軋鋼機(jī)械設(shè)備維修與檢測(cè)研究

曾登高

（萍鄉(xiāng)萍鋼安源鋼鐵有限公司，江西 萍鄉(xiāng) 337000）

近年來(lái)，我國(guó)工業(yè)技術(shù)以及機(jī)械化水平都在不斷提高，軋鋼機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用愈發(fā)廣泛。軋鋼是指運(yùn)用重復(fù)持續(xù)旋轉(zhuǎn)的軋輥所產(chǎn)生的壓力，改變鋼坯、鋼錠的形狀，這種操作對(duì)軋鋼設(shè)備本身的質(zhì)量要求特別高。軋鋼機(jī)械設(shè)備由于價(jià)格昂貴，所以要做到隨意更新?lián)Q代比較困難，因此，軋鋼機(jī)械設(shè)備的維修檢測(cè)與日常保養(yǎng)是極為重要的。根據(jù)資料顯示，相較于一些其他國(guó)家已經(jīng)在第三次工業(yè)革命時(shí)期就已經(jīng)初步建立了比較完善的機(jī)械維修機(jī)制來(lái)說(shuō)，我國(guó)在機(jī)械維修領(lǐng)域的相關(guān)研究起步較晚。目前，機(jī)械生產(chǎn)廠家與施工企業(yè)雙方都無(wú)法獨(dú)立建立起完備的維修體系，但工程機(jī)械的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、以及維修保養(yǎng)直至設(shè)備的報(bào)廢與更換都是與維修息息相關(guān)的。面對(duì)越來(lái)越激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，傳統(tǒng)軋鋼機(jī)械設(shè)備的維修檢測(cè)方法面臨著技術(shù)落后導(dǎo)致維修檢測(cè)可靠性不高的困境，針對(duì)此問(wèn)題有待深入探討。

1 軋鋼機(jī)械設(shè)備維修

1.1 建立軋鋼機(jī)械設(shè)備維修的前期管理模式

軋鋼機(jī)械設(shè)備維修的前期管理在日后的保養(yǎng)和維修檢測(cè)工作中，具有重要影響作用。企業(yè)內(nèi)部需要針對(duì)軋鋼機(jī)械設(shè)備建立完整的前期管理模式，并明確相關(guān)負(fù)責(zé)人的責(zé)任[1]。從軋鋼機(jī)械設(shè)備投入生產(chǎn)，到軋鋼機(jī)械設(shè)備的采購(gòu)以及安裝調(diào)試等環(huán)節(jié)都屬于前期管理工作。缺乏軋鋼機(jī)械設(shè)備前期管理觀念的企業(yè)將會(huì)造成設(shè)備的實(shí)際使用環(huán)境與設(shè)備性能不匹配的現(xiàn)象導(dǎo)致軋鋼機(jī)械設(shè)備使用率過(guò)低。設(shè)備不同維修周期的維修費(fèi)用與可用度之間關(guān)系如下所示。

表1 軋鋼機(jī)械設(shè)備維修費(fèi)用和可用度

根據(jù)表1 中軋鋼機(jī)械設(shè)備的維修間隔的維修費(fèi)和可用度結(jié)果繪制出變化曲線，如下圖所示。

圖1 維修費(fèi)用隨維修周期變化曲線

軋鋼機(jī)械設(shè)備的前期管理涉及到日后的維修檢測(cè)與保養(yǎng)，在前期采購(gòu)時(shí)就應(yīng)該考慮該設(shè)備的維修保障、維修經(jīng)費(fèi)和維修周期以及維修后設(shè)備可用度等問(wèn)題。一旦發(fā)現(xiàn)新設(shè)備的質(zhì)量較差或者出廠設(shè)置等方面的問(wèn)題便可防范于未然[2]。以不斷提高軋鋼機(jī)械設(shè)備的使用效率和延長(zhǎng)設(shè)備使用年限為終極目標(biāo)，做好軋鋼機(jī)械設(shè)備的前期管理工作。除了在采購(gòu)階段對(duì)軋鋼機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量與性能方面進(jìn)行考量之外，還要培訓(xùn)出能夠熟練操作相關(guān)儀器設(shè)備的技術(shù)人員，在有效的維修制度下，應(yīng)用科學(xué)合理的維修方式對(duì)軋鋼機(jī)械設(shè)備進(jìn)行相關(guān)維修檢測(cè)。

