轧铝机械设备的故障检测与诊断研究宋亚强

轧铝机械设备的故障检测与诊断研究宋亚强

宋亚强

（身份证号码：15040319880616xxxx河北石家庄050000）

摘要：随着我国工业化进程的快速推进，铝轧机设备在促进社会发展方面发挥了重要推动作用。特别是当前我国正处于工业结构转型升级的关键时期，提升铝轧机设备运行效率刻不容缓。因此，对其进行故障诊断分析具有重要的意义。

关键词：轧铝设备；故障诊断；安全运行

引言：

铝轧机设备本身为大型旋转机械范畴，同时也是铝厂生产中的一种重要设备。轧机的核心环节为转轴组件，其组成包括滚动与滑动轴承、齿轮转动件、旋转轴以及联轴器等。实践研究显示，大部分旋转机械前期故障均表现为振动异常，所以，对机械振动一般规律进行掌握，有助于在振动信号中精准识别设备故障。为此，本研究主要分析与探讨铝轧机设备运转中的故障与其安全运转的相关性。

1铝轧机设备运行存在的问题

1.1转动不平稳

铝轧机设备存在的故障问题会对设备的安全运转及企业的效益产生负面的影响。其中最主要的原因就是铝轧机设备在运转当中的转子振动不平衡的问题。在铝轧机设备的生产制造或者安装过程中，如果将转子的中心安装偏移，会产生不平衡的状态或者是后期因为干油润滑不到位，转子在运行时磨损严重，也会造成偏转不平衡。在铝轧机设备运行当中，干油润滑系统设计不到位，无法帮助机械各零部件进行润滑工作，让零部件直接接触，从而导致故障发生。转子振动不平衡还会让机械设备的地脚松动，从而引起整个铝轧机明显的非线性振动，从而使各部分的零部件松动，影响正常工作。

1.2电动振动出现异常

电动机是实际施工中重要的机器设备，也是铝轧机设备中的一个核心设备，由于在实际施工中会以高速旋转的方式进行工作，很可能会出现电气与机械设备相碰撞的情况，例如轻微的摩擦也会对工作的精准度产生影响。此外，由定子同时转动会出现一些压力以及磁力，从而导致不平衡的现象发生,最终导致设备机械故障的出现，与此同时，需要注意的是突发性的断电会引发很多未知的安全隐患。

1.3辊道故障和润滑不当

在一些铝厂的设备故障当中，部分故障原因是热轧机输送辊道出现卡阻后对铝材表面造成划伤，所以为了避免设备出现更多故障现象，需要对原有的辊道进行重新设计和改良。热轧机输送辊道受高温烘烤等因素，轴承容易损坏卡死并造成铝材表面划伤，热轧机辊道输送线长，辊道多，在生产中很难查找到某一辊道卡死，同时更换轴承非常困难且时间长，如果此处的辊道出现故障，会直接造成轧机停车，影响铝材表面质量等影响。另外，长期高温烘烤，加上液体喷淋，工作的环境非常恶劣，辊道在使用中故障较多。特别是满载负荷生产之后，由于生产节奏比较快，辊道轴承座内轴承无法得到良好的润滑，从而造成轴承损坏失效，辊道无法正常运转，直接影响正常生产。

1.4滚动轴承及轴承箱故障

滚动轴承在运行过程中，如果各个部件的振动频率过高或者低于标准值，都会引起滚动轴承的故障，从而导致整个铝轧机设备无法正常工作。如果在搬运和安装的过程中不注意，没有按照生产要求选择适应规格的轴承或者干油润滑不当或没有进行润滑，都会造成滚动轴承的故障。

2铝轧机设备故障诊断的方式

2.1故障特征数据采集

要避免设备发生故障，需要对故障的数据进行采集，这样才能提前让技术人员对故障进行准确的诊断，提前做好防御工作。数据的采集主要包含转子的振动频率、电机振动、齿轮振动及滚动轴的振动等方面，除了机械的运转数据采集外，还需要将生产系统中的润滑部分数据进行采集和分析。从故障诊断的需要来看，采集的数据越长越好，但是由于快速博里叶变换需要的时间与采集数据的长度呈现指数般增加，并且极大地增加数据的存储孔。考虑到铝轧机设备的工作转速较低的情况，设定的每组原始采集数据的长度为2048点较为合适，这样可以覆盖上述的特征频率成分。

2.2设备故障诊断技术的应用

2.2.1冲击脉冲技术

现阶段比较常用的冲击脉冲技术为BT2000轴承检测仪，该仪器主要选择脉冲技术展开检测，能够对滚动轴承实际运行状态进行精准、快速获取，主要原理在于轴承中滚动物体与滚道裂缝相撞情况下，往往会有压缩波的出现，而压缩波大小和物体形状、质量不存在相关性，属于碰撞速度函数，以传感器的方式对压缩波进行接收，再展开软件分析，通过颜色将轴承实际运行状况指示出来，能够对轴承前期与中期运转故障进行正确检测。

2.2.2振动监测诊断技术

从根本上说，振动监测诊断技术主要是以分析检测设备实际振动参数的方式对设备运转状态予以明确，同时分析故障发生情况。因为振动本身存在广泛性、多维性和检测手段实效性、无损性，所以，是铝轧机设备故障诊断的一个关键方法。在实际监测中，可依照机械设备运转频率对最佳传感器与测量参数进行选择，为保证检测精准性与全面性，应选择最佳振动测量点，一般会选择可以将振动状态全面反映出来的易损点、敏感点，以此确保测量信号安全性、有效性。

2.3新诊断技术的开发

2.3.1人工智能神经网络诊断法

该方式是一种集生理学、哲学以及计算机技术为一体的一项检测方式，其通过对大脑基本特征的模拟，如自组织性以及自适应性等，具有评估客观、容错率高、计算简便以及准确性强等特征。通过该技术的应用，则能够帮助相关技术人员通过神经网络的训练来获得新的信息，并以此不断开发出新的设备故障诊断技术。

2.3.2基于互联网的远程协作诊断技术

对于该技术来说，其是信息技术、数据技术以及计算机网络技术的集合。其通过若干台计算机检测仪在轧铝厂内部建立状态检测系统，负责对状态信号的采集，并将信号传递到具有高水平以及丰富经验的分析部门，为企业的安全运行提供远程诊断与支持。该技术可以充分利用诊断数据资料、提高生产效率，且成本较低。

结束语：

综上所述，我国目前的工业发展良好的状态离不开接线设备与安全运转间的和谐发展，并且对我国的工业发展起到了重要的作用，要想确保机械制造工业的良好发展，务必保障铝轧机运行的安全性以及准确性。本文对铝轧机设备故障进行诊断分析以及安全运转的关系进行研究，以期为工作人员的实际工作提供积极的参考。

参考文献：

[1]赵向东.浅谈做好铝轧机润滑工作的重要性[J].新疆有色金属.2002(3)

[2]张鹏东许金环.谈冷轧机生产期间常见故障的处理[J].中国科技博览.2012(2)

[3]姜兰.油气润滑技术在铝轧机上的应用[J].青海科技.2010(6)