張中華
摘要:冶煉機(jī)械設(shè)備作為鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)中一個(gè)重要的組成部分,其直接關(guān)乎鋼鐵冶煉生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。特別隨著全面深化改革的開展,為了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化建設(shè),增加企業(yè)的經(jīng)營效益,就必須要加快鋼鐵行業(yè)向節(jié)能減排和效率化方向發(fā)展。但是這均需要以冶煉機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量為保證,所以對于其故障診斷技術(shù)和處理對策進(jìn)行探究具有重要意義。以河鋼邯鋼三煉鋼廠冶金設(shè)備為研究對象,就鋼鐵冶煉機(jī)械設(shè)備故障診斷現(xiàn)狀展開分析,并提出了關(guān)于冶煉設(shè)備故障的處理建議,以供參考。
關(guān)鍵詞:鋼鐵冶煉;機(jī)械設(shè)備;故障診斷;處理措施
1鋼鐵冶煉機(jī)械設(shè)備故障診斷現(xiàn)狀
在最近幾年,我國的鋼鐵冶煉機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)發(fā)展速度很快,而且和一些相對發(fā)達(dá)的國家相比,我國在鋼鐵冶煉機(jī)械設(shè)備故障診斷方面,不僅研發(fā)出了很多種功能齊全的監(jiān)測設(shè)備,而且還創(chuàng)新了現(xiàn)有的監(jiān)測手段,這些科技成果在很多發(fā)達(dá)國家都有所應(yīng)用。由于我國鋼鐵冶煉機(jī)械設(shè)備故障診斷的研究較晚,其故障診斷技術(shù)是從二十世紀(jì)八十年代發(fā)展起來的。后來,我國的科技水平不斷提高,一種故障診斷系統(tǒng)被提出,并成為了保證重要設(shè)備正常運(yùn)行的軟件,在此背景下,我國的智能專家故障診斷技術(shù)得到了很大的發(fā)展,并得到了廣泛的應(yīng)用。在我國的大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備中,普遍應(yīng)用的是發(fā)展最成熟的鋼鐵冶煉機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)。據(jù)統(tǒng)計(jì),現(xiàn)階段我國數(shù)據(jù)監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)已經(jīng)有二十多種,而且基本功能都比較全面,都為設(shè)備的正常運(yùn)行提供了保障。設(shè)備故障診斷技術(shù)綜合性較強(qiáng),其融合了多個(gè)學(xué)科,各個(gè)學(xué)科之間的融合和促進(jìn),共同推動(dòng)了我國鋼鐵冶煉行業(yè)的蓬勃發(fā)展。
2鋼鐵冶煉機(jī)械故障診斷技術(shù)分析
在鋼鐵冶煉的過程中,機(jī)械設(shè)備具有非常強(qiáng)的多樣性,很多的系統(tǒng)中采用的都是完全不同的傳動(dòng)設(shè)備和液壓設(shè)備,機(jī)械性能的優(yōu)劣會對冶煉的效果和效率產(chǎn)生非常重大的影響,另外隨著冶煉技術(shù)的發(fā)展,冶煉方式也在發(fā)展,如近十年興起的真空精煉技術(shù),RH\RH-OB\RH-MFB\VD\VOD真空精煉爐冶煉原理和傳統(tǒng)的精煉存在很大的差異,它是通過飽和蒸汽作為能源介質(zhì),來驅(qū)動(dòng)整個(gè)蒸汽噴射泵系統(tǒng),形成真空,讓鋼水在負(fù)壓下完成若干循環(huán),進(jìn)而達(dá)到脫出鋼水中的H\N等元素,進(jìn)而達(dá)到純凈鋼水的目的,毫無疑問在這樣的情況下我們也需要定期地對設(shè)備性能進(jìn)行全面的檢測測試,如果發(fā)現(xiàn)了問題,一定要采取有效的措施對其加以維修和保養(yǎng),確保設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行,這也成為了冶煉生產(chǎn)中非常重要的環(huán)節(jié)。鋼鐵冶煉的過程中其工作環(huán)境并不是非常優(yōu)越,同時(shí)在生產(chǎn)中還需要使用大量不同類型的設(shè)備,在這樣的情況下,為了更好地保證設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行,一定要建立設(shè)備故障診斷系統(tǒng)。在這一過程中還需要收集各項(xiàng)重要的數(shù)據(jù)以及設(shè)備有可能會出現(xiàn)的損壞,如果出現(xiàn)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(shè)備故障診斷系統(tǒng)的核心就是計(jì)算機(jī)系統(tǒng),其主要有三個(gè)模塊,即采集模塊、檢測模塊和數(shù)據(jù)處理模塊。其主要的流程有:首先,借助傳感器將機(jī)械設(shè)備實(shí)際的運(yùn)行狀況信號直接反饋到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)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(shù)據(jù)是不同的,對應(yīng)地將信息傳送到主機(jī)系統(tǒng)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(yùn)行的基本要求進(jìn)行信號提取處理;最后,將提取的信號開展故障處理,同時(shí)還要借助各項(xiàng)參數(shù)對設(shè)備實(shí)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面的分析,這樣就可以根據(jù)實(shí)際的情況及時(shí)做出科學(xué)的處理措施。
