軋鋼機(jī)械設(shè)備故障診斷與安全運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)系分析

莫振錦 馮超毅

摘 要：本文概述了軋鋼機(jī)械設(shè)備的含義；通過對(duì)當(dāng)前軋鋼機(jī)械設(shè)備存在的故障及其應(yīng)對(duì)措施的分析，探討了安全運(yùn)轉(zhuǎn)的重要性及兩者之間的關(guān)系。

關(guān)鍵詞：軋鋼機(jī)械設(shè)備；故障診斷；安全運(yùn)行

隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的快速推進(jìn)，軋壓鋼鐵機(jī)械設(shè)備在促進(jìn)社會(huì)發(fā)展方面發(fā)揮了重要推動(dòng)作用。特別是當(dāng)前我國(guó)正處于工業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期，提升軋壓鋼鐵機(jī)械設(shè)備運(yùn)行效率刻不容緩。因此，對(duì)其進(jìn)行故障診斷分析具有重要的意義。

1 當(dāng)前軋鋼機(jī)械設(shè)備存在的故障及原因

1.1 轉(zhuǎn)子振動(dòng)不平衡

軋鋼機(jī)械設(shè)備存在的故障問題會(huì)對(duì)設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)及企業(yè)的效益產(chǎn)生負(fù)面的影響。其中最主要的原因就是軋鋼機(jī)械設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中的轉(zhuǎn)子振動(dòng)不平衡的問題。在軋鋼機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)制造或者安裝過程中，如果將轉(zhuǎn)子的中心安裝偏移，會(huì)產(chǎn)生不平衡的狀態(tài)或者是后期因?yàn)楦捎蜐?rùn)滑不到位，轉(zhuǎn)子在運(yùn)行時(shí)磨損嚴(yán)重，也會(huì)造成偏轉(zhuǎn)不平衡。在鑄造軋鋼設(shè)備運(yùn)行當(dāng)中，干油潤(rùn)滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)不到位，無法幫助機(jī)械各零部件進(jìn)行潤(rùn)滑工作，讓零部件直接接觸，從而導(dǎo)致故障發(fā)生。轉(zhuǎn)子振動(dòng)不平衡還會(huì)讓機(jī)械設(shè)備的地腳松動(dòng)，從而引起整個(gè)軋鋼設(shè)備明顯的非線性振動(dòng)，從而使各部分的零部件松動(dòng)，影響正常工作。

1.2 輥道故障和潤(rùn)滑不當(dāng)

在寶特韶關(guān)軋鋼現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備所有的故障當(dāng)中，產(chǎn)生故障的主要原因是熱鋸機(jī)輸送輥道（包括立輪等直接與鋼材接觸的設(shè)備）出現(xiàn)卡阻后對(duì)鋼材表面造成劃傷，所以為了避免設(shè)備出現(xiàn)更多故障現(xiàn)象，需要對(duì)原有的輥道及立輪進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和改良。熱鋸機(jī)輥道立輪受高溫烘烤、鋸切環(huán)境惡劣等因素，軸承容易損壞卡死并造成鋼材表面劃傷，熱鋸區(qū)輥道輸送線長(zhǎng)，輥道立輪多，在生產(chǎn)中很難查找到某一立輪卡死，同時(shí)更換立輪軸承非常困難且時(shí)間長(zhǎng)，如果此處的輥道出現(xiàn)故障，會(huì)直接造成軋機(jī)停車。

1.3 滾動(dòng)軸承及軸承箱故障

滾動(dòng)軸承在運(yùn)行過程中，如果各個(gè)部件的振動(dòng)頻率過高或者低于標(biāo)準(zhǔn)值，都會(huì)引起滾動(dòng)軸承的故障，從而導(dǎo)致整個(gè)軋鋼機(jī)械設(shè)備無法正常工作。如果在搬運(yùn)和安裝的過程中不注意，沒有按照生產(chǎn)要求選擇適應(yīng)規(guī)格的軸承或者干油潤(rùn)滑不當(dāng)或沒有進(jìn)行潤(rùn)滑，都會(huì)造成滾動(dòng)軸承的故障。

2 應(yīng)對(duì)故障的主要措施

2.1 故障數(shù)據(jù)的采集

要避免設(shè)備發(fā)生故障，需要對(duì)故障的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，這樣才能提前讓技術(shù)人員對(duì)故障進(jìn)行準(zhǔn)確的診斷，提前做好防御工作。數(shù)據(jù)的采集主要包含轉(zhuǎn)子的振動(dòng)頻率、電機(jī)振動(dòng)、齒輪振動(dòng)及滾動(dòng)軸的振動(dòng)等方面，除了機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)采集外，還需要將生產(chǎn)系統(tǒng)中的潤(rùn)滑部分和除鱗降溫的關(guān)鍵部分的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析。從故障診斷的需要來看，采集的數(shù)據(jù)越長(zhǎng)越好，但是由于快速博里葉變換需要的時(shí)間與采集數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度呈現(xiàn)指數(shù)般增加，并且極大地增加數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)孔。考慮到軋鋼機(jī)械設(shè)備的工作轉(zhuǎn)速較低的情況，設(shè)定的每組原始采集數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度為2048點(diǎn)較為合適，這樣可以覆蓋上述的特征頻率成分。