1.2 應(yīng)用維修制度

軋鋼機(jī)械設(shè)備維修制度通常是按照定期強(qiáng)制保養(yǎng)和計(jì)劃預(yù)防修理的模式，在軋鋼機(jī)械設(shè)備使用期間，主要是以預(yù)防為主，這種觀念來(lái)源于機(jī)械設(shè)備工作后會(huì)產(chǎn)生不同程度的磨損，一旦設(shè)備出現(xiàn)的磨損沒(méi)有得到及時(shí)保養(yǎng)將會(huì)導(dǎo)致軋鋼機(jī)械設(shè)備故障。機(jī)械設(shè)備的磨損規(guī)律有跡可循，用勞倫茨曲線圖來(lái)表示。

圖2 磨損規(guī)律曲線

根據(jù)圖1 所示，0A 為是設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)階段，B 點(diǎn)之后的階段是快速磨損階段。為了保證軋鋼機(jī)械設(shè)備能夠正常運(yùn)行，尤其是需要避免在B 點(diǎn)之后發(fā)生設(shè)備故障，前期A 點(diǎn)～B 點(diǎn)之間的預(yù)防檢修工作是關(guān)鍵。根據(jù)軋鋼機(jī)械設(shè)備各個(gè)零部件的使用壽命對(duì)所有零部件劃分歸類(lèi)，應(yīng)用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行分組，將零部件之間的保修間隔期歸結(jié)于使用壽命，以此推算出整個(gè)軋鋼設(shè)備的維修檢測(cè)周期。在維修過(guò)程中，不僅要根據(jù)磨損規(guī)律做出提前部署，還要對(duì)非磨損機(jī)件所產(chǎn)生的故障進(jìn)行分析比對(duì)，例如：設(shè)備的疲勞損壞、變形老化以及操作不當(dāng)?shù)仍虍a(chǎn)生的故障。根據(jù)軋鋼機(jī)械設(shè)備的實(shí)際情況，對(duì)同一類(lèi)型的機(jī)械設(shè)備也要研究其運(yùn)行工況，針對(duì)運(yùn)行工況不太穩(wěn)定的工程，軋鋼機(jī)械設(shè)備的磨損差異也比較大，需要企業(yè)了解各組零部件的生產(chǎn)廠家以及使用情況[3]。這種維修制度起到了保證軋鋼機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的效果，但也需要在機(jī)械化水平不斷提高的同時(shí)，及時(shí)調(diào)整維修程序和內(nèi)容。

1.3 強(qiáng)化維修技術(shù)

軋鋼機(jī)械設(shè)備的維修技術(shù)是為了能夠恢復(fù)設(shè)備的出廠性能以及運(yùn)行速度等方面而采取的一系列技術(shù)手段。維修技術(shù)包括各種形式的維修方法、故障排查、維修方案、修復(fù)材料以及設(shè)備維修等具體步驟。在軋鋼機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，軋鋼零件連續(xù)繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在沖擊力和熱感效應(yīng)的影響下，導(dǎo)致軋鋼機(jī)械設(shè)備表面材料因溫度過(guò)高而產(chǎn)生脫落現(xiàn)象。軋鋼機(jī)械設(shè)備維修制度的內(nèi)容主要以日常保養(yǎng)和定期保養(yǎng)，臨時(shí)修理和總體大修為主[4]。不斷改進(jìn)故障診斷技術(shù)是強(qiáng)化維修技術(shù)的有效途徑。故障診斷技術(shù)主要適用于無(wú)需拆卸軋鋼機(jī)械設(shè)備，選用儀表器械等維修工具，利用科技手段獲取所需要的設(shè)備信息，比如運(yùn)行參數(shù)和設(shè)備異常反應(yīng)，根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)信息判斷軋鋼機(jī)械設(shè)備的故障狀況。