3鋼鐵冶煉機(jī)械設(shè)備故障處理對策分析
3.1轉(zhuǎn)子不平衡處理措施
①若剛性轉(zhuǎn)子發(fā)生振動(dòng),需要觀察并分析轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速有沒有達(dá)到臨界值,要及時(shí)對轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)速率進(jìn)行測量,與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較;②可以通過相位分析法進(jìn)行振動(dòng)確定是否是基礎(chǔ)共振引起。若這時(shí)相位與頻率保持一致,就能夠確定不平衡問題是由基礎(chǔ)共振引發(fā);若不同旋轉(zhuǎn)方向上的各點(diǎn)振幅存在一定的相位差速,或者是低速和高速狀態(tài)下轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速較為接近,就可能是因?yàn)椴黄胶鈫栴}造成;③轉(zhuǎn)子是否存在不對中問題是十分常見的轉(zhuǎn)子故障,從平行不對中及角度不對中兩個(gè)方面表現(xiàn)。平行不對中為兩側(cè)軸承徑向振動(dòng)保持在180°;角度不對中是兩側(cè)軸向振動(dòng)相位差保持在180°,徑向振動(dòng)方向具有一致性,會引發(fā)同頻振動(dòng)及多倍頻振動(dòng)。
3.2齒輪故障處理
齒輪在正常的運(yùn)轉(zhuǎn)中不僅會對齒面轉(zhuǎn)動(dòng)力造成影響,還會隨轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)域診斷兩種方法。當(dāng)齒輪發(fā)生故障時(shí),其頻譜三視圖之上就會出現(xiàn)變頻帶現(xiàn)象。另外,頻譜圖的波形圖能夠體現(xiàn)出設(shè)備振動(dòng)狀況,因而工作人員在采用時(shí)域診斷方法是需要通過多組振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)來提高診斷的精確性。總的來說齒輪故障產(chǎn)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(diào)制頻率則會降低,且指包括轉(zhuǎn)頻和低階頻率。如果齒面表面磨損,則其嚙合頻率會出現(xiàn)高次諧波分量。如果是局部剝落故障,則其振動(dòng)的幅值就會出現(xiàn)突條現(xiàn)象。這樣根據(jù)不同的表現(xiàn),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。
3.3滾動(dòng)軸承故障處理對策
在冶煉機(jī)械設(shè)備中的滾動(dòng)軸承運(yùn)行過程中,也會因振動(dòng)問題而對其造成損傷,此時(shí)相應(yīng)的軸承損傷部位處的振動(dòng)聲也各不相同,所以可以借助特定的儀器來測定振動(dòng)聲音,以更好地辨別軸承出現(xiàn)故障的部位。實(shí)際上,在不同的軸承部位,其所承受的荷載各不相同,所以此時(shí)在測量儀器之前,需要對機(jī)器的使用來進(jìn)行合理測量。而振動(dòng)測試法則是當(dāng)前檢測滾動(dòng)軸承故障的振動(dòng)故障檢測法,主要包括以下幾種:①fk~頻信號接收法。在滾軸軸承出現(xiàn)腐蝕或者壓痕的時(shí)候,其在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中就會相應(yīng)地產(chǎn)生一些較短的周期性脈沖,實(shí)際所產(chǎn)生的形狀也比較陡峭,同時(shí)表面上的缺陷也會致使相應(yīng)的脈沖頻率發(fā)生變化。此時(shí)可以借助聽覺來判斷相應(yīng)的脈沖頻率,但是由于該法容易受到外界環(huán)境的干擾,所以其只適用于簡單設(shè)備檢測。②共振解調(diào)法。該法就是將傳感器的一階諧振頻率區(qū)作為實(shí)際的監(jiān)測頻帶,濾除其他的低頻分量。此時(shí)如果軸承發(fā)生了故障問題,那么就會引發(fā)脈沖的變化,同時(shí)相應(yīng)的高階諧波會在傳感器的共振頻率上發(fā)生變化,所以可以通過對高頻變化進(jìn)行監(jiān)測,可以達(dá)到檢測元件故障的目的。
4結(jié)束語
采用當(dāng)前的診斷技術(shù)能夠?qū)C(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中所出現(xiàn)的故障進(jìn)行全面的分析和研究,同時(shí)還能夠采取有效的措施對其進(jìn)行全面的處理,這樣也就充分地保證了鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的平穩(wěn)運(yùn)行,降低了企業(yè)生產(chǎn)中可能產(chǎn)生的各項(xiàng)損失,在這一過程中我們也需要對各項(xiàng)設(shè)備和技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新,為企業(yè)創(chuàng)造出更大的競爭優(yōu)勢。
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(作者單位:河鋼邯鋼三煉鋼廠)