李媛媛

（唐山科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 唐山 063000）

在軋鋼機(jī)械的生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，可能會(huì)出現(xiàn)各類故障，降低其運(yùn)行的穩(wěn)定性，影響到正常的生產(chǎn)，如異常振動(dòng)便是其最為常見(jiàn)的故障之一，并且由于振動(dòng)還可能會(huì)引起其他的故障，從多個(gè)方面嚴(yán)重降低軋鋼生產(chǎn)的質(zhì)量、效率和安全性，為此我們應(yīng)當(dāng)將對(duì)軋鋼機(jī)械振動(dòng)的原因分析與處理作為一個(gè)重要的課題，積極加強(qiáng)相關(guān)的研究、探討與實(shí)踐，以提高軋鋼機(jī)械運(yùn)行的穩(wěn)定性，保障正常的軋鋼生產(chǎn)。

裝備制造業(yè)是我國(guó)的基礎(chǔ)行業(yè)，軋鋼機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)和應(yīng)用將直接影響我國(guó)的社會(huì)生產(chǎn)力?；谖覈?guó)對(duì)裝備制造業(yè)提出的高質(zhì)量生產(chǎn)要求和精細(xì)化生產(chǎn)要求，切實(shí)掌握軋鋼機(jī)械振動(dòng)故障的產(chǎn)生原因，提高故障診斷效率至關(guān)重要，是不斷優(yōu)化軋鋼機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)流程，加強(qiáng)質(zhì)量管理體系建設(shè)的基礎(chǔ)[1]。

1 軋鋼機(jī)械振動(dòng)的故障分析

1.1 轉(zhuǎn)子振動(dòng)

轉(zhuǎn)子振動(dòng)在鋼軋制設(shè)備中更為常見(jiàn)，原因有幾個(gè)。第一是由于在運(yùn)行過(guò)程中，即轉(zhuǎn)子在軋機(jī)運(yùn)行期間的狀態(tài)下，速度通常很高。由于轉(zhuǎn)速高，極易受到過(guò)度磨損，老化和振動(dòng)的影響；第二是安裝期間轉(zhuǎn)子未嚴(yán)格遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，并且存在安裝遺漏，例如錯(cuò)誤的安裝距離和相對(duì)位置比，從而導(dǎo)致安裝不合格。在這種情況下，當(dāng)軋機(jī)啟動(dòng)并運(yùn)行時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，并且軋制生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。

1.2 電機(jī)振動(dòng)

在軋鋼設(shè)備運(yùn)行期間，發(fā)動(dòng)機(jī)也是非常重要和必要的部件，它也與軋鋼生產(chǎn)的質(zhì)量，效率和安全性有關(guān)，并且還會(huì)在軋機(jī)中引起振動(dòng)。例如，電動(dòng)機(jī)本身有故障且不能平穩(wěn)運(yùn)行，或者電動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)子的安裝不對(duì)稱且不符合安裝規(guī)范，則這會(huì)在軋機(jī)中引起振動(dòng)。此外，如果電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)行，定子和轉(zhuǎn)子之間的電壓不平衡會(huì)引起軸系統(tǒng)的振動(dòng)，甚至可能導(dǎo)致嚴(yán)重的故障，例如松動(dòng)和斷裂。

2 掌握軋鋼機(jī)械振動(dòng)特征的必要性

在有力政策的支持下，我國(guó)軋鋼專用設(shè)備行業(yè)具有了優(yōu)良的發(fā)展空間和寬廣的發(fā)展平臺(tái)，以國(guó)家發(fā)改委《我國(guó)裝備制造業(yè)制度創(chuàng)新和世界裝備制造業(yè)發(fā)展情況》為基礎(chǔ)，軋鋼機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)質(zhì)量有效提升，以下對(duì)掌握軋鋼機(jī)械振動(dòng)特征的必要性進(jìn)行介紹。第一，在第四次工業(yè)革命影響下，相關(guān)現(xiàn)代化科技已經(jīng)在社會(huì)生產(chǎn)和機(jī)械制造中得以有效應(yīng)用，軋鋼機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用覆蓋面逐步拓展，掌握軋鋼機(jī)械振動(dòng)特征能夠?qū)S承的磨損情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析?；谳S承在軋鋼機(jī)械中的重要作用，實(shí)時(shí)掌握磨損情況，有助于提高機(jī)械設(shè)備維護(hù)的針對(duì)性，延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用年限[2]。第二，軋鋼機(jī)械振動(dòng)將在一定程度上影響鋼錠、鋼坯制造質(zhì)量，掌握軋鋼機(jī)械振動(dòng)特征，可在軸承技術(shù)動(dòng)態(tài)觀測(cè)中建立明確的數(shù)據(jù)指標(biāo)和運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，有助于全面把握軋鋼機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)高質(zhì)量生產(chǎn)要求和精細(xì)化生產(chǎn)要求，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程優(yōu)化和機(jī)械設(shè)備更新，促進(jìn)我國(guó)裝備制造業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，提高社會(huì)生產(chǎn)力，加快我國(guó)的現(xiàn)代化發(fā)展步伐。由此可知，掌握軋鋼機(jī)械振動(dòng)特征至關(guān)重要[3]。

