轧钢机械振动故障的诊断

轧钢机械振动故障的诊断

李云飞

河钢股份有限公司承德分公司板带事业部河北省067000

摘要：伴随我国当前工业经济发展速度进一步加快，重型机械设备的使用量越来越大，也给重型轧钢机械设备的使用性能提出了更高的要求。轧钢主要指的是应用不断旋转的轧辊产生的压力来对钢锭钢胚的形状进行改变的整个过程，一定要有效的监管和诊断轧钢机械设备，让机械设备的运行效率和质量大幅度提高，让设备的使用寿命延长，本文重点对轧钢机械设备振动故障特征进行分析，并且深入讨论振动故障的诊断流程和判断标准，对轧钢机械设备的性能进行改良，确保设备能够高效、科学、稳定的运行。

关键词：轧钢机械；振动故障；数据采集；故障诊断

引言

一旦振动故障的情况在轧钢机械运行的过程中发生，就会影响轧钢机械的生产质量，同时也会对其的安全性造成影响，虽然这种影响看似非常普通，但实则非常重要，在轧钢机械生产和运行的过程中，振动故障也是需要加强重视的重要部分，同时也是对维护设备工作的重点内容。在监测和诊断振动故障上，主要可以通过安装监测系统在轧钢机械设备的方法来实施，严格的监控振动幅度，以此来保证准确、及时的对振动故障发生的原因进行判断。在诊断和处理轧钢机械振动故障时，要对判断的标准进行不断的优化，同时做好数据采集的工作，之后全面的对频谱进行分析，只有按照上述这样的方法，才能够确保准确的对振动发生的故障进行诊断，有效的维护和控制轧钢机械生产活动。

1轧钢机械振动特征的重要性

1.1能够对轴承的磨损情况进行动态的掌握

在轧钢机械当中，磨损是非常常见的一种失效形式，可能会导致径向间隙出现变化，进而造成传感器缝隙的电压改变，加速度传感器无法对这种变化进行准确的判断，导致无法动态监测转轴和探头之间的空隙。某些转轴的表面带有毛刺，系统会进行相应的滤波处理将干扰排除，因为出现一些个别的振动，可能会导致晃动等特殊情况，因此以间隙电压变化为判断依据通常条件下使用的是间隙的平均值。

1.2对轴承转速进行动态观测

特征频率指的主要是故障的频率，由于在故障信号分析的过程中，是随机选用的因子，不可能和理论计算出来的频率完全一致。对于这种问题，我们通常条件下会选取一定时间之内，振幅变化的最大值来作为振幅以此来限制特征频率，如果测量转速的过程中产生了误差，无法正确的将故障特征频率计算出来，如果在转速出现变化的时候，会产生更大的问题，安装涡流传感器可以让不同通道的数据收集工作得以实现，另外可以对频率进行准确的计算，另外涡流传感器测试因为加入了人工操作的部分，可以很好的表现出轴承振动的周期性特征，另外在此条件下观测特征频率，还有转速的计算方面获得的结果更为准确。

2振动故障原因分析

2.1转子发生异常振动故障

轧钢机械设备出现振动故障几率比较高的部位就是转子，导致转子出现故障的原因也是多种多样的。首先，转子在轧钢机械设备投入生产过程中，运行速度是非常快速、甚至是高速运行的，转子在长期处于高速运行的状态下，是非常容易出现问题；其次，如果技术员工在不正确的操作下安装转子，那么转子和转轴二者之间的配合就会在生产过程中出现问题，长时间运行下也会出现故障；最后，转子在生产时（这里所阐述的生产是指生产制作转子的过程），因为制作不精良，导致轧钢机械投入生产时，转子出现变形、承压力度不够等情况，最终导致设备出现故障，影响企业生产。

2.2电机发生振动故障

在轧钢机械当中，电机应用十分广泛出现，振动故障也是相对常见的，一般情况下出现这种振动故障的原因主要是由于在组装电机的过程中，安装转子不对称或者定子和转子之间的电压不稳定、不均匀等情况导致的，在高速转动摩擦的时候，轴系产生异常振动故障或者松动。

