軋鋼機(jī)械振動(dòng)故障原因和策略分析

蘇大維

（北京首鋼股份有限公司，河北 遷安 064404）

在軋鋼企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行過程中，可以利用軋鋼機(jī)械將產(chǎn)品由鋼坯轉(zhuǎn)化為成品。分析整體的生產(chǎn)流程會(huì)發(fā)現(xiàn)，軋鋼設(shè)備的使用時(shí)間較長(zhǎng)，負(fù)荷壓力較高，種種因素會(huì)直接導(dǎo)致機(jī)械社保出現(xiàn)故障。一旦出現(xiàn)問題，就需要相關(guān)專業(yè)人士針對(duì)出現(xiàn)的問題現(xiàn)象展開詳細(xì)的分析，找出問題所在。實(shí)際運(yùn)行過程中，機(jī)械設(shè)備故障出現(xiàn)，會(huì)直接導(dǎo)致軋鋼生產(chǎn)效率降低，給企業(yè)的的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)一定的阻礙。因此，為了促進(jìn)企業(yè)的健康、平穩(wěn)發(fā)展，有必要針對(duì)軋鋼設(shè)備的振動(dòng)故障展開一系列的原因分析。在實(shí)際工作中，將重心放在故障類型的分類以及事故現(xiàn)象原因的形成，隨后采取有效的應(yīng)對(duì)措施，為后期設(shè)備正常運(yùn)行與維修提供有效的保障[1]。

1 掌握軋鋼機(jī)械振動(dòng)特征的必要性

在現(xiàn)有政策的鼓勵(lì)支持之下，使我國(guó)的軋鋼行業(yè)的使用設(shè)備開拓了發(fā)展之路，具有更加優(yōu)良的發(fā)展空間，以現(xiàn)有國(guó)家相關(guān)政策為準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上，提升了我國(guó)的軋鋼機(jī)械（見圖1）生產(chǎn)的質(zhì)量。

圖1 軋鋼機(jī)械設(shè)備

下文便針對(duì)軋鋼機(jī)械的振動(dòng)特性其必要性展開詳細(xì)說明：

（1）以第四次工業(yè)革命的結(jié)束為背景，直接促進(jìn)了現(xiàn)代化科技的進(jìn)行，對(duì)于社會(huì)生產(chǎn)以及機(jī)械制造方面均有良好的應(yīng)用，隨之促進(jìn)了現(xiàn)有軋鋼機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用范圍，對(duì)于軋鋼機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)特性進(jìn)行了解，便于及時(shí)掌握設(shè)備中軸承的磨損情況。軋鋼機(jī)械設(shè)備使用過程中，軸承的作用不言而喻，將其使用的具體情況進(jìn)行及時(shí)掌握，可以促進(jìn)機(jī)械設(shè)備維護(hù)工作的順利進(jìn)行，是機(jī)械設(shè)備的使用年限加以延長(zhǎng)。

（2）鋼錠與鋼坯的制作過程中，軋鋼機(jī)械的振動(dòng)直接影響其制造質(zhì)量。將其振動(dòng)特征進(jìn)行掌握，進(jìn)而可以直觀的在軸承技術(shù)動(dòng)態(tài)觀測(cè)中進(jìn)行運(yùn)行指標(biāo)以及相關(guān)數(shù)據(jù)的建立，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于軋鋼機(jī)械運(yùn)行設(shè)備的及時(shí)掌握。此后，以高質(zhì)量、精細(xì)化生產(chǎn)為前提，進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)流程、更新機(jī)械設(shè)備，我國(guó)的裝備制造業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)[2]。

2 軋鋼機(jī)械振動(dòng)的故障分類及成因

2.1 轉(zhuǎn)子振動(dòng)

設(shè)備運(yùn)行過程中，常見的問題便是運(yùn)行期間的轉(zhuǎn)子運(yùn)行故障，究其原因主要包括以下幾點(diǎn)：

（1）軋鋼機(jī)運(yùn)行期間，帶動(dòng)轉(zhuǎn)子進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，并且對(duì)其轉(zhuǎn)速有一定的要求，在這樣的高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，極容易導(dǎo)致轉(zhuǎn)子出現(xiàn)老化以及磨損的情況，進(jìn)而產(chǎn)生振動(dòng)故障[3]。

（2）在安裝定子作業(yè)時(shí)，沒有有效的安裝要求支撐，作業(yè)中不規(guī)范行為常常出現(xiàn)，并且還存在安裝位置以及間距不符合規(guī)定的現(xiàn)象，此現(xiàn)象會(huì)直接導(dǎo)致相關(guān)設(shè)備在正常生產(chǎn)過程中出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象，導(dǎo)致生產(chǎn)運(yùn)行遭受阻礙。即使未能在開機(jī)中發(fā)覺振動(dòng)現(xiàn)象，也會(huì)在接下來(lái)的運(yùn)行過程中，安裝原因?qū)е铝宿D(zhuǎn)子磨損現(xiàn)象發(fā)生，進(jìn)一步引發(fā)了振動(dòng)現(xiàn)象以及其他事故[4]。