3 軋鋼機(jī)械設(shè)備異常振動(dòng)

3.1 轉(zhuǎn)子振動(dòng)異常

由于轉(zhuǎn)子在安裝過(guò)程中所產(chǎn)生的誤差，導(dǎo)致在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中因環(huán)境溫度的變化以及運(yùn)行產(chǎn)生的壓力負(fù)荷影響下，轉(zhuǎn)子會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)異常，出現(xiàn)轉(zhuǎn)軸松動(dòng)或轉(zhuǎn)子松動(dòng)等現(xiàn)象，改變了轉(zhuǎn)子原有的頻率從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子和軸承的損壞[4]。

3.2 電機(jī)振動(dòng)故障

由于轉(zhuǎn)子安裝過(guò)程中的問(wèn)題，包括安裝的不對(duì)稱等，或者轉(zhuǎn)子與定子之間的電壓不穩(wěn)定等，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中不斷摩擦而出現(xiàn)松動(dòng)、異常等問(wèn)題。

3.3 齒輪機(jī)械振動(dòng)異常

由于設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中速度較快、壓力較大，齒輪的波動(dòng)幅度超過(guò)了其負(fù)載能力，齒輪會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損和尺根的斷裂問(wèn)題，從而嚴(yán)重影響到軋鋼機(jī)械設(shè)備的良好運(yùn)行。

3.4 滾動(dòng)軸承故障

滾動(dòng)軸承在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，由于外圈、內(nèi)圈等組件的通過(guò)頻率與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中計(jì)算出來(lái)的頻率數(shù)值不一致，則會(huì)引發(fā)設(shè)備的運(yùn)行故障。

4 軋鋼機(jī)械設(shè)備的管理與維護(hù)中存在的問(wèn)題

4.1 未能建立完善的軋鋼機(jī)械設(shè)備管理體系

當(dāng)前，大多數(shù)鋼廠缺乏對(duì)機(jī)器和設(shè)備管理的了解，無(wú)法創(chuàng)建必要的控制系統(tǒng)。結(jié)果，沒(méi)有“系統(tǒng)”可用于特定的管理工作，并且沒(méi)有考慮用于軋制生產(chǎn)和管理的特定技術(shù)。根據(jù)這些檔案，一個(gè)普遍的問(wèn)題是，企業(yè)對(duì)鋼軋制設(shè)備的管理不善，缺乏規(guī)章制度[5]。引進(jìn)新設(shè)備后，一些企業(yè)沒(méi)有注冊(cè)使用新設(shè)備，這也是導(dǎo)致軋鋼管理混亂的重要因素。此外，一些鋼廠仍然存在。由于人員在日常生產(chǎn)中的高度機(jī)動(dòng)性以及人員配置和日程安排的復(fù)雜性，因此各自的經(jīng)理無(wú)法在企業(yè)的生產(chǎn)中發(fā)揮適當(dāng)?shù)墓芾碜饔谩Ｔ谶M(jìn)行相關(guān)管理工作時(shí)，忽視了生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者的有效管理，致使不能適當(dāng)?shù)鼐S持軋鋼機(jī)械設(shè)備的管理，加劇了軋鋼管理混亂的問(wèn)題。

