徐曉惠

（河鋼股份有限公司承德分公司 河北省釩鈦工程技術(shù)研究中心，河北 承德 067000）

因鋼鐵行業(yè)的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)封閉的系統(tǒng)模式作業(yè)，生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行必須由多個(gè)工序有效銜接。其中，若某個(gè)環(huán)節(jié)或設(shè)備零部件出現(xiàn)故障，勢(shì)必影響生產(chǎn)運(yùn)行。因此，有必要對(duì)故障進(jìn)行診斷并采取有效措施。

1 軋鋼機(jī)械設(shè)備

軋鋼機(jī)械設(shè)備是指軋鋼生產(chǎn)中完成一系列工藝過(guò)程的設(shè)備，其分為主要設(shè)備和輔助設(shè)備兩大類。主要設(shè)備是車間構(gòu)造的特征，其中最重要的設(shè)備就是軋鋼機(jī)，它是以實(shí)現(xiàn)金屬在旋轉(zhuǎn)的軋錕間依靠軋制作用而發(fā)生塑性形變的過(guò)程。而輔助設(shè)備也有其重要的作用，輔助設(shè)備是指除軋鋼機(jī)之外其他一切設(shè)備，起著調(diào)節(jié)的功用，同時(shí)使機(jī)械化更加完善、高效。軋鋼機(jī)械設(shè)備的主要應(yīng)用是生產(chǎn)鋼材，如型材、線材、鋼管等金屬材料，提供給各行各業(yè)作為生產(chǎn)應(yīng)用的產(chǎn)品,主要是通過(guò)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)的軋輥，通過(guò)軋制生產(chǎn)出所需的鋼材形狀和尺寸。軋機(jī)設(shè)備品種多樣，有型鋼軋機(jī)用于生產(chǎn)型材，板帶軋機(jī)可生產(chǎn)板帶材料，鋼管軋機(jī)為主要生產(chǎn)鋼管的設(shè)備。利用軋鋼機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)鋼材的過(guò)程在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有重要地位,生產(chǎn)出的鋼材不僅產(chǎn)量多，而且性能好，廣泛應(yīng)用于建筑、加工、有色金屬、電子、管件、機(jī)械、儀器制造、高科技等領(lǐng)域。

2 軋鋼機(jī)械設(shè)備目前的使用狀況

近年來(lái)，隨著社會(huì)的快速發(fā)展，軋鋼機(jī)械設(shè)備的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，企業(yè)想要讓軋鋼機(jī)械在生產(chǎn)中發(fā)揮更大的作用，就必須要重視軋鋼設(shè)備的管理制度。但由于多方面因素的影響，企業(yè)在軋鋼設(shè)備管理制度的執(zhí)行過(guò)程中面臨著很多問(wèn)題需要解決，如何協(xié)調(diào)企業(yè)機(jī)械設(shè)備的管理工作，合理解決管理過(guò)程中存在的矛盾，能合理有效地對(duì)軋鋼機(jī)械設(shè)備進(jìn)行使用，提高管理和維護(hù)水平。根據(jù)目前的使用狀況，軋鋼設(shè)備的管理是亟需解決的問(wèn)題，應(yīng)對(duì)機(jī)械設(shè)備制定合理的管理體制，并采取科學(xué)的操作措施進(jìn)行管理，這種軋鋼機(jī)械設(shè)備的合理管理措施對(duì)企業(yè)增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力有著重要的意義。

3 軋鋼機(jī)械設(shè)備診斷故障的依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

在對(duì)軋鋼機(jī)械設(shè)備振動(dòng)故障進(jìn)行檢測(cè)診斷的過(guò)程中，主要運(yùn)用以下方法來(lái)進(jìn)行振動(dòng)故障的診斷，即判斷故障定量、相對(duì)故障判斷及類比方法。由于軋鋼機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)有著很多種類故障，因此有關(guān)的監(jiān)測(cè)診斷人員單憑自己的經(jīng)驗(yàn)理解去診斷較片面，必須結(jié)合有關(guān)實(shí)際情況和相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)診斷。一般來(lái)說(shuō)，工作狀態(tài)、故障類型、軸承種類、實(shí)際轉(zhuǎn)速及檢測(cè)裝置的位置等差異都會(huì)對(duì)軋鋼機(jī)械設(shè)備的診斷故障產(chǎn)生影響，所以在診斷的依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)上，應(yīng)有著相應(yīng)指標(biāo)的判斷。這種判斷指標(biāo)，是在相應(yīng)的時(shí)間內(nèi)，對(duì)有著一樣工作方式并且處在同一位置的軋鋼機(jī)械進(jìn)行相同的測(cè)試，再將測(cè)量結(jié)果和正常數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，就能診斷軋鋼機(jī)械的振動(dòng)故障程度。