持續(xù)在線監(jiān)測(cè)是強(qiáng)化維修技術(shù)又一個(gè)有效手段。持續(xù)在線監(jiān)測(cè)主要是通過(guò)在軋鋼機(jī)械設(shè)備上加裝一定數(shù)量的傳感器，以機(jī)械自動(dòng)化診斷的方式提高維修效率，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化軋鋼機(jī)械設(shè)備的目的。通常來(lái)說(shuō)，軋鋼機(jī)械設(shè)備的故障發(fā)生頻率與機(jī)械的使用條件息息相關(guān)，不同的使用條件會(huì)導(dǎo)致軋鋼機(jī)械設(shè)備的使用壽命差異比較明顯[5]。即便是嚴(yán)格按照設(shè)備的使用時(shí)間計(jì)算出的故障概率也可能出現(xiàn)與實(shí)際情況有所出入的現(xiàn)象。以準(zhǔn)確獲取設(shè)備的可靠性為目標(biāo)，主要是采取對(duì)軋鋼機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)地檢測(cè)的手段。隨著機(jī)械化水平不斷提高，已經(jīng)改變了傳統(tǒng)的整體設(shè)備拆檢的方式，而是實(shí)現(xiàn)了局部解體機(jī)械設(shè)備，既能節(jié)省時(shí)間，又能避免整體拆卸出現(xiàn)新的故障點(diǎn)的狀況。

2 設(shè)計(jì)軋鋼機(jī)械設(shè)備的維修檢測(cè)方法

軋鋼機(jī)械設(shè)備的維修檢測(cè)的本質(zhì)就是找出一個(gè)最佳的設(shè)備維修節(jié)點(diǎn)，運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)提高維修檢測(cè)的可靠性。根據(jù)設(shè)備的前期管理、維修制度和維修技術(shù)，設(shè)計(jì)出新的維修檢測(cè)方法，將嚴(yán)格遵循可靠性與科學(xué)性原則，以實(shí)施維修工作的經(jīng)濟(jì)性與實(shí)際情況相結(jié)合，在降低維修成本的同時(shí)，延長(zhǎng)設(shè)備的使用周期。該方法充分考慮軋鋼機(jī)械設(shè)備的隱蔽性故障以及安全性故障，在傳統(tǒng)的維修檢測(cè)方法中是無(wú)法做到的。軋鋼機(jī)械設(shè)備的隱蔽性和安全性故障可以理解為無(wú)法直接獲取的安全隱患，避免軋鋼機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)災(zāi)難性后果。

3 實(shí)驗(yàn)分析

3.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

準(zhǔn)備三臺(tái)如下參數(shù)的軋機(jī)設(shè)備。

表2 軋機(jī)設(shè)備參數(shù)

選取兩種傳統(tǒng)維修檢測(cè)方法與文中維修檢測(cè)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比。

3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下。

表3 維修檢測(cè)可靠性實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在相同的實(shí)驗(yàn)設(shè)備下，文中維修檢測(cè)方法的可靠性比兩種傳統(tǒng)維修檢測(cè)方法均高出4.44%～7.19%不等，因此，文中維修檢測(cè)方法可靠性更高。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)闡述軋鋼機(jī)械設(shè)備的維修方式，并設(shè)計(jì)出新的維修檢測(cè)方法。為軋鋼機(jī)械設(shè)備的維修檢測(cè)提供了具體可行的思路，同時(shí)，豐富了學(xué)術(shù)界關(guān)于軋鋼機(jī)械設(shè)備維修領(lǐng)域的學(xué)術(shù)成果。由于研究條件有限，本文在論述軋鋼機(jī)械設(shè)備的維修技術(shù)層面還有所欠缺，未來(lái)將進(jìn)一步完善相關(guān)不足。