數字信號處理系統在冶煉廠軋機軸承故障處理中的應用研究

（山東壽光巨能特鋼有限公司，山東 壽光 262700）

冶煉廠是我國重要的工業產業，軋機是冶煉廠生產線上最重要的生產機械設備。隨著我國工業的不斷發展，冶煉廠的產量也在逐年上升，然而對軋機設備使用周期有了更高的要求。傳統情況需要找專業維修工人對軋機設備進行檢測與維修，這就導致軋機生產線的暫停，加大了冶煉廠的生產成本。運用信息化的手段改進傳統的冶煉廠軋機設備故障處理與維修變得尤為重要[1]。軋機軸承安裝方便，運行阻力小，在軋機生產線上承擔著重要的任務，直接影響冶煉廠的生產成本，是冶煉廠的核心設備。軋機軸承故障的處理是非常重要的，初期只是聲音、振動方面的故障，如果不能及時發現就會導致生產線的停產、設備的損壞等。因此，在日常工作中對軋機軸承的保養也需要具有一定的判斷能力。傳統的人工判斷方式已經不能順應時代的變化[2]。數字信號處理系統為冶煉廠軋機軸承的故障處理以及故障的預判提供了科學有效的方法，是確保軸承安全運行的根本方法，也是確保冶煉廠正常生產的重要手段。

1 軋機軸承故障實時監測

軋機軸承故障實時監測。主要就是根據軸承工作狀態的設備參數，例如：溫度、振動、壓力、工作時間等特征進行實時記錄，檢測這些與軸承工作狀態息息相關的內容是否與正常值相符，從而檢測軸承是否出現故障或可能出現故障。通過數字信號處理系統，將軸承工作情況轉換成數字信號，以特定參數作為衡量軸承是否正常運行的指標。溫度的升高、壓力的變大以及開關時間都將是重要數據，需要在軋機軸承故障實時監測過程進行數據收集，為后續故障診斷以及對策提出提供有效參考。數字信號處理系統收集的數據需要進行有效的保存，便于后續工作的開展。軋機軸承故障實時監測系統是一種科學、有效的預判系統以及信息處理系統。該系統可以排除外界的干擾，基于軋機軸承的工作特點，尋找和分析軋機軸承故障信號，通過故障信號的收集，判斷出故障種類，從而根據故障種類自動采取處理手段或者發出相應的警報，以供專業工人及時發現問題解決問題。

圖1 軋機故障實時監測工作原理

圖1 中清晰的描繪了軋機故障實時監測工作原理。模塊檢測需要與軋機軸承鏈接在一起，通過收集軋機軸承相關頻率，通過放大器、壓力感應器等進行物理轉換，將故障內容轉換長數字信號，然后通過對比器以及跟蹤器對故障內容進行對比與追蹤，從而確定軋機軸承的故障情況。數字信號處理系統是一個自動化的故障處理系統，通過將常見軸承故障進行編碼，從而判斷出軋機故障的實施情況。

2 軋機軸承故障診斷

軋機軸承故障診斷主要是通過對軋機軸承本身及運作過程進行信號采集、檢測、對比和判斷，從而判斷出軋機軸承故障的具體位置、種類與原因，預判軋機軸承故障，發現潛在風險，根據系統處理結果選擇對應的軋機故障處理方法與措施。通過數字信號處理系統對軋機軸承故障進行預警與判斷，能夠保證冶煉廠在規定的時間內完成工作任務，確保冶煉廠的正常運行。軋機故障診斷是根據數字信號處理系統監測到的數據，與數據庫的數據進行對比，從而找到軸承故障源頭。通過相關數據經過系統比對，確定影響因素的影響程度，從而估計出軸承故障等級。軋機軸承需要在一定的工作環境下以一定的轉速有效的運行，從而保障軋機整個機械系統的正常運轉。軸承故障診斷就是要通過數字信號處理系統，對軸承工作信號進行收集、分析和處理來判斷軸承是否存在故障。軸承故障判斷主要是進行軸承是否正常工作的判斷，一旦確定軸承存在故障就需要通過數字信號系統中的故障模型進行模擬測算，從而得出軸承故障嚴重程度、未來危害程度、需要做出的解決對策等。

3 軋機軸承故障的處理與對策

根據數字信號處理系統的監測數據、判斷結果，通過系統的綜合分析模塊，對軸承工作狀態的未來趨勢做出應有判斷，得出軸承故障等級。軸承故障等級直接影響處理對策的選擇，等級越高，處理對策需要越完備、越及時，有時需要做出暫停機器設備運行的決定；等級越低，處理對策需要具有針對性，需要對具體的位置進行適當的修改或者控制，不影響整條生產線的生產。軸承故障的處理與對策是數字信號處理系統在軸承故障處理中應用的最后一個環節，也是最關鍵的環節，它直接關系到冶煉廠軋機能否正常運轉，直接關系到軋機軸承故障能否完全解決，是否能夠確保軋機軸承長時間的工作運行。隨著科技的進步，數字信號處理系統在軋機軸承故障處理中的應用已經非常普遍。傳統的傅里葉信號分析已經不能適應新的時代，數字信號處理系統是該領域新的突破性進展，使得整個故障處理過程脫離計算機設備，安裝與使用過程變得更加方便、簡潔與靈活。

4 結語

隨著我國工業產業的不斷發展，以及科學技術的不斷進步，兩者必然會發生聯系，互相提供便利。軋機軸承故障預警與處理在當下工業發展水平下，必然會發生巨大變化。在日常工作過程中，要不斷的完善軋機軸承數據信息的采集工作，提高數字信號處理系統的檢測能力，逐步探索數字信號處理系統直接解決軋機軸承故障問題，不斷進行改良與創新。

創新是一個行業或者一種技術發展的根本動力，通過解決日常工作中遇到的難題，對現行解決方法與應用手段進行分析與改進，從而提高技術應用效率，提高生產產量，從而順應時代的要求。因此，需要不斷的對軋機軸承故障處理系統進行探索，創新出更加符合冶煉廠給可持續發展的技術，為冶煉廠的發展以及國家工業產業的發展做出巨大貢獻。