2.3齿轮系传动过程中发生异常振动

齿轮作为轧钢机械关键性组成部分之一。当齿轮出现机械故障的时候，比较常见的齿轮磨损或者是齿根断裂。因实际旋转过程中速度异常快，造成齿轮波动幅度已经超出了其应有的负载，最终严重影响轧钢机械正常运转。

2.4滚动轴承发生异常故障

在传动的过程中，滚动轴承是非常重要的一个零件。在工作的过程中，轴承的内外圈频率需要和标准值相同，否则就会产生异常震动，让磨损程度加大，最终造成机械故障，对设备的运行产生较大影响。

3轧钢机械振动故障诊断

3.1故障诊断流程

总而言之，轧钢机械设备如果出现问题都会对轧钢工作的提升有直接影响，所以一定要在有效的时间内制定相应的诊断方案和诊断流程，让工作人员的诊断效率大幅度提升，轧钢机械故障诊断的流程主要是根据工作目标和工作任务进一步进行细化，可以分为以下几部分。首先对轧钢故障诊断的标准进行了解，进一步检测轧钢机械设备。其次，对相关参数进行确认。第三，对诊断任务和终端目标进行确认。第四，对检测内容进行明确定位，加装相应的检测传感器，进一步的检测机械。第五，依照检测内容，将资料收集渠道拓宽，进一步探究和分析检测数据及故障数据，根据对比的方法分析轧钢故障数据，第六对相应的结果进行处理，生成检测报告，依照检测报告，得出相应的结论。

3.2故障数据的采集

在对数据进行采集的过程中，需要对实际轧钢机械运行的情况进行密切的灌注，数据采集的越长就证明越好。由于考虑到轧钢机械工作的转速等，从而造成加大数据存储空间的问题，因此最好定原始数据的采集长度为2048点。因为所触发的键相信号，和数据的采集有着非常密切的关系，而键相信号又分为两种，一种为人工，另外一种则为自动，其在应用的情况上存在较大的区别。在有转速的轴上，主要应用的是总动键，多数情况下采取的采样方法是整周期。而不能在转速的设备上进行安装，则要对人工键相进行适应，具体方式是按照设备的转速，人工对每块振动采集板的采样频率进行设置，在确保数据一样长度下，所需要的数据，也就是发生故障频率的数据，会按照采样频率的改变而有所变化。所采集到的数据在一般的情况下，都会在固定的数据库中存储，数据库的种类分的种类有很多，主要有一周数据等。而原始数据则是这其中最重要的，因为第一次设备启动的原始数据，就在这其中存储着，而在诊断故障时，可以将这些数据作为一个重要的参考标准，对是否能够准确的诊断故障的结果有着极大的影响。

3.3故障数据分析及处理

就轧钢设备当中的振动故障而言，一般情况下数据分析工作主要是参考以往经验，并在专业化软件辅助下进行研究。具体来说，故障数据处理中，工作人员不能够单纯性致力于理论开展，而必须要结合轧钢设备实际情况，比如，轴承磨损情况与转速的动态化检测，仔细观察轧钢机械振动故障发生期间，还存在哪方面的重大问题，明确问题的实际严重程度。此外，工作人员还需要在被测量设备中安装相应的加速传感器，从而正确反映设备问题，寻找出现问题的实际原因。总而言之，轧钢设备振动故障诊断中，工作人员应从细节处入手，借助专业化的计算机技术以及相关的检测设备，清楚了解振动故障类型、原因以及相关的处理方法等，进一步贯彻落实各项数据的纠正处理，使振动故障得到彻底解决。

结语

综上所述，诊断轧钢机械振动故障不但是一项非常复杂的工作，同时也是一项特别重要的工作，其在分析诊断频谱好数据采集工作中，是一项需要重点关注的内容。因此，应该充分的重视故障诊断工作，不断对判断的标准进行完善，加强采集数据的工作，同时全面的分析各项有关的数据，让轧钢机械振动故障诊断形成一个完善的系统，以便让诊断故障的效率和准确性得到有效地提高，进而让轧钢机械振动的安全性得到有效的保障。

参考文献

[1]司荣刚.轧钢机械振动故障的诊断研究[J].中外企业家,2015(09).

[2]杨龙彬.轧钢机械振动故障原因探析[J].科技经济导刊,2016(19):78-79.