4.2 企業(yè)相關(guān)機(jī)械裝備較為落后，設(shè)備添置不合理

在當(dāng)今市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的條件下，它創(chuàng)造的競(jìng)爭(zhēng)形式不容樂(lè)觀。當(dāng)今的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)主要集中于人才和技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。面對(duì)如此嚴(yán)峻的發(fā)展形勢(shì)，如果各鋼廠無(wú)法及時(shí)改變過(guò)時(shí)和過(guò)時(shí)的設(shè)備管理方式，將陷入困境，其生產(chǎn)和招標(biāo)將進(jìn)一步受到限制。因此，如何隨著企業(yè)的落后發(fā)展而改變形勢(shì)，適時(shí)改進(jìn)舊的機(jī)械管理方法，是企業(yè)快速、可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。作為一名成功的企業(yè)管理者，必須在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中了解技術(shù)的發(fā)展，及時(shí)引進(jìn)先進(jìn)的軋鋼機(jī)和設(shè)備，并通過(guò)科學(xué)的管理提高企業(yè)的整體生產(chǎn)能力[6]。但是，考慮到各公司引進(jìn)軋鋼設(shè)備的現(xiàn)狀，大多數(shù)公司無(wú)法結(jié)合自己的條件來(lái)制定符合自身實(shí)際情況的設(shè)備采購(gòu)計(jì)劃。同時(shí)，對(duì)市場(chǎng)上相關(guān)設(shè)備的發(fā)展前景缺乏正確的認(rèn)識(shí)是，所購(gòu)買的機(jī)械設(shè)備根本無(wú)法解決和滿足企業(yè)生產(chǎn)的客觀需求。盡管有些企業(yè)引進(jìn)了先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，但是其使用效率顯然不足，導(dǎo)致設(shè)備的停機(jī)時(shí)間延長(zhǎng)，這不僅消耗了企業(yè)資源，同時(shí)也限制了企業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展[7]。為了使機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率最大化，一些軋鋼企業(yè)無(wú)意中增加了機(jī)械設(shè)備的數(shù)量，而忽略了實(shí)際生產(chǎn)消耗，資源使用和所購(gòu)設(shè)備的環(huán)境保護(hù)的局限性。資本支出的消耗無(wú)法照常維持，導(dǎo)致設(shè)備利用率逐漸下降，只能停止使用某些設(shè)備，進(jìn)一步消耗了企業(yè)資源，給關(guān)聯(lián)企業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

5 軋鋼機(jī)械振動(dòng)優(yōu)化

5.1 軋鋼設(shè)備機(jī)械振動(dòng)設(shè)計(jì)控制

做好軋制設(shè)備機(jī)械振動(dòng)分析需要收集大量的軋制設(shè)備機(jī)械振動(dòng)數(shù)據(jù)。由于設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的機(jī)械速度較低，因此在數(shù)據(jù)收集過(guò)程中必須將機(jī)械振動(dòng)數(shù)據(jù)收集長(zhǎng)度控制在2048 以內(nèi)。在廣泛收集機(jī)械振動(dòng)數(shù)據(jù)之后，將對(duì)收集的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。今天使用的大多數(shù)數(shù)據(jù)分析都是在線測(cè)試。為了獲得良好的測(cè)試分析結(jié)果，必須在測(cè)試部分中安裝具有特殊功能的傳感器，以提高振動(dòng)數(shù)據(jù)收集的靈敏度。由于在軸承端很難收集數(shù)據(jù)，并且在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中使用的加速度傳感器對(duì)于收集機(jī)械振動(dòng)數(shù)據(jù)并不是理想的選擇[8]。為了防止其他頻率干擾軋鋼設(shè)備的機(jī)械振動(dòng)數(shù)據(jù)，在選擇傳感器時(shí)可以使用位移傳感器代替加速度傳感器，以確保測(cè)量軋鋼設(shè)備機(jī)械振動(dòng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。由于在使用軋鋼設(shè)備時(shí)會(huì)受到各種內(nèi)部和外部力的影響，因此在使用過(guò)程中設(shè)備的不同部分會(huì)以不同程度磨損。通過(guò)正確地測(cè)量和分析機(jī)械振動(dòng)，軋制設(shè)備可以準(zhǔn)確地抓住中間容易磨損的零件，并在此基礎(chǔ)上優(yōu)化高磨損零件的機(jī)械結(jié)構(gòu)以延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

