軋鋼機械振動故障的診斷分析

劉寶安

摘要：軋鋼機械的振動故障，是在軋鋼軋制過程中十分普遍的一種問題。對于軋鋼機械的操作一定要嚴格按照相關(guān)規(guī)范進行操作。對軋鋼機械出現(xiàn)的一些故障，需要進行合理的分析，分析故障來源，對產(chǎn)生軋鋼機械振動的各項數(shù)據(jù)經(jīng)行采集處理，用更加科學(xué)的方法進行軋鋼機械振動故障的診斷研究，才能最大程度的保證軋鋼機械的正常使用。本文就這些內(nèi)容進行闡述，希望能對軋鋼機械振動起到一定的解決作用。

關(guān)鍵詞：軋鋼機械;振動故障;診斷研究;

1軋鋼機械振動故障的判斷標準

在充分利用各種先進設(shè)備、技術(shù)對軋鋼機械的運行情況進行檢測的情況下，對當(dāng)前軋鋼機械振動故障的診斷情況進行全面分析來看，比較常用的判斷標準主要有如下三種：一是故障類比評判標準;二是故障定量評判標準;三是故障相對評判標準，在保證軋鋼機械振動穩(wěn)定性、可靠性等方面有著極大作用。在受到環(huán)境、經(jīng)濟、生產(chǎn)條件等多種因素影響的情況下，軋鋼機械可能出現(xiàn)各種振動故障，因此，想要準確進行各種物理現(xiàn)象的評判有著比較大的難度。

目前，軋鋼機械的工作狀態(tài)、軸承種類、實際運轉(zhuǎn)速度、故障檢測傳感器的安裝部位、振動故障的類型等都會給故障判斷帶來不同程度的影響。所以想要制定出科學(xué)的故障診斷標準，有著非常大的難度。在實踐過程中，振動故障診斷標準的科學(xué)構(gòu)建，需要注重定量評判標準的運用，還要有機結(jié)合相對判斷指標等，才能在以時間軸為基準的情況下，充分利用相同的測試方式、測試位置和工況定期測量等，獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，從而在對比與分析正常數(shù)值和測試數(shù)據(jù)等的基礎(chǔ)上，確定軋鋼機械的具體故障情況。根據(jù)實踐診斷情況來看，在線振動監(jiān)測診斷系統(tǒng)的合理應(yīng)用，主要包括如下九個流程：一是檢測;二是確定被檢測對象和基準頻率;三是選擇檢測內(nèi)容;四是明確檢測任務(wù);五是現(xiàn)場進行檢測;六是回收相關(guān)數(shù)據(jù);七是查找和對比重要的數(shù)據(jù)信息，并形成其報告;八是檢查數(shù)據(jù)，如果存在異常情況，則需要對其進行可靠分析，才能制定出可行的解決措施和采用合適的技術(shù)，如果沒有異常情況則需將報告存入檔案庫中;九是繼續(xù)進行下一個對象的檢測，按照第四步繼續(xù)操作。

2分析處理故障特征數(shù)據(jù)

2.1.動態(tài)觀測軸承轉(zhuǎn)速

特征頻率本質(zhì)上就是故障頻率，由于用來分析的故障信號是隨機的，不可能和理論頻率完全吻合。這種情況下我們需要對特征頻率進行限制，一般把選定時間段內(nèi)的最大振幅作為限制的標準。如果在對轉(zhuǎn)速進行測量的過程中有較大誤差出現(xiàn)，那么就很難準確的將故障的特征頻率測出來，再加上在此期間轉(zhuǎn)速突然發(fā)生變化的話，那情況將變得更壞。安裝渦流傳感器，可以實現(xiàn)同時進行不同通道的數(shù)據(jù)采集，并能保證頻率計算的準確性。另一方面，因為有了人工的參與，在利用渦流傳感器進行測試的過程中，軸承振動的周期性可以得到很好的保證，所以以此為基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)速計算和特征頻率觀測就更趨正確。

2.2研究振動特征頻率

如果對輸出徑與輸入徑振動情況的測量能夠同時進行，就能夠根據(jù)具體的振動相位和強弱進行處理。一般地，齒輪的振動頻率低于軸承的振動頻率，且振動特點各異。軸承振動的穩(wěn)定性不如齒輪，而齒輪的振動形式又不如軸承豐富。這就要求我們把加速傳感器和位移傳感器很好的結(jié)合起來使用，這樣才能不斷拓寬頻率收集的范圍，使得振動故障的發(fā)現(xiàn)更加及時、數(shù)據(jù)分析更加準確、解決問題更加快捷。