（3）在實(shí)際作業(yè)過程中，轉(zhuǎn)子的作用不可忽視，只有保障轉(zhuǎn)子自身的質(zhì)量，才能滿足生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，完全適應(yīng)軋鋼生產(chǎn)的高壓、高轉(zhuǎn)速環(huán)境。

2.2 電機(jī)振動(dòng)

軋鋼機(jī)械運(yùn)行期間離不開電機(jī)的動(dòng)力支持，電機(jī)設(shè)備也是軋鋼生產(chǎn)中不可或缺的結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)效率與質(zhì)量離不開電機(jī)設(shè)備支持。與此同時(shí)，電機(jī)振動(dòng)也會(huì)導(dǎo)致機(jī)械運(yùn)行出現(xiàn)振動(dòng)故障。如果電機(jī)自身運(yùn)行不穩(wěn)定，存在故障，或者是轉(zhuǎn)子安裝以及電機(jī)安裝不對(duì)稱，也是導(dǎo)致軋鋼機(jī)械振動(dòng)的原因。此外，如果定子和轉(zhuǎn)子電壓不平衡，一旦處于告訴運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，便可能導(dǎo)致軸系出現(xiàn)振動(dòng)，繼而引發(fā)斷裂現(xiàn)象[5]。

2.3 齒輪振動(dòng)

軋鋼機(jī)械結(jié)構(gòu)中，齒輪隨處可見，具有關(guān)鍵作用，其在傳動(dòng)過程中，由于會(huì)在遭受較高的壓力負(fù)荷，一旦存在安裝不合理以及齒輪自身質(zhì)量缺陷問題，導(dǎo)致過早磨損或老化，那么便會(huì)使齒輪傳統(tǒng)不穩(wěn)定，進(jìn)而導(dǎo)致軋機(jī)發(fā)生振動(dòng)故障。并且如果運(yùn)行中出現(xiàn)傳動(dòng)穩(wěn)定差得現(xiàn)象，會(huì)引發(fā)軋機(jī)振動(dòng)，一旦引發(fā)齒輪斷裂，便會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的安全事故。

2.4 傳動(dòng)軸振動(dòng)

對(duì)于軋鋼機(jī)械安全運(yùn)行分析過程中，發(fā)現(xiàn)傳動(dòng)軸也是引起機(jī)械振動(dòng)的原因之一。傳動(dòng)軸在機(jī)械運(yùn)行中可以確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，有效保障軋鋼安全生產(chǎn)。只是，如果傳動(dòng)軸出現(xiàn)了磨損或者變形現(xiàn)象，會(huì)直接導(dǎo)致軋機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定，繼而產(chǎn)生嚴(yán)重的振動(dòng)故障，嚴(yán)重威脅著安全生產(chǎn)工作[6]。

3 軋鋼機(jī)械振動(dòng)故障應(yīng)對(duì)措施

3.1 分析機(jī)械設(shè)備故障數(shù)據(jù)

3.1.1 分析軸承振動(dòng)數(shù)據(jù)

實(shí)施齒輪與軸承振動(dòng)的數(shù)據(jù)收集時(shí)，主要是借助傳感器設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)振動(dòng)數(shù)據(jù)獲取，此種方法雖然被應(yīng)用，便是效果不是很理想。具有效率低的缺點(diǎn)，在工作中，會(huì)出現(xiàn)傳感器敏感度降低，進(jìn)而導(dǎo)致后期的數(shù)據(jù)分析工作沒有可信度?；诖?，相關(guān)工作人員務(wù)必要在軸承振動(dòng)的數(shù)據(jù)分析工作中將以下幾點(diǎn)進(jìn)行明確：

（1）實(shí)施數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)時(shí)，建議采取動(dòng)態(tài)化方式，實(shí)現(xiàn)軸承磨損情況掌握。主要是借助于渦流傳感器針對(duì)軸承的間隙變化進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，將其在運(yùn)行過程中的間隙變化記錄下來(lái)加以分析，全面掌握軸承運(yùn)行過程中存在的磨損現(xiàn)象以及磨損程度。

（2）針對(duì)作業(yè)過程中軸承轉(zhuǎn)速的監(jiān)測(cè)。以動(dòng)態(tài)化轉(zhuǎn)速為手段，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工作過程中可能出現(xiàn)的各種故障問題，但是此種措施也會(huì)出現(xiàn)誤差。因此，需要技術(shù)人員引入同步探頭部件以及渦流傳感器，實(shí)現(xiàn)故障信息監(jiān)測(cè)[7]。

（3）綜合信息數(shù)據(jù)分析。針對(duì)部分有效數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以明確的故障來(lái)源為基礎(chǔ)，將特征數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將存在的問題及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)解決。

