安徽海螺水泥股份有限公司 詹家干、張厚友
水泥行業(yè)中設(shè)備基本是長期連續(xù)運(yùn)行,現(xiàn)行的設(shè)備運(yùn)維策略通常采取預(yù)防式維修,雖然可以在一定程度上減少非計劃停機(jī),但過于依賴技術(shù)管理人員的經(jīng)驗;現(xiàn)代化水泥向生產(chǎn)規(guī)模大型化、生產(chǎn)工藝節(jié)能化、操作管理自動化、環(huán)保措施生態(tài)化方向發(fā)展,傳統(tǒng)的檢維修模式難以滿足現(xiàn)代生產(chǎn)的要求,對設(shè)備運(yùn)維管理科學(xué)化、智能化的要求越來越高,設(shè)備智能診斷已成為設(shè)備預(yù)防性維修必然需求。
近兩年來,我們對某水泥公司一條5000t/d生產(chǎn)線實施了部分設(shè)備的在線監(jiān)測。檢測的主要設(shè)備有:立磨磨機(jī)、入窯、入庫提升機(jī)、回轉(zhuǎn)窯減速機(jī)、煤磨減速機(jī)及排風(fēng)機(jī)、斜拉鏈輸送機(jī)。
系統(tǒng)架構(gòu)如下:
系統(tǒng)架構(gòu)
主機(jī)設(shè)備診斷系統(tǒng)通過在設(shè)備的相應(yīng)部位安裝傳感器,采集設(shè)備的振動、溫度數(shù)據(jù),通過智能報警策略,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行異常狀態(tài),并通過系統(tǒng)自動推送短信和郵件報警提醒,遠(yuǎn)程對數(shù)據(jù)進(jìn)行精密分析,出具設(shè)備診斷結(jié)論及建議。
設(shè)備診斷系統(tǒng)由三級組成:
· 第一級為數(shù)據(jù)采集層:通過傳感器實現(xiàn)對振動、溫度的同步采集、監(jiān)測,機(jī)械故障在傳統(tǒng)監(jiān)控的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)故障的預(yù)警,提高設(shè)備運(yùn)行可靠性。
· 第二級為現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng):與監(jiān)測系統(tǒng)配套服務(wù)器,從采集站發(fā)回的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù),現(xiàn)場維護(hù)人員通過電腦終端的在線監(jiān)測系統(tǒng),了解設(shè)備實時運(yùn)行狀態(tài)。通過智能報警體系,確及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備報警信息。
· 第三級為遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng):通過,斷專家系統(tǒng),對所有監(jiān)控的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)分析與診斷。隨著系統(tǒng)數(shù)據(jù)的不斷歸集,診斷案例以及故障模型的豐富,在發(fā)展的后期甚至可以解放診斷專家,實現(xiàn)“自診”的智能診斷。
· 部分設(shè)備采集站測點安裝示意圖如下:
立磨測點布置示意圖回轉(zhuǎn)窯減速機(jī)測點配置示意圖
系統(tǒng)運(yùn)行以來,共發(fā)現(xiàn)故障設(shè)備三臺,故障類型四種,具體故障診斷及驗證過程如下:
在此,針對上表中立磨減速機(jī)故障診斷思路及內(nèi)窺鏡驗證進(jìn)行詳細(xì)介紹。
減速箱行星輪大齒圈12點鐘方向(輸入軸為6點鐘方向)附近有剝落現(xiàn)象,暫未影響整個齒輪嚙合,目前趨勢走平平穩(wěn)。
持續(xù)監(jiān)控運(yùn)行。擇機(jī)對大齒圈齒面進(jìn)行檢查,根據(jù)實際情況對齒面做相關(guān)修復(fù)。
3.1.3.1 趨勢、指標(biāo)參數(shù)等證據(jù)說明
立式磨機(jī)大齒圈(12 點鐘10H128k加速度波形(0.1-20000) 趨勢分析
12 點鐘方向上的測點振動出現(xiàn)震蕩上升,其他相關(guān)測點無同步性變化。
3.1.3.2 時域、頻譜、包絡(luò)解調(diào)等有用證據(jù)說明
立式磨機(jī)大齒圈(12點鐘10H128k加速度波形(0.1-20000)時域波形
峭度指標(biāo)同步變化,時域波形中出現(xiàn)尖峰狀沖擊。
立式磨機(jī)大齒圈(12點鐘10H128k加速度波形(0.1-20000)_頻譜分析
沖擊對應(yīng)的能量主要集中于14000Hz-18000Hz。
立式磨機(jī)大齒圈(12點鐘)10H_長時域波形
最新一組的長時域波形中可以看到準(zhǔn)周期的異常沖擊特征,峰值顯著。
立式磨機(jī)大齒圈(12點鐘)10H_包絡(luò)解調(diào)
顯示以 0.83Hz 的調(diào)制頻率為主,為內(nèi)齒圈損失頻率的 1/2,內(nèi)齒圈表面有損傷。
檢查結(jié)果與振動分析結(jié)果一致。齒輪正常磨損,存在時間已久。
內(nèi)窺鏡檢查結(jié)果
專家診斷系統(tǒng)提前預(yù)知設(shè)備故障,并進(jìn)行精準(zhǔn)定位故障,分析故障原因,提供檢修決策參考;診斷專家對現(xiàn)場檢修質(zhì)量進(jìn)行獨(dú)立評估,確保設(shè)備檢修質(zhì)量可靠。
隨著設(shè)備診斷系統(tǒng)智能化的提升,系統(tǒng)未來可實現(xiàn)設(shè)備管理的各個環(huán)節(jié),實現(xiàn)對動、靜、電、儀等設(shè)備數(shù)據(jù)的全面感知與獲取。作為開放的平臺,設(shè)備診斷系統(tǒng)可集成各類智能算法,實現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)預(yù)測,對分析結(jié)果進(jìn)行展示,實現(xiàn)診斷的及時性、準(zhǔn)確性和安全性,為預(yù)知性維修提供依據(jù),有廣闊的應(yīng)用前景。