寬厚板軋機(jī)接軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用

宋程文，劉近軍

（萊蕪鋼鐵集團(tuán)銀山型鋼有限公司寬厚板事業(yè)部，山東 濟(jì)南271104）

1 前言

萊鋼寬厚板事業(yè)部主要裝備為1條4 300 mm專業(yè)板材生產(chǎn)線和3條熱處理生產(chǎn)線。粗精軋機(jī)作為主產(chǎn)線的靈魂設(shè)備，對(duì)整條產(chǎn)線的生產(chǎn)順行起到至關(guān)重要的作用。研究其重點(diǎn)部件的振動(dòng)規(guī)律，及時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析并適時(shí)維修保養(yǎng)，是保障生產(chǎn)順利進(jìn)行的重要工作［1］。軋機(jī)接軸作為低速重載特性的代表設(shè)備，由于其工作周期復(fù)雜多變，作業(yè)過程中的載荷變化頻率高［2］；傳動(dòng)環(huán)節(jié)眾多，監(jiān)測(cè)參數(shù)多樣且互相重疊，造成了數(shù)據(jù)獲取和數(shù)據(jù)處理難度增大。此前對(duì)于此類設(shè)備多采取多次隨機(jī)測(cè)量取值，并運(yùn)用沖擊能量的方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析。由于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境惡劣，對(duì)其分析的方法專業(yè)性較強(qiáng)，對(duì)設(shè)備點(diǎn)檢維護(hù)人員的素質(zhì)要求較高，進(jìn)而造成了上述方式的弊端較大且監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)誤差較大；對(duì)此，選用適合、高效的設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析，并進(jìn)一步應(yīng)用于其設(shè)備管理工作中變得尤為重要。設(shè)備安康智能管控系統(tǒng)是一種基于設(shè)備健康分析和高效節(jié)能一體化的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，應(yīng)用此系統(tǒng)對(duì)軋機(jī)接軸振動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并進(jìn)一步研究其狀態(tài)規(guī)律。

2 接軸振動(dòng)分析

利用設(shè)備安康智能管控系統(tǒng)對(duì)軋機(jī)接軸進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，采集其常規(guī)振動(dòng)參數(shù)。通過長(zhǎng)周期數(shù)據(jù)收集，分析其狀態(tài)變化規(guī)律，進(jìn)而制定適當(dāng)?shù)牧踊旨?jí)界限，從而降低現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)檢維護(hù)人員的工作強(qiáng)度和難度，提升對(duì)寬厚板生產(chǎn)線中低速重載設(shè)備的管控水平，現(xiàn)以粗軋機(jī)下接軸支撐軸承為例。

2.1 設(shè)備概況

萊鋼寬厚板線粗軋機(jī)為單輥往復(fù)式軋機(jī)，由上海重型機(jī)器廠制造，2009年6月投產(chǎn)，主電機(jī)功率7 000 kW，接軸回轉(zhuǎn)直徑1.1 m，工作轉(zhuǎn)速40～120 r/min.

2.2 歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集了2019-04-09—2019-07-09和2019-09-09—2020-02-27兩個(gè)周期內(nèi)的粗軋機(jī)下接軸支撐軸承三坐標(biāo)歷史振動(dòng)數(shù)據(jù)，具體如圖1、圖2所示。

圖1 粗軋機(jī)下接軸支撐軸承三坐標(biāo)歷史數(shù)據(jù)（20190409—20190709）

2.3 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

通過對(duì)粗軋機(jī)下接軸支撐軸承在兩次監(jiān)測(cè)周期內(nèi)的振動(dòng)數(shù)據(jù)分析，振動(dòng)值在一定備件周期內(nèi)是保持在一定范圍內(nèi)的。接軸輥端十字包及軸套在2019年9月1日進(jìn)行了整體更換，更換前后監(jiān)測(cè)參數(shù)范圍發(fā)生了顯著變化，十字包及軸套下線解體后測(cè)量傳動(dòng)齒面磨損量＞0.5 mm，直接驗(yàn)證了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)備狀態(tài)變化的實(shí)時(shí)反映。

圖2 粗軋機(jī)下接軸支撐軸承三坐標(biāo)歷史數(shù)據(jù)（20190909—20200227）

2.4 分析結(jié)果優(yōu)化及應(yīng)用

通過對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（見表1）的進(jìn)一步對(duì)比發(fā)現(xiàn)，新上線備件在運(yùn)行6個(gè)月周期內(nèi)各向振動(dòng)烈度參數(shù)明顯低于周期末備件。新上線備件在運(yùn)行6個(gè)月周期內(nèi)軸向振動(dòng)烈度＜10 mm/s的占總數(shù)據(jù)的93.65%，＜8 mm/s的占總數(shù)據(jù)的90.89%，＜5 mm/s的占總數(shù)據(jù)的84.34%。徑向1（Y）＜10 mm/s的占總數(shù)據(jù)的99.75%，＜8 mm/s的占總數(shù)據(jù)的99.28%，＜5 mm/s的占總數(shù)據(jù)的97.64%。徑向2（Z）＜10 mm/s的占總數(shù)據(jù)的99.98%，＜8 mm/s的占總數(shù)據(jù)的99.89%，＜5 mm/s的占總數(shù)據(jù)的99.23%。

表1 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比

綜上分析，特重新制定了粗軋機(jī)下接軸支撐軸承振動(dòng)烈度狀態(tài)界限，具體見表2。

表2 振動(dòng)烈度狀態(tài)界限表 mm/s

3 結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)粗軋機(jī)下接軸支撐軸承參數(shù)界定界限重新制定，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)預(yù)警起到了更準(zhǔn)確判定的目的，同時(shí)對(duì)其他相同類型設(shè)備額的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障分析起到了指導(dǎo)、推廣作用。