3.1.2 軋鋼機(jī)械設(shè)備狀態(tài)識(shí)別

一般而言，軋鋼機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)有以下幾種，分別為沖擊型、空載型以及穩(wěn)定型狀態(tài)。實(shí)際問題分析過程中，需要工作人員將相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面收集，收集完畢后還要有效的展開分析和比對(duì)，將當(dāng)前軋鋼機(jī)械設(shè)備的具有運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行明確，將其中部分不完整數(shù)據(jù)及時(shí)過濾掉 使數(shù)據(jù)具備有效性，為工作人員及時(shí)掌握設(shè)備性能提供可行性幫助。

3.2 控制設(shè)備零件及安裝

以實(shí)際應(yīng)用為基本需求，進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)加工時(shí)，務(wù)必要秉持精準(zhǔn)、科學(xué)的精神，展開零部件加工，保證零部件能夠符合后期的生產(chǎn)需求。而在后期的施工過程中，相關(guān)零件的安裝，需要借助安裝圖紙來(lái)完成，以嚴(yán)格的安裝標(biāo)準(zhǔn)，完成所有的零件安裝，全面實(shí)現(xiàn)裝配精密度的提升，進(jìn)而有效降低軋機(jī)設(shè)備故障概率[8]。

3.3 設(shè)備零件狀態(tài)的監(jiān)測(cè)

將加速計(jì)引進(jìn)軋鋼機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)中，可以反饋設(shè)備各部位運(yùn)行狀態(tài)，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，可以借助加速計(jì)確定故障位置。針對(duì)關(guān)鍵部位，可以將終端執(zhí)行器、減速機(jī)等設(shè)備應(yīng)用其中。設(shè)備安裝完成后，需要對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，明確設(shè)備正常運(yùn)行與故障運(yùn)行兩個(gè)極端情況下振動(dòng)信息差異，借此實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)信息的分析，將分析結(jié)果作為后期判斷振動(dòng)位置的主要依據(jù)，進(jìn)而可以準(zhǔn)確找出影響設(shè)備終端振動(dòng)的源頭，只有確定影響源，才能對(duì)癥下藥。

3.4 做好設(shè)備的維護(hù)工作

在軋鋼機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行期間，檢查設(shè)備運(yùn)行狀況是工作的主要內(nèi)容，隨后進(jìn)行設(shè)備后期運(yùn)行過程中的保養(yǎng)與維修。一旦設(shè)備出現(xiàn)異常狀態(tài)，便要及時(shí)進(jìn)行檢查，需要靈活應(yīng)用設(shè)備維護(hù)手段。維護(hù)工作不僅需要有即時(shí)性，還需要有周期性。設(shè)備運(yùn)行期間，故障出現(xiàn)是無(wú)法杜絕的，只能進(jìn)行有效的預(yù)防與保護(hù)[9]。而針對(duì)那些預(yù)見性差的問題，需要事先做好行之有效的應(yīng)急維護(hù)方案，以檢測(cè)設(shè)備提供的數(shù)據(jù)為主，展開全方位分析。部分精密度較高的設(shè)備，會(huì)因?yàn)槿藶椴僮饕约斑\(yùn)行環(huán)境的影響，產(chǎn)生一定程度的故障現(xiàn)象，降低設(shè)備的精密度。所以，實(shí)際的設(shè)備維護(hù)工作中，需要將這一既定事實(shí)加以考慮，展開有效的控制措施 ，隨后以加工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及運(yùn)行狀態(tài)為條件，選擇合適的地址進(jìn)行設(shè)備安裝，后期展開有效的檢查、維修工作。在生產(chǎn)前對(duì)設(shè)備進(jìn)行試運(yùn)行，根據(jù)設(shè)備的構(gòu)成制定有關(guān)的設(shè)備維修方法及計(jì)劃，軋鋼機(jī)的構(gòu)成如圖2所示。

圖2 軋鋼機(jī)的構(gòu)成

4 結(jié)語(yǔ)

綜合上述所言，軋鋼機(jī)在軋鋼生產(chǎn)過程中不可或缺，一旦出現(xiàn)故障現(xiàn)象，會(huì)直接導(dǎo)致軋鋼生產(chǎn)質(zhì)量與效率下降，因此，對(duì)其展開詳細(xì)的監(jiān)測(cè)是很有必要的。在此過程中，實(shí)施全面的故障分析，將故障原因進(jìn)行分析，確定原因后實(shí)施有效控制措施。維修過程中，主要的任務(wù)便是針對(duì)軋鋼機(jī)械振動(dòng)故障進(jìn)行診斷、維修方案加以確立。實(shí)時(shí)有效的維修工作與專業(yè)判斷，促進(jìn)行業(yè)內(nèi)軋鋼機(jī)械的穩(wěn)定安全運(yùn)營(yíng)，從而保障部了此類機(jī)械的安全性，為行業(yè)帶來(lái)穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)收入。