2.3能夠動態(tài)掌握軸承的運轉(zhuǎn)、磨損情況

眾所周知，磨損會改變徑向間隙，從而導(dǎo)致傳感器縫隙間的電壓發(fā)生改變，它是一種最為常見的失效方式。加速度傳感器很難對這種磨損導(dǎo)致的變化進行分辨。動態(tài)的對檢測探頭和轉(zhuǎn)軸間空隙內(nèi)電壓的變化情況進行監(jiān)測，可以獲取在磨損作用下軸承圓度的變化情況，有利于故障判斷的準確性和有效性。對于一部分表面帶毛刺的軸具，系統(tǒng)會自動采用適當(dāng)?shù)倪^濾技術(shù)對干擾進行有效排除。在特殊情況下個別沖擊會導(dǎo)致轉(zhuǎn)軸晃動而導(dǎo)致所測數(shù)據(jù)的波動，所以一般將間隙電壓的平均值作判斷的依據(jù)。

3軋鋼機械振動故障診斷處理策略

3.1軋鋼機械實時工作狀態(tài)的準確識別

在不同的運行方式下，軋鋼機的工作狀態(tài)是不同的，它與生產(chǎn)目標、生產(chǎn)過程等有很大的關(guān)系。一般來說，軋鋼機的工作狀態(tài)有以下幾種：穩(wěn)態(tài)、沖擊狀態(tài)。在實際生產(chǎn)中，如果軋制機處于空載狀態(tài)，如果穩(wěn)定，振動效果是最小的。如果軋鋼機處于咬鋼或甩鋼的工作狀態(tài)，沖擊振動會比較明顯，對整個作業(yè)效率有很大的影響。同時，在采集滾壓機沖擊過程數(shù)據(jù)時，可以自動將其放置在波形中心，從而有效地降低了對數(shù)據(jù)完整性的影響。最后，為了保證軋鋼機實時工作狀態(tài)相關(guān)數(shù)據(jù)的可比性，對解決軋鋼機振動引起的各種故障問題有著重要的影響。因此，可以看出，在各個行業(yè)軋鋼操作與有效使用，必須重視對滾動機械故障診斷的有效診斷，采用適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)采集方法，結(jié)合各種現(xiàn)代化信息技術(shù)和設(shè)備，提高軋鋼機械的運行效率。

3.2故障特征數(shù)據(jù)采集

目前，在滾動振動故障的具體診斷過程中，數(shù)據(jù)采集量與診斷精度密切相關(guān)。因此，在實際的數(shù)據(jù)采集中，工作人員必須充分考慮設(shè)備的速度。一般來說，機械設(shè)備的轉(zhuǎn)速相對較低，同時，快速傅里葉變換所需的時間和采樣數(shù)據(jù)的長度往往呈指數(shù)增長，這將增加存儲空間。故障數(shù)據(jù)采集可以從多方面進行：一是實現(xiàn)軸承磨損程度的動態(tài)監(jiān)測。使用渦流傳感器時，不斷改變探頭體與轉(zhuǎn)軸之間的間隙，掌握軸承磨損帶來的影響，是及時診斷的有效途徑。相關(guān)故障在嚴重軸晃動情況下的沖擊現(xiàn)象，因此滾動軸承故障的機械振動數(shù)據(jù)采集通常是空的，平均間隙穩(wěn)態(tài)值作為參考，并確定滾動機械是否處于異常狀態(tài);二是動態(tài)檢測速度。典型的特征頻率是振動故障的頻率，是為了提高滾動軸承振動特性數(shù)據(jù)的可靠性，需要分析信號隨機性。一般來說，某一頻率范圍的最大振幅被視為特征頻率的振幅。安裝渦流傳感器后，可大大提高頻率計算的精度，提高診斷結(jié)果的可靠性。三是綜合考慮。一般軸承的振動頻率、齒輪的診斷頻率在振動特點方面也有著一些差異，因此，在綜合利用位移傳感器、加速度傳感器的情況下，可以大大提高系統(tǒng)解決各種問題的能力。

4結(jié)語

總之，軋機的振動故障是設(shè)備運行中比較常見的問題，以前使用的方案是更換部件或更換設(shè)備，不能客觀地診斷軋機機械振動故障的原因。另外，軋機的振動故障解決問題相對簡單，從而影響整體工作的順利進行。目前，鋼材軋制的振動故障阻礙了專用機械設(shè)備的不斷優(yōu)化，制約了相關(guān)技術(shù)水平的提高，在實際工作中，工作人員必須進行詳細的診斷，徹底解決問題，實現(xiàn)有效的操作。因此，本文的研究也就顯得十分的有意義。

參考文獻：

[1]?司榮剛.軋鋼機械振動故障的診斷研究[J].中外企業(yè)家.2015（09）.

[2]?張自強.軋鋼機械振動故障的診斷分析[J].科技致富向?qū)?2015（09）.

（作者身份證號碼：120224198608112410）