4 故障診斷流程

眾所周知，軋鋼機(jī)械設(shè)備一旦出現(xiàn)任何故障問(wèn)題，都會(huì)直接影響軋鋼工作的提升。因此，如何在有效的時(shí)間內(nèi)有針對(duì)性地制定科學(xué)有效的診斷方案和診斷流程，將會(huì)大幅提升工作人員的診斷效率。軋鋼機(jī)械故障診斷流程主要依據(jù)工作目標(biāo)和工作任務(wù)，將其進(jìn)行細(xì)化，可分為以下幾步。①熟悉軋鋼故障診斷標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)軋鋼機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查。②確定參數(shù)。③確定故障診斷目標(biāo)和診斷任務(wù)。④明確檢測(cè)內(nèi)容。⑤安裝檢查傳感器，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)機(jī)械。⑥根據(jù)檢測(cè)內(nèi)容，擴(kuò)寬資料收集渠道，對(duì)故障、檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行探究分析。⑦通過(guò)對(duì)比分析法，對(duì)軋鋼故障數(shù)據(jù)進(jìn)行特征分析。⑧分析結(jié)果，并生成檢測(cè)報(bào)告。根據(jù)檢測(cè)報(bào)告得出最終結(jié)論。相對(duì)而言，軋鋼機(jī)械故障檢測(cè)結(jié)果容易造成主觀或客觀上的失誤，這就需要相關(guān)工作人員在日常工作中引起高度重視，從而達(dá)到提高檢測(cè)工作效率的目的。

5 軋鋼機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)意義

當(dāng)前，工廠中使用的軋鋼機(jī)械屬于大型的旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備，該類設(shè)備屬于鋼廠的核心技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備，只有確保其能正常工作，才能確保企業(yè)能正常經(jīng)營(yíng)運(yùn)轉(zhuǎn)，因此必須加強(qiáng)對(duì)這些設(shè)備的研究分析。對(duì)于此類旋轉(zhuǎn)機(jī)械而言，轉(zhuǎn)軸組件屬于其核心部件，轉(zhuǎn)軸組件又是由諸多的聯(lián)軸器、齒輪、圓錐滾動(dòng)軸承、滑動(dòng)軸承、蝸輪蝸桿傳動(dòng)件等機(jī)械部件組成，所以其內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。通過(guò)查閱大量的設(shè)備故障記錄得知，此類旋轉(zhuǎn)機(jī)械最為常見(jiàn)的故障是振動(dòng)異常，對(duì)于此類通病有經(jīng)驗(yàn)的師傅尚且還能看出一些端倪，但對(duì)于一些新手來(lái)說(shuō)該項(xiàng)工作太過(guò)于復(fù)雜，因此探究一種新型且科學(xué)有效的故障診斷方法對(duì)軋鋼企業(yè)的發(fā)展具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

6 軋鋼機(jī)械設(shè)備故障診斷與安全運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)系

為了使軋鋼機(jī)械設(shè)備進(jìn)行安全的運(yùn)轉(zhuǎn)，相關(guān)工作人員需要通過(guò)建立故障診斷在線監(jiān)測(cè)體系，實(shí)時(shí)監(jiān)控減速機(jī)、轉(zhuǎn)子、軸承運(yùn)行狀態(tài)及設(shè)備振動(dòng)參量狀態(tài)，同時(shí)采用最先進(jìn)的監(jiān)控技術(shù)，最大程度延長(zhǎng)設(shè)備的預(yù)警時(shí)間，并通過(guò)智能的專家診斷，精確診斷故障源，方便后續(xù)相關(guān)施工技術(shù)人員對(duì)存在的故障、安全隱患進(jìn)行處理，最大程度地保障軋鋼機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，目前對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)安全運(yùn)轉(zhuǎn)方面的要求已經(jīng)越來(lái)越高，這也代表著軋鋼機(jī)械設(shè)備對(duì)于故障診斷工作者的需求程度變得越來(lái)越高。

