轉(zhuǎn)及企業(yè)的效益產(chǎn)生負面的影響。其中最主要的原因就是軋鋼機械設備在運轉(zhuǎn)當中的轉(zhuǎn)子振動不平衡的問題。在軋鋼機械設備的生產(chǎn)制造或者安裝過程中，如果將轉(zhuǎn)子的中心安裝偏移，會產(chǎn)生不平衡的狀態(tài)或者是后期因為干油潤滑不到位，轉(zhuǎn)子在運行時磨損嚴重，也會造成偏轉(zhuǎn)不平衡。在鑄造軋鋼設備運行當中，干油潤滑系統(tǒng)設計不到位，無法幫助機械各零部件進行潤滑工作，讓零部件直接接觸，從而導致故障發(fā)生。轉(zhuǎn)子振動不平衡還會讓機械設備的地腳松動，從而引起整個軋鋼設備明顯的非線性振動，從而使各部分的零部件松動，影響正常工作。

1.2 輥道故障和潤滑不當

在軋鋼機械設備所有的故障當中，產(chǎn)生故障的主要原因是除鱗機（除鱗機包括上述的齒輪、電機、滾動軸，是設備直接與鋼材接觸的部分）無法正常進行工作，所以為了避免設備出現(xiàn)更多故障現(xiàn)象，需要對原有的除鱗機進行重新設計和改良。除鱗機產(chǎn)生故障的原因主要是鋼胚在加熱的過程中會發(fā)生氧化，從而形成厚厚的爐生氧化鐵皮，附著在母體的表面，影響成品的品質(zhì)。為保證品質(zhì)，設備通常會采用高壓水除鱗，但因為除鱗機的輥道位于鋼材加熱爐口處，是軋鋼線的關鍵部位，如果此處的輥道出現(xiàn)故障，會直接造成軋機停車。另外，長期高溫烘烤，加上高壓水直接沖蝕，工作的環(huán)境非常惡劣，輥道在使用中故障較多。特別是滿載負荷生產(chǎn)之后，由于生產(chǎn)節(jié)奏比較快，輥道軸承座內(nèi)軸承無法得到良好的潤滑，從而造成軸承損壞失效，輥道無法正常運轉(zhuǎn)，直接影響正常生產(chǎn)。一般的除鱗輥道采用的是和普通出爐輥道一樣的短實心輥，滾動防水主要依靠的是骨架油封防水，在高水壓環(huán)境下，油封效果差，潤滑油被水沖走后，輥道軸承經(jīng)常損壞，甚至出現(xiàn)軸承卡死現(xiàn)象、分配箱聯(lián)軸器齒打現(xiàn)象等。

1.3 滾動軸承及軸承箱故障

滾動軸承部分可以分為內(nèi)圈和外圈、保持架等部件。滾動軸承在運行過程中，如果各個部件的振動頻率過高或者低于標準值，都會引起滾動軸承的故障，從而導致整個軋鋼機械設備無法正常工作。如果在搬運和安裝的過程中不注意，沒有按照生產(chǎn)要求選擇適應規(guī)格的軸承或者干油潤滑不當或沒有進行潤滑，都會造成滾動軸承的故障。此外，軸承在工作時容易燒壞，容易造成大面積的熱停工，但軋鋼機械設備的減速軸承燒壞至少需要6h的時間進行修復，這不僅拖延了生產(chǎn)的工期，還可能造成嚴重的經(jīng)濟損失。所以確保軋鋼機械設備的安全運轉(zhuǎn)是保證企業(yè)正常運行的關鍵，但是用軋鋼機械設備的生產(chǎn)企業(yè)一般為冶金行業(yè)，其工作的連休性很強，對設備的安全性和可靠性的要求也很高。為避免因受到設備故障的影響導致經(jīng)濟損失，確保生產(chǎn)順利，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，必須對軋鋼機械設備的生產(chǎn)過程及后期的運轉(zhuǎn)進行嚴格把控，提升設備的運行效率。