2.2 輥道立輪的改造

為減少熱鋸機(jī)輸送輥道出現(xiàn)故障的幾率，本文針對(duì)寶特韶關(guān)軋鋼分廠鋸區(qū)輥道設(shè)備進(jìn)行改造，通過現(xiàn)場(chǎng)分析，對(duì)鋼材表面造成的劃傷點(diǎn)主要是輸送輥道的立輪，立輪軸承因潤(rùn)滑脂受高溫烘烤容易結(jié)焦而經(jīng)常卡死并造成棒材表面劃傷，在原有的輥道立輪安裝方式上如果要恢復(fù)立輪旋轉(zhuǎn)就需要將輥道蓋板吊出在線外拆卸立輪清洗或更換軸承才行且耗時(shí)很久，這樣的固定方式在生產(chǎn)的過程中一旦出現(xiàn)立輪卡死的情況，就會(huì)造成很長(zhǎng)的誤產(chǎn)時(shí)間從而影響生產(chǎn)效率。針對(duì)立輪卡死后恢復(fù)要耗時(shí)久這個(gè)問題，通過采用改變立輪固定的方式，將原先立輪的固定方式改造成只用4枚M16的螺栓固定的可輕易拆卸的固定方式，改造后更換一個(gè)立輪所需時(shí)間是原先所需時(shí)間的20%左右，大大提高了檢修效率，可解決立輪卡死后拆卸困難且耗時(shí)長(zhǎng)的問題。另外，原立輪輪軸油孔不利于對(duì)其進(jìn)行加油及維護(hù)，給油周期需短，否則高溫烘烤就會(huì)使輪軸加油孔里的干油結(jié)焦變硬堵死油孔，使得下次加油時(shí)無法再經(jīng)過加油孔對(duì)立輪進(jìn)行加油，只能用人工拆卸，需耗費(fèi)大量的人力來加油維護(hù)，針對(duì)這一狀況，通過重新設(shè)計(jì)新的立輪輪軸來代替原輪軸，采用增大加油孔的直徑并在輪軸上增加一條新的導(dǎo)油槽，改進(jìn)后的立輪軸，立輪的加油周期可延長(zhǎng)70%以上，極大地節(jié)省油品的消耗及人工成本。同時(shí)，熱鋸輥道立輪的工況環(huán)境較差，鋸切時(shí)產(chǎn)生的鋸屑與冷卻水混合板結(jié)等使立輪腐蝕、磨損嚴(yán)重，加劇了立輪滾動(dòng)軸承的損壞。針對(duì)立輪滾動(dòng)軸承容易損壞的問題，我們將靠近熱鋸機(jī)前后的輥道立輪的軸承改成了自潤(rùn)滑的銅套，通過改造降低了立輪軸承損壞率和軸承備件的消耗。

2.3 干油潤(rùn)滑系統(tǒng)的配合使用

在軋鋼機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中，除了輥道之外，還需要進(jìn)行干油潤(rùn)滑才能降低設(shè)備出現(xiàn)故障的幾率。本文中主要是進(jìn)行集中潤(rùn)滑的闡述。在集中干油潤(rùn)滑系統(tǒng)中，主要裝置包括電動(dòng)干油泵、干油箱、切換閥、壓力繼電器、時(shí)間繼電器、壓力指示器、液位開關(guān)、分配器、控制柜及控制柜力的設(shè)備、過濾器等。當(dāng)軋鋼設(shè)備的輥道正常使用時(shí)，系統(tǒng)會(huì)開啟到自動(dòng)運(yùn)行的狀態(tài)，當(dāng)設(shè)備停止工作后，系統(tǒng)也會(huì)統(tǒng)計(jì)運(yùn)行。其系統(tǒng)工作是通過設(shè)立干油站來進(jìn)行的，工作是電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)潤(rùn)滑泵從儲(chǔ)油桶吸入潤(rùn)滑脂，壓送到換向閥，通過換向閥交替向外部?jī)蓷l管路供油，換向閥由管路上的末端差控制器控制換向，當(dāng)兩條管線交替供油完成一個(gè)周期是潤(rùn)滑泵自動(dòng)停止供油，在設(shè)定的供油間隔時(shí)間到時(shí)潤(rùn)滑泵自動(dòng)啟動(dòng)再完成下一個(gè)供油周期。當(dāng)儲(chǔ)油桶內(nèi)的油位到達(dá)低位時(shí)，補(bǔ)油閥自動(dòng)開啟集中干油泵站為油桶補(bǔ)油，當(dāng)油位上升到高位時(shí)，補(bǔ)油自動(dòng)停止。

3 結(jié)語

總而言之，要保證軋鋼機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，必須從設(shè)備的主要部分入手，收集到相關(guān)的故障數(shù)據(jù)后，對(duì)相應(yīng)的部分進(jìn)行整改和維護(hù)，這樣才能大大降低故障發(fā)生的概率。

參考文獻(xiàn)

[1]劉展，花磊.試論軋鋼機(jī)械設(shè)備的故障診斷與機(jī)械設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)的重要關(guān)系[J].中國(guó)機(jī)械，2015，（9）：132-133.

[2]李艷，李艷峰.關(guān)于軋鋼機(jī)械振動(dòng)故障的診斷分析[J].冶金經(jīng)濟(jì)與管理，2014，（3）：117.

（作者單位：寶鋼特鋼韶關(guān)有限公司軋鋼分廠）