軋鋼故障診斷中數據監測技術的應用范文

本站小編為你精心準備了軋鋼故障診斷中數據監測技術的應用參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要:隨著我國科技的快速發展，軋鋼設備的故障診斷與維修也進入了數據時代，通過采用紅外測溫技術及振動檢測技術對軋鋼設備進行實時數據監測，可以及早發現設備異常，從而避免重大損失。振動檢測方法基于振動的廣泛性及參數的多維性，其利用數據模型對監測曲線作對比分析，可直觀地發現故障所在，從而使設備的維護更加便捷。

關鍵詞:數據監測;軋鋼設備;故障;診斷

引言

軋鋼機械設備作為軋鋼廠的主要設備，是一種旋轉式的大型設備。在長期的實踐中發現，軋鋼機械設備一旦出現異常的振動及噪聲，往往會引起故障的出現。所以要想對軋鋼設備的故障進行提前預警，就需要對軋鋼設備的重要位置進行異常檢測，以此避免出現重大損失。用數據檢測設備對軋鋼設備進行監測，可以發現機械振動、噪聲的常規規律，進而找出對應的設備故障。通過檢測的數據參數，可以在設備運行中進行實時監測，便于在早期發現設備異常與后期對故障進行排除，保證軋鋼設備的穩定運行。

1軋鋼設備構成

由于功能和結構限制，軋鋼機械設備一般由輔助設備與主要設備組成。軋鋼機就是主要設備，它要保證鋼材在軋輥之間產生固定的形變。除了軋鋼機之外其他設備都可歸為輔助設備，輔助設備可以調節軋鋼機的性能，使軋制的鋼材性能更加穩定，生產效率更高。軋鋼機包含了減速機、轉軸組件、齒輪組與工作機座等部分，其中轉軸是軋鋼機的核心部件，主要由旋轉軸、齒輪傳動元件、聯軸器與滾動軸承等構成。軋鋼機目前在半連軋與連軋生產線使用較為普遍，它們的加工精度較高，操作或維修時對工人的要求也較高。為了方便對軋鋼機進行檢修與維護，對設備的關鍵位置進行動態監測顯得尤為重要，檢修人員通過相關數據變化，可以及時發現設備故障，有針對性地對設備進行維修。

2引起軋鋼機械設備故障的原因結合生產實際情況，國內軋鋼機械設備的故障

多是由于車間的設備管理不當引起的，也就是說管理上的缺陷引發了設備故障。國內大部分軋鋼企業多是一味地追求產量，在生產效率提高的同時，設備的保養與維護往往沒有及時跟上。長此以往，軋鋼機械設備的性能會下降，設備穩定性也會大大降低。這樣就造成了機器設備故障的出現，使軋鋼效率大大降低，給鋼材加工企業造成巨大的經濟損失。目前，河冶科技使用的開坯機為三輥橫列式軋機，拆裝方便，上下壓下調整。圖1為其示意圖。

3軋鋼機械設備故障的檢測手段

由于設備管理方面存在漏洞，軋鋼設備難免會出現各種故障，加之設備保養與維護欠缺，給設備故障的檢測與診斷帶來了很大困難。結合生產實際情況，目前國內常采用紅外測溫技術或振動檢測技術對軋鋼機械設備進行故障檢測。本文重點針對振動檢測技術的數據檢測方式進行了研究。

3．1紅外測溫檢測技術紅外測溫檢測技術充分利用紅外線對溫度的識別功能，在設備的運行中可以實現對設備全方位的溫度檢測，通過各個位置的溫度變化狀況，對機械設備進行分析、判斷，并以此判定軋鋼機械設備的運行情況或故障所在。此檢測技術的主要原理是，當機械部分磨損過大、元件損壞時會引起設備局部溫度的升高，這些部位的溫度變化極易被紅外測溫元件捕捉到，進而實現對溫度參數和設備運行狀況的分析。但是該紅外測溫技術要求傳感器具備優良的溫度檢測性能，以實現對遠距離設備的檢測，通過連接計算機還可以實現對機械設備的實時監控。目前，我公司使用人工紅外測溫檢測，以及電機內部轉動溫度監控系統在PLC內形成雙向控制，PLC溫度報警后，檢修人員使用紅外測溫儀對異常部位進行校準，判定外部異常受損部位的故障點。