2 避免此類故障的對應措施

2.1 故障數(shù)據(jù)的采集

要避免設備發(fā)生故障，需要對故障的數(shù)據(jù)進行采集，這樣才能提前讓技術(shù)人員對故障進行準確的診斷，提前做好防御工作。數(shù)據(jù)的采集主要包含轉(zhuǎn)子的振動頻率、電機振動、齒輪振動及滾動軸的振動等方面，除了機械的運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)采集外，還需要將生產(chǎn)系統(tǒng)中的潤滑部分和除鱗降溫的關鍵部分的數(shù)據(jù)進行采集和分析。從故障診斷的需要來看，采集的數(shù)據(jù)越長越好，但是由于快速博里葉變換需要的時間與采集數(shù)據(jù)的長度呈現(xiàn)指數(shù)般增加，并且極大地增加數(shù)據(jù)的存儲孔?？紤]到軋鋼機械設備的工作轉(zhuǎn)速較低的情況，設定的每組原始采集數(shù)據(jù)的長度為2048點較為合適，這樣可以覆蓋上述的特征頻率成分。在進行設備的故障數(shù)據(jù)采集時可以采用鍵相信號觸發(fā)方式，這種方式采集數(shù)據(jù)可以分為自動鍵相和手動鍵相。如果在設備中安裝了轉(zhuǎn)速的主軸承，那么就可以采用自動鍵相，這樣采集更為方便快捷，數(shù)據(jù)采集的時間為整個周期，數(shù)據(jù)長度是2048點，這樣能夠消除數(shù)據(jù)嚴重失真的旁瓣效應，從而獲取準確的軸頻。對于不能安裝轉(zhuǎn)速的軋鋼設備，就只能采用手動鍵相，然后根據(jù)設備實際轉(zhuǎn)速，設置每塊振動采集板的采樣頻率，這樣才能保證在數(shù)據(jù)長度不變的情況下利用信號分析出設備的故障頻率。

2.2 除鱗機的改造

為減少出現(xiàn)故障的幾率，本文針對某冶金生產(chǎn)企業(yè)的2800軋鋼機械設備進行改造。通過實地的考察及對其生產(chǎn)要求的分析，最終確定改造的除鱗機接近輥道的端部輥子之間的長度約為5400mm，輥子的間距為900mm，輥子數(shù)量為7根，輥身長400mm×3500mm，輥子直徑為190mm，轉(zhuǎn)速為0～1.0m/s，傳動功率為9kW/50rpm，冷卻水66lmp。除鱗機輸入軌道是位于加熱爐御料輥道之后及主除鱗機之前。這個輥道用于將板胚從加熱爐運送到主除鱗機。輥子通過齒式聯(lián)軸節(jié)由齒輪電機予以單個驅(qū)動，當基礎上安裝了預制的輥道鋼框架后，會拉緊裝置。輥子由箱體式安裝的球面滾柱軸承所制成。軸承連接于自動干油潤滑系統(tǒng)當中，促使?jié)L柱軸承的結(jié)構(gòu)具有抗噴水的密封性。在此次改良中，輥道的兩側(cè)有焊接的圍欄板。為保證輥道在高溫爐環(huán)境下正常運行，會在輥子的輥頸部進行冷卻，位于除鱗機集管和罩蓋下的輥道亦是如此。如圖1所示：

2.3 干油潤滑系統(tǒng)的配合使用

在軋鋼機械設備的安全運轉(zhuǎn)當中，除了輥道之外，還需要進行干油潤滑才能降低設備出現(xiàn)故障的幾率。干油潤滑主要是在軋鋼設備處于高壓或者高溫度下工作的摩擦表面起潤滑作用。可以用于潤滑具有變動荷載、震動和機械沖擊的輥道或者軋制部分。通常在軋鋼設備中，干油潤滑可以分為分散潤滑和集中潤滑兩個方面。在本文中主要是進行集中潤滑的闡述。在集中干油潤滑系統(tǒng)中，主要裝置包括電動干油泵、干油箱、切換閥、壓力繼電器、時間繼電器、壓力指示器、液位開關、8個分配器、控制柜及控制柜力的設備、過濾器等。將電動干油泵組裝完成后需要進行測試，測試是否能夠正常進行潤滑工作。恩華系統(tǒng)是采用雙線模式，其操作的壓力為100～200bar，潤滑油的可調(diào)節(jié)輸送是0～1.1（2，3）cm3。這個系統(tǒng)供油的時間間隔為5min，而持續(xù)和停止的時間都為5min，當軋鋼設備的輥道正常使用時，系統(tǒng)會開啟到自動運行的狀態(tài)，當設備停止工作后，系統(tǒng)也會統(tǒng)計運行。另外每隔一周的時間，電動干油泵會啟動運行8h。

3 結(jié)語

綜上所述，要保證軋鋼機械設備的安全運轉(zhuǎn)，必須從設備的主要部分入手，收集到相關的故障數(shù)據(jù)后，對相應的部分進行整改和維護，這樣才能大大降低故障發(fā)生的概率。

參考文獻

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作者簡介：李田富（1981-），男，河北唐山人，中鋼設備有限公司工程師，研究方向：交通運輸。

（責任編輯：蔣建華）