7 軋鋼機(jī)械設(shè)備的常見(jiàn)故障及其原因

（1）轉(zhuǎn)子振動(dòng)不平衡造成的故障問(wèn)題。在軋鋼廠生產(chǎn)中，機(jī)械設(shè)備往往會(huì)出現(xiàn)不同類型的故障問(wèn)題，其中最常見(jiàn)的就是由于轉(zhuǎn)子振動(dòng)不平衡而造成的設(shè)備故障。軋鋼機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量是保障后期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，因此生產(chǎn)制造過(guò)程非常重要，另外機(jī)械設(shè)備的安裝過(guò)程同樣也十分重要，在機(jī)械設(shè)備安裝過(guò)程中，要嚴(yán)格按生產(chǎn)工藝和安裝要求進(jìn)行安裝，特別是要注意做好對(duì)轉(zhuǎn)子的安裝工作，如果轉(zhuǎn)子安裝不合理，將會(huì)嚴(yán)重影響后期機(jī)械設(shè)備的正常使用。例如，轉(zhuǎn)子的中心安裝若出現(xiàn)偏移，會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的不平衡現(xiàn)象，機(jī)械設(shè)備在這樣的狀態(tài)下運(yùn)行，會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)子振動(dòng)不平衡問(wèn)題，造成機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障，進(jìn)而影響企業(yè)的正常生產(chǎn)。在軋鋼機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，要定期對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行潤(rùn)滑，如果超過(guò)一定的時(shí)間沒(méi)有進(jìn)行潤(rùn)滑，轉(zhuǎn)子就會(huì)在運(yùn)行中出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損，轉(zhuǎn)子的偏轉(zhuǎn)直接導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障問(wèn)題。例如，機(jī)械設(shè)備零部件的直接接觸會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損現(xiàn)象，長(zhǎng)時(shí)間的轉(zhuǎn)子振動(dòng)不平衡會(huì)導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)和松動(dòng)，對(duì)機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

（2）輥道的故障與潤(rùn)滑不當(dāng)造成的問(wèn)題。在軋鋼生產(chǎn)設(shè)備中，除磷機(jī)是非常重要的設(shè)備，主要包括電機(jī)、齒輪及滾動(dòng)軸等設(shè)備和部件，除鱗機(jī)往往與鋼材直接接觸，一旦無(wú)法正常工作，就會(huì)導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生故障，影響軋鋼的正常生產(chǎn)。當(dāng)除磷機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，要及時(shí)采取措施進(jìn)行處理，否則會(huì)造成更多故障問(wèn)題的發(fā)生。除磷機(jī)出現(xiàn)故障后，往往先要對(duì)其進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，改善除磷機(jī)的工作性能，保障軋鋼生產(chǎn)的實(shí)際需要。在軋鋼生產(chǎn)過(guò)程中，需要對(duì)鋼胚進(jìn)行加熱，同時(shí)除鱗機(jī)會(huì)發(fā)生一定的氧化反應(yīng)，隨著時(shí)間的積累，氧化程度越來(lái)越厲害，最終會(huì)在其表面形成一層厚厚的氧化皮，導(dǎo)致除磷機(jī)無(wú)法正常工作，這是故障產(chǎn)生的主要原因。另外，氧化層與軋鋼產(chǎn)品直接接觸，會(huì)影響軋鋼產(chǎn)品的成品質(zhì)量，因此需利用高壓水進(jìn)行除鱗。除鱗機(jī)輥道通常在鋼材加熱爐的爐口部位，如果出現(xiàn)故障可能會(huì)使軋機(jī)出現(xiàn)停車現(xiàn)象，導(dǎo)致軋鋼生產(chǎn)工作的停止。在長(zhǎng)時(shí)間的高溫烘烤和高壓水沖蝕情況下，軋鋼機(jī)械設(shè)備的工作環(huán)境十分惡劣，影響機(jī)械設(shè)備的性能和使用壽命，也容易導(dǎo)致各種故障問(wèn)題的發(fā)生。

（3）滾動(dòng)軸承與軸承箱的常見(jiàn)故障及原因。滾動(dòng)軸承是軋鋼機(jī)械設(shè)備的重要零部件，在設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用，滾動(dòng)軸承一旦出現(xiàn)問(wèn)題就會(huì)直接影響設(shè)備的正常運(yùn)行。在滾動(dòng)軸承的工作過(guò)程中，往往會(huì)受到機(jī)械設(shè)備振動(dòng)的影響而引起故障問(wèn)題，設(shè)備部件的振動(dòng)頻率是引起滾動(dòng)軸承發(fā)生故障的主要原因，滾動(dòng)軸承出現(xiàn)故障最終會(huì)造成整個(gè)設(shè)備系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。造成滾動(dòng)軸承故障的原因較多，例如在搬運(yùn)和安裝設(shè)備過(guò)程中，如果出現(xiàn)磕碰設(shè)備的現(xiàn)象，就可能會(huì)使?jié)L動(dòng)軸承受到損壞，導(dǎo)致滾動(dòng)軸承無(wú)法正常工作；如果滾動(dòng)軸承的規(guī)格選擇不當(dāng)，會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成嚴(yán)重的影響；如果對(duì)軸承潤(rùn)滑不當(dāng)，會(huì)使軸承發(fā)生嚴(yán)重的磨損而引發(fā)故障問(wèn)題。一旦軋鋼機(jī)械設(shè)備中的軸承燒壞，就必須立即停工進(jìn)行修理，修復(fù)燒壞的滾動(dòng)軸承往往需要半天的時(shí)間，給企業(yè)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失，因此要加強(qiáng)對(duì)滾動(dòng)軸承的檢查和養(yǎng)護(hù)工作，最大限度地保障滾動(dòng)軸承的正常工作時(shí)間。