5.2 數(shù)據(jù)采集和分析

在軋鋼機(jī)械振動(dòng)故障診斷中，數(shù)據(jù)采集和分析是重要的診斷流程，以下對(duì)其進(jìn)行介紹。數(shù)據(jù)是軋鋼機(jī)械振動(dòng)故障診斷的基礎(chǔ)，也是明確機(jī)械設(shè)備檢修方法的依據(jù)。近年來(lái)，我國(guó)信息技術(shù)水平全面提升，數(shù)字化時(shí)代中大部分信息都可以轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，這為軋鋼機(jī)械振動(dòng)故障診斷提供了技術(shù)平臺(tái)，相關(guān)人員在軋鋼機(jī)械振動(dòng)故障診斷中可以有效利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，提高故障診斷效率。為了優(yōu)化軋鋼機(jī)械設(shè)備維護(hù)效果，相關(guān)人員可利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)靈活地在軋鋼機(jī)械設(shè)備的相關(guān)運(yùn)行環(huán)境和內(nèi)部元件上布設(shè)傳感器，實(shí)時(shí)獲取機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，掌握數(shù)據(jù)信息。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可支持?jǐn)?shù)據(jù)信息高度集成和多平臺(tái)傳輸，以此為基礎(chǔ)，相關(guān)人員能夠完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)，繼而對(duì)利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)收集的軋鋼機(jī)械設(shè)備故障信息進(jìn)行系統(tǒng)分析、精細(xì)化處理和有效導(dǎo)出，使得檢修人員和設(shè)備管理人員明確故障發(fā)生位置，根據(jù)軋鋼機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行故障自檢和故障排除。

5.3 做好定期維護(hù)工作

在軋鋼設(shè)備的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，需要定期及時(shí)地對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和監(jiān)控，這與設(shè)備的維護(hù)和修理相似，采用專業(yè)的定期維護(hù)方法對(duì)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化或升級(jí)，以使設(shè)備保持良好的狀態(tài)。軋鋼機(jī)械設(shè)備的定期維護(hù)不僅可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，及時(shí)解決問(wèn)題，而且可以使用這種方法對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，從而更好地預(yù)防問(wèn)題，并在一定程度上大幅度減少問(wèn)題發(fā)生概率。另外，它還可以對(duì)設(shè)備提供良好的維護(hù)并延長(zhǎng)其使用壽命，在實(shí)際的管理過(guò)程中，相關(guān)的維護(hù)管理人員由于定期的間隔而無(wú)法具體設(shè)定維護(hù)時(shí)間，因此，應(yīng)靈活運(yùn)用該方法進(jìn)行定期維護(hù)。在實(shí)際操作中無(wú)法避免意外情況，對(duì)于這些無(wú)法預(yù)料的問(wèn)題，有必要臨時(shí)設(shè)置適當(dāng)?shù)木S護(hù)點(diǎn)。同時(shí)，監(jiān)視設(shè)備提供的實(shí)時(shí)信息，可用于密切監(jiān)測(cè)并維護(hù)設(shè)備中易于發(fā)生的故障。維護(hù)工作需要仔細(xì)考慮許多因素，對(duì)于高精度設(shè)備，環(huán)境溫度和濕度會(huì)影響設(shè)備的精準(zhǔn)程度。因此，在維護(hù)軋鋼設(shè)備時(shí)，必須合理地控制環(huán)境。然后，根據(jù)設(shè)備的實(shí)際工作狀況和加工質(zhì)量，在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境中安裝機(jī)械設(shè)備并進(jìn)行定期維護(hù)，并始終注意設(shè)備的狀況，并根據(jù)具體的維護(hù)結(jié)果制定相應(yīng)的維護(hù)方法和計(jì)劃，這種維護(hù)要求只有適當(dāng)?shù)木S護(hù)人員才能注意設(shè)備，因此只能作為輔助維護(hù)方法。

6 結(jié)語(yǔ)

企業(yè)在管理軋鋼機(jī)設(shè)備時(shí)，應(yīng)當(dāng)制定適當(dāng)?shù)墓芾碇贫?，完善?zé)任追究機(jī)制，履行對(duì)個(gè)人的管理和維修責(zé)任。同時(shí)，通過(guò)獎(jiǎng)懲制度，提高了相關(guān)工作人員管理的積極性，并使用公司培訓(xùn)方法來(lái)提高公司工作人員的道德操守，使他們能夠自覺(jué)地致力于軋鋼機(jī)和設(shè)備的管理，從日常生產(chǎn)開(kāi)始，并明知地履行其職責(zé)和義務(wù)。