轧钢机械进行振动检测的必要性分析与研究

轧钢机械进行振动检测的必要性分析与研究

李飞张荣田辉崔三军

（陕西龙门钢铁有限责任公司轧钢厂陕西韩城715405）

摘要：轧钢机械在正常工作状态时，有一些故障会响其工作状态，针对这一情况，必须建立对故障原因的断体系，并利用合适的方法来确认是哪种问题，从而使钢机械避免出现更多类似的问题，进而提升其使用率。

关键词：轧钢机械；振动测试；

引言

故障诊随着我国工业化进程的快速发展，大型、重型机械设的投入使用也越来越多，这就对其工作性能及整体状态出了更多、更鲜明的要求。轧钢出产是将钢锭及接连铸轧制成材的出产环节，钢材的出产办法有轧制、铸造、挤压拉拔等。用轧制办法得到的钢材，具有出产过程接连性强出产效率高、种类多、质量好、易于机械化、自动化等长处因而得到广泛的使用。现在，约有90%的钢都是通过轧成材。轧钢机械正向着大型、接连、高速和计算机控制的向发展，所以对于轧钢机械设备运行情况的监督与诊断要具备时效性，从而提高轧钢机械设备的使用率及质量，长其使用寿命，总体目的就是保证轧钢机械设备能够高效科学、稳定地运行，并完成所有工序。

1.轧钢机械设备

轧钢机械设备的主要应用是生产钢材如型材、线材、钢管等金属材料提供给各行各业作为生产应用的产品,主要是通过两个旋转的轧辊通过轧制生产出所需的钢材形状和尺寸。轧机设备品种多样有型钢轧机用于生产型材、板带轧机可生产板带材料钢管轧机为主要生产钢管的设备。利用轧钢机械设备生产钢材的过程在国民经济中具有的重要地位,生产出的钢材不仅产量多而且性能好广泛应用于建筑,加工,有色金属,电子,管件,机械,仪器制造,高科技等领域。

2.轧钢机械振动特征的重要性

2.1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。

2.2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。

3.轧钢机械振动故障的原因

在进行实际生产的时候，轧钢机械出现振动故障的原因有很多，一般振动故障和转动有很大的关系，本文依照出现振动的特征以及运动方式的不同，对常见的振动故障进行分类，主要分为以下几种。

3.1转子发生异常振动故障

转子属于高速运动的部件，所以出现异常振动是相对常见的。尤其是在机械振动故障当中，主要是因为在安装过程中出现误差，转子由于某些意外的原因，比如说承载后产生形变或者制造的时候出现误差以及一些环境因素等而到造成转子自身质量不均匀，导致转子和转轴之间出现松动，最终造成转子轴承的固有频率出现变化导致异常振动，出现这种振动的故障会在短时间之内极大的破坏支撑转动的轴承。

3.2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。

3.3齿轮系传动过程中发生异常振动

在轧钢机械当中，齿轮转动是相对常见的传动机构。齿轮传动容易出现的问题是齿根的断裂和齿的磨损。出现这种故障主要是由于齿轮在高速旋转的条件下波动幅度如果超过了负载就会造成齿轮出现快速磨损的问题而齿轮出现异常震动，如果情况严重，可能会造成齿根断裂。

3.4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

4.轧钢机械振动故障诊断方法

目前，引起轧钢机械振动故障的原因有很多，比如不同的轧钢机械的工作状态、或是使用的轴承型号类型、在实际工作运转中的情况、用于检测故障的传感器的所在位置的不同等等，这些都可能对专业技术人员的分析产生或大或小的影响。因此，要想确定标准，难度非常大。在实践过程中，振动故障诊断标准的科学构建，需要注重定量评判标准的运用，还要有机结合相对判断指标等，从而在对比分析正常数值和测试数据的基础上，确定轧钢机械的具体故障情况。在现场，轧钢机械工作时，引起器械故障的原因比较多，一般情况下产生振动故障的原因多数与器械主轴运转有关，参照故障特点与轧钢机械工作状态，我们对于引起轧

钢机械振动故障的原因进行总结分类，分别为：滚动轴承、转子异常、齿轮系传动、电机振动。在轧钢机械实际运用过程中，对振动故障进行诊断分析时，首先是专业人员和设备管理者做好本职工作，监控发生故障的过程并保存好，有针对性地研究问题，并及时有效地扫除障碍。因为问题在不断变化，技术也在进步，所以要更加地重视专业人才的培养与知识的不断充盈，只有如此，才能更好地维护与维修轧钢机械，从而更好地优化故障分析，为其发展奠定基础。

在实际运用过程中，器械磨损是最为普遍的情况，而这个情况有可能引起径向间隙发生变动，而加速度传感器对这个改变不能准确地捕捉与诊断，这就会影响机械运作过程中对转轴和探头之间空隙的检测与诊断。在实际监测和诊断的运用上，主要是依据安装在轧钢机械设备上的监测系统直观地观察并记录在工作状态下的振动情况，依据这些记录更为及时有效地分析并解决轧钢机械发生的振动故障。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优化，同时做好数据采集工作，才能够确保对振动发生的故障进行准确诊断，有效地维护和控制轧钢机械生产活动。

结束语

总而言之，机械设备无论出现何种问题都对器械的工作状态有影响，所以必须及时有效地确定对应的方法和流程表，其进程主要是依据工作目的及要求一步步深入，从而使技术人员的效率更高，也更快地恢复器械的工作性能，让器械能够更快速地加入工作的队伍。伴随着世界经济的快速发展，我国经济也在快速地发展，对大型轧钢机械设备的应用极为普遍，而且使用范围也越来越广泛。要保证器械的工作性能稳定及正常运行，需要高度重视轧钢机械轴承振动故障的诊断问题，及时找到轧钢机械轴承发生振动故障的缘由并有效处理，从而保证整个轧钢机械系统的顺利运行。

参考文献：

[1]邓哲轧钢机械振动故障原因探析[J].工程技术研究,2017(10)：122+141.

[2]阮跃,陆江,严可国.振动分析故障诊断系统在轧钢机械中的应用[J].中国仪器仪表,2010(S1)：104-106.