3．2振動檢測技術該技術主要的檢測數據是機械設備的振動參數與振動規律，通過對相關參數的分析研究及時發現設備的運行狀況與故障的發生位置。該方法由于準確性較高，使用較為普遍，檢測時基于振動的廣泛性與參數的多維性，可以大幅降低檢測成本，而且檢測過程不會對資源造成浪費，可以實現在線的實時監測。機械設備的運行必定伴隨著振動，因此在軋鋼機械設備運行過程中，利用振動檢測技術可以對其速度、位移或加速度進行監測，進而通過其振動曲線特征分析設備是否存在異常。圖2為常見的振動概率密度分布圖。概率密度分布圖中的峰值部分很可能就存在設備異常或設備故障。在實際的測量中往往選擇一個關鍵點，通過對關鍵點的振動進行分析，縮小檢測范圍，降低檢測成本。關鍵點常選擇那些靠近核心位置或容易出現質量問題的位置，這樣就可以大大提高檢測的效率。振動檢測技術可以將機械設備的運行狀態放大，經過檢測部分的濾波處理，再進行模擬信號到數字量的轉化，然后在數據控制中心對數據進行多角度、多維度的處理分析，準確發現設備問題所在。常見的分析模型有時域、頻域與幅值等，利用這些科學的對比模型，可以創建出一個個振動曲線，通過對圖譜與曲線的分析就可以發現設備的運行狀態，進而采取相應的措施進行補救。振動檢測技術直觀形象、操作方便、準確性高。

4振動數據監測技術應用

工作狀態下，軋鋼機械設備往往是非連續的對鋼材進行軋制，而且設備轉速不固定，設備運行功率更是處于負載到空載的波動循環過程中，所以軋鋼設備的各個環節都很容易出現故障，對機械設備進行準確的找點監測可以提高振動數據監測的效率。數據監測的關鍵就是選擇合理的檢測設備、監測點與監測時間。要保證監測數據的可靠性與準確性，則要求數據的檢測滿足:機械設備處于相同的運行狀態，檢測儀器、檢測參數、檢測方法與選取的測量點都要固定。其中，測量點的選取位置與固定測量是數據檢測的核心環節。

4．1數據監測的方法巡檢儀與智能軸承檢測儀是常見的檢測設備，可以實現對復雜環境，比如軋鋼設備的重點位置的檢測。測量點的選擇是首要考慮因素，確定監測點之后要對其進行處理，以提高數據測量的準確性;將定期采集的數據進行處理，繪制振動曲線，通過曲線實時觀察設備的振動情況。當振動曲線出現異常，幅值會一直升高或突變，該監測點就需要引起注意，設備運行可能出現故障或存在故障隱患。

4．2監測點的選取及故障分析軋鋼設備的監測點應選取軸承承載位置，而且監測點與軸承之間的信號路徑應盡量縮小，才能保證數據的準確性，數據采集也只能體現出一個工作界面的參數。軋鋼設備機械傳動部分見圖3。圖3機械傳動部分Fig．3Mechanicaltransmissionpart軋鋼機械設備由于振動性質與轉子類型的差異，出現故障時往往是由于轉子定位出現偏移、轉子運行不平穩、基座裝配不牢固、轉子與定子之間摩擦變大或齒輪結構出現異常等情況。因此，在實際的數據監測過程中，要全面掌握軋鋼設備的運行情況，只需檢測其振動強度(振動速度均方根，單位為mm/s)。通過對比振動值與監測數據的差異，就可以確定故障的位置與故障發生的原因。此外，軋鋼機械設備的轉速，型號與基座強度都會影響振動的強度，此時設備的定位差異與固定位置的松動都會引起振動強度過大。監測點選取的準確性越高，數據檢測的準確度就越大。一般來說，要找出軋鋼機械設備的故障所在，往往要綜合考慮水平、縱向與軸向三個位置的檢測數據。水平方向的檢測數據可以對設備運行中的平穩性進行評估;縱向的檢測數據可以對軋鋼設備的結構強度現狀進行分析;軸向檢測數據可以很好地反映出軸的彎曲性、耦合性與中心定位的準確性。隨著信息技術與傳感技術的不斷發展，數據檢測的自動化與智能化也很快即將實現。

5結語

軋鋼機械設備的故障檢測、診斷與維修是設備穩定運行的前提，通過不斷地使用新的檢測技術與儀器，可以提高軋鋼設備故障監測的準確性，保證鋼材加工企業的穩定生產。

參考文獻

［1］刑劍平．試論軋鋼機械設備的故障診斷與機械設備安全運轉的重要關系［J］．科學資訊，2013，(23):80．

［2］楊智宇．淺談軋鋼機械振動故障的診斷［J］．科技創新導報，2012，(4):53～55．

［3］趙會平，陸寧云，姜斌．軋鋼過程故障診斷研究現狀及發展趨勢［J］．軋鋼，2011，(01):48～53．

［4］張偉．設備故障診斷技術在軋鋼生產線上的應用［J］．產業與科技論壇，2011，(13):86～87．

作者：王春燕 張旺 高二慶 單位：河冶科技股份有限公司