8 解決軋鋼機(jī)械設(shè)備常見(jiàn)故障的措施

（1）重視并做好機(jī)械設(shè)備故障數(shù)據(jù)的采集工作和除磷機(jī)的改造工作。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障后，需要對(duì)故障的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，有利于技術(shù)人員對(duì)故障的科學(xué)診斷，并及時(shí)采取修復(fù)處理措施，恢復(fù)正常生產(chǎn)工作。數(shù)據(jù)的采集包含轉(zhuǎn)子的振動(dòng)頻率、電機(jī)振動(dòng)、齒輪振動(dòng)及滾動(dòng)軸的振動(dòng)等方面，除機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)采集外，還需要將生產(chǎn)系統(tǒng)中的潤(rùn)滑部分和除鱗降溫的關(guān)鍵部分的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析。在進(jìn)行設(shè)備的故障數(shù)據(jù)采集時(shí)可采用鍵相信號(hào)觸發(fā)方式，這種方式采集數(shù)據(jù)可分為自動(dòng)鍵相和手動(dòng)鍵相。另外，要做好對(duì)除鱗機(jī)的改造工作。

（2）干油潤(rùn)滑系統(tǒng)的配合使用。現(xiàn)代化的軋鋼廠往往規(guī)模較大，生產(chǎn)任務(wù)繁重，機(jī)械設(shè)備需要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，進(jìn)行快節(jié)奏的連軋生產(chǎn)作業(yè)，因此需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期檢修和保養(yǎng)，特別是輥道軸承需要得到良好的潤(rùn)滑，才能更好地保障生產(chǎn)工作的順利進(jìn)行。如果潤(rùn)滑不到位或養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，就會(huì)造成軸承損壞和設(shè)備磨損等情況，使設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)法得到應(yīng)有的保證，影響企業(yè)的正常生產(chǎn)。在軋鋼機(jī)械設(shè)備中，除輥道外還需要進(jìn)行干油潤(rùn)滑，這樣才能減少設(shè)備的故障發(fā)生率。干油潤(rùn)滑主要是在軋鋼設(shè)備處于高壓或高溫度下工作的摩擦表面起潤(rùn)滑作用?？捎糜跐?rùn)滑具有變動(dòng)荷載、震動(dòng)和機(jī)械沖擊的輥道或軋制部分。通常在軋鋼設(shè)備中，干油潤(rùn)滑可分為分散潤(rùn)滑和集中潤(rùn)滑兩方面。

（3）做好機(jī)械設(shè)備管理評(píng)優(yōu)工作。對(duì)于軋鋼機(jī)械設(shè)備來(lái)說(shuō)，其管理和維護(hù)工作有了更高的發(fā)展，有必要做好設(shè)備的維護(hù)工作，協(xié)調(diào)各方面的關(guān)系，還要明確管理和維護(hù)的目標(biāo)。軋鋼機(jī)械設(shè)備投入生產(chǎn)后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的應(yīng)用，必然會(huì)出現(xiàn)不同程度的故障。因此，企業(yè)應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，分派專業(yè)的維修人員，并按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備的操作規(guī)程。對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù)，從而提高生產(chǎn)水平，使機(jī)械設(shè)備得到充分維護(hù)。此外，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，軋鋼企業(yè)也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，引進(jìn)先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，完善相應(yīng)的管理機(jī)制。然而，在實(shí)際工作中，由于缺乏管理對(duì)策，管理的嚴(yán)重代價(jià)較低。效率高，難以滿足當(dāng)前的生產(chǎn)需要。因此，除了適當(dāng)引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備外，還必須制定有針對(duì)性的管理標(biāo)準(zhǔn)，做好管理評(píng)審工作，進(jìn)而提高員工的積極性和主動(dòng)性，使企業(yè)能獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。

綜上所述，隨著工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)，鋼鐵行業(yè)在推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面發(fā)揮了巨大推動(dòng)作用。而機(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，其質(zhì)量關(guān)乎生產(chǎn)的運(yùn)行質(zhì)量和效率。針對(duì)其常見(jiàn)的故障診斷方法和處理對(duì)策進(jìn)行了探究，從而為機(jī)械設(shè)備的檢修和維護(hù)工作提供參考。