轧钢机械设备的故障监测与诊断研究

赵国庆 田云飞 徐航

山钢股份莱芜分公司 山东 济南 271104

摘要：在很多大型轧钢加工机械设备中的故障监测诊断中心都引入了超大数据故障监测技术,该监测技术不仅设备故障监测诊断精确,而且使用操作灵活方便,提高了整体的工作效率。机槭机械振动故障是我国轧钢铸造机械工作常兒的主要故障之一。轧钢工业机槭机械振动发生故障同时是直接彩响我国轧钢工业生产的重要危险因素之一,冋时对影响轧钢工业杋械的安全生产使用过程及其中的安全隐患问題也尤其有着重要的社会影响。轧钢加工杋械在日常运行管理过程中,采用在线故障检测和轧机在线故障诊断系统技术来及时确定造成轧机机械振动发生故障的是否发生,并及时分析造成轧机机械振动发生故障的主要原因。为了有效提高高压轧机的质量生产和设备运行管理效率,必须不断加强对高压轧机机械振动产生故障的实时监测与分析诊断。

关键词:轧钢机械 设备故障 监测 诊断

轧钢机械振动发生故障是它是一种严重威胁工业生产和安全的工业轧钢铸造机械故障一种类型,对工业轧钢铸造机械加工设备性能和生产操作运行安全性发展有着一定的重要影响,是对工业轧钢加工机械的生产运行安全管理、技术性能维护、安全等防护工作的一个关键技术内容,也是实际中的交叉。此技术发明主要是在各种轧钢振动机械设备中通过装配自动检测和故障监控管理系统,及时自动检测和分析定位振动轧机的各种振动机械故障,并由此形成正确的机械振动轧机故障检测诊断分析方法,以便于指导今后的专业技术研究工作。在机械振动部件故障技术诊断与分析处理的工作过程中,要不断加强对机械振动部件故障的技术判断分析标准,做好机械振动部件故障分析数据采集,全面组织开展工业轧钢机械振动部件故障分析数据的在线频谱诊断分析,形成正确、快速的机械振动部件故障数据诊断分析方法和处理技术,提高轧钢滚动机械振动部件故障分析诊断的技术准确性,实现保障轧钢滚动机械工业生产和安全的基本技术目标。

一、轧钢机械监测流程

滚动式的机械轧制工件通常是非连续滚动轧制的其速度不恒定,功率密度是从小的空载负荷到满载的负荷一个周期不断波动的。一般使用情况下,智能化的轴承振动试验机或轴承检测仪,检测轴承关键部位的轴承轧钢机,首先需要选择合适的轴承监测点,监测前必须定期进行零件清洗;定期进行检测和实时记录每个测量点的数据;通过绘制曲线测得的测量数据称为振动速度曲线图并跟踪各点的数据振动速度变化;当各点振动的峰值速度发生较大突变或连续速度上升时,操作点也有可能发生变化。轧钢加工机械质量监测工作流程如下表图1所示。

二、轧钢机械设备故障诊断

不同类型振动系统故障的原因比较,主要从以下几个主要方面。首先,分析了每个数据的特定时域、峰值时间和平时的均值。其次,从分析数据中心频率域的特征角度,主要详细分析了数据频率故障域中的特征,包括2个主要方面:第一,轴的频率故障比如齿轮的速度变化和轴向咬合都是数据的中心频率,以及其他都主要是基于均方波的频率、中心频率特性。在其中处理这些测量数据时常被人们用来用作计算一个FFT的算法。第二,振动器的机械故障,以后的确定原因需要从这些分析数据的进行分析,不利的分析数据将直接导致分析判断的不够准确性,分析后的结果也因此失去了重要指导意义。因此,它完全是没有可能的,以至于获得相对准确的噪声数据只有通过实际使用的噪声检测器的使用经验和科学判断尽可能地可以消除它对噪声的直接影响。

通过在自动轧钢机上实时记录传动机械的击针,实现对机械故障的远程自动监控和数据分析。常用的位移传感器类型有速度位移运动传感器、速度位移传感器和运动加速度位移传感器。所以它提供的不同频率数据带宽都具有不同的频率振动,并且在每个试验段内还安装了一个相应的振动传感器。例如,为了准确获得滚动轴承内部零件的机械振动敏感特性,应在滚动轴承上下部安装一个加速度振动传感器。但其在实际的振动数据采集处理工作中不尽如人意,主要形成原因之一是高频加速度振动传感器的振动频率高而范围广,难以快速识别和准确记录使其频率大而范围更全面,特别是在连续低速振动旋转时,低频高速振动中的信息更难以被加速传感器准确记录。位移振动传感器不仅可以有效克服这个关键问题,它不仅可以更准确地及时获得低频位移振动的相关信息,因此低频位移振动传感器已经得到了广泛的工业应用,测量后的结果更加准确,它科学分析了在轧钢机械振动时的特性,以便更好地及时收集和处理分析振动数据,并对具体的振动故障原因进行及时诊断。滚动轴承机械的发生故障往往主要是由没有动态控制的轴承工作运动能力和轴承耐磨性能差造成的,对滚动轴承的位移速度进行动态控制观测,振动机械特性的观测输出振动频率等多个方面综合使用这些观测特性,可以有效实现一个良好的人机协调和优势互补的系统作用,加速度振动传感器和轴承位移速度传感器,并通过不断扩大输出频率观测范围,使得对振动机械故障点的发现更及时以便更准确、更迅速地发现解决故障问题。

结语

对于生产轧钢辊的机械来说,机械振动发生是影响轧钢工械机椃的一个常见故障,轧钢机械振动发生故障不仅是直接影响我国轧钢机械生产的重要影响因素之一,同时对影响轧钢辊的机械振动生产的全过程及其中的安全生产问题也尤其有着重要的社会影响。在常用轧钢机械正常运行中一般可以采用在线故障检测和单机在线故障诊断的方式系统分析确定常用轧钢机械振动部件故障的主要发生原因分析确定轧钢机械振动部件故障的发生原因,给出常用轧钢机机械部件振动故障原因排除的基本方法。轧钢加工机械设备在批量生产使用过程中不规则的机械振动故障是由多种不同原因引起形成的一种常见故障,往往对轧件产品造成影响,形成质量不保.长期的带病作业,也会使轧钢机械设备的使用寿命减短,或失去相应的生产性能.在轧钢接卸设备安装调试的过程中引入计算机网络通信技术,对设备生产运行的安全性能实施随机在线监测,能够有效诊断故障隐患的发生,以便及早排除,确保机械设备保持良好的性能,实现高效生产.本文就利用自动化设备和信息技术对轧钢生产设备生产过程的在线监测,形成振动故障正确的诊断方法,加以研究,对促进轧钢工艺技术的高效安全生产有积极的意义。

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