冶金机械设备安装运行故障诊断方法研究

董 壮

（ 辽宁科技大学，辽宁 营口 115005）

冶金行业在我国占有重要地位，是我国经济发展的重要组成部分。随着各行业发展以及市场对冶金行业生产需求持续增长，对其生产力提出更高要求，冶金技术优化以及各种机械设备升级是实现行业生产力突破的关键因素。现阶段，各种冶金技术已足够满足市场需求，机械设备同样比较先进，但实际冶金设备安装运行过程中，往往由于多种故障因素影响，造成企业生产力下降。对此，文中对冶金机械设备在安装运行时普遍存在的故障原因进行分析，并给出有效的诊断方法建议，以期为相关技术人员提供参考。

1 冶金机械设备安装运行故障类型

冶金行业生产主要以机械化模式进行作业，随着我国科技发展，各种先进冶金设备不断被研制出来并应用于实际生产当中，但生产效率高的紧密机械设备，更容易出现各类故障，影响冶金企业整体生产力。通过对冶金机械设备安装运行过程进行调研，常见故障类型主要有以下几种：

1.1 设备连接故障

连接故障是所有冶金机械设备最常见问题。技术人员在安装设备过程中，由于疏忽或其他各种原因，造成设备部件之间出现连接不牢问题，插头松动或部分连接位置松动，导致电力连接不通畅，电流中断或者动力无法穿到等现象。通常此类故障较为简单，及时发现并检查整改后，通常不会对冶金生产造成过于严重影响。

1.2 设备温度过高问题

现阶段各种冶金设备比较先进，构造复杂程度高，精密部件较多，且对于温度影响较为敏感。在冶金生产当中设备由于摩擦、电流负荷超标或冷却系统作用不明显等原因，造成设备自身温度过高，可能造成精密部件失灵、损坏。设备运行温度超出设计最大温度，在冶金机械设备故障中发生频率高，但引发因素多样，技术维修人员在检查诊断时难度较高，但经验丰富的维修人员往往会通过设备温度高低，判断设备是否出现故障。

1.3 设备运转产生噪声

冶金机械设备生产运转时，不可避免会产生各种声音。一般情况下，冶金设备在正常生产过程中，除了设备运转声音，不会产生其他噪声，只有在发生故障的情况下，才会在相应故障部位产生特别噪声。一些维修人员常常通过设备发出噪声部位，判断故障发生大概位置。设备产生噪声主要有两种原因，一是机械设备在设计时不合理，另外一种原因是技术人员在安装过程中，质量不合格，设备部件连接不够紧密，约束力不足，设备启动后，部件之间产生摩擦或碰撞，产生噪音，同时加剧部件磨损，甚至造成设备无法运转。

1.4 设备振动故障

设备振动故障发生频率同样较多，冶金设备结构复杂程度高，影响传动系统云状因素多，各种管道无聊运输过程中，管道转弯处在长期冲击力作用下，极易出现振动故障，包括转子结构位置由于其运动机理，同样容易产生振动故障。另外，技术人员安装设备时，没有严格按照规定要求进行安装，或安装完成后未仔细检查，出现部件之间连接不牢，设备运转引起振动故障发生。冶金设备运转过程中，部件之间或设备与物料之间发生振动故障，必须及时进行排查故障部位，并采取有效措施解决，否则，设备在长时间振动故障下运转，会导致振动幅度不断增大，加快设备损耗，最终造成设备瘫痪，影响整体生产效率。

1.5 设备老化问题

钢铁冶金企业为满足庞大的市场需求，以及提高企业经济效益，冶金生产往往不间断进行，各种机械设备持续处于工作状态，及时有技术人员定期进行维护保养，但设备磨损、老化速度依然很快，缩短设备实际使用年限。这类故障在冶金生产中比较少，因为企业技术人员需要定期检查设备状态，对于老化情况严重设备进行及时更新，避免影响企业生产效率。

2 冶金机械设备安装注意事项

企业在冶金生产过程中，为防止机械设备发生故障，设备安装前，对所有准备安装零部件进行清洗，保证其清洁不沾染泥垢等杂质，避免设备运行时因污垢等因素造成故障隐患。对设备安装现场环境进行打扫清理，包括设备基础检查，确保安装环境不会阻碍冶金设备正常作业。在设备安装时，首先应当对各个设备安装部件质量进行检查，对于存在缺陷等残次品部件更换，检查零部件安装数量，确保设备安装不会出现缺少零件问题。另外，安装过程中，技术人员应当严格按照设备安装要求规范操作，根据冶金设备安装条件以及设备类型、型号制定合理的安装方案，进而高效完成设备安装工作。在设备日常生产作业期间，企业技术人员必须定期进行设备维护保养，重点故障发生频率较高的关键部位，对磨损、老化严重部件进行更换。为企业高效冶金生产提高有力保障。

3 冶金机械设备诊断方式

3.1 现场视听检查

冶金设备经过安装之后，在正常生产运转状态下，其各项工作指标会稳定在一定的数值区间内。企业冶金生产设备操控人员发现设备存在故障时，最直接的诊断方式是通过视、听感检查设备状态。设备安装完成后，仔细对各个连接部位尤其是设备插头处进行检查，保证各个部件之间连接紧密。当设备启动后，通过仪表参数观察设备是否正常运转，如图1所示设备，若两次试运行仪表参数存在异常，表示冶金设备有故障。随后根据设备电机、管道以及泵工作声音判断是否存在故障，如图2所示。根据不正常噪声位置，排查故障部位[1]。一般设备运转过程中，哪个部位产生异常声音，证明哪里出现故障，利用此条件，能够有效诊断部分设备故障，初步判断冶金设备故障位置以及故障类型。

图1 带仪表冶金机械设备

图2 冶金设备故障人工检查

3.2 触闻配合诊断

设备出现温度过高或发出异味同样是产生故障的表现。企业设备维修人员在进行设备故障排查时，可以通过触觉感受设备不同位置温度变化，当发现某一部位温度过高时，利用温度计测量设备实际温度，若高于设计温度上限，表明该设备可能发生的故障。冶金设备受温度影响较大的部位重点是配电箱位置，电源缆线数量多，电流负荷超标时，会产生大量的热量，造成整个配电箱温度过高。技术人员在检查设备温度时首先检查电箱位置，通过温度计测量，发现实际温度与标准温度范围，进而判断设备配电箱是否产生故障。另外，冶金设备在电路板发生烧损或管道泄漏时，会发出不同程度异味，冶金生产过程中，技术人员发现此问题，可立即通过嗅觉检查异味位置来源，并通过异味特点判断设备故障种类。但冶金设备故障发出的气味一般具有一定毒性，影响技术人员身体健康，必须做好相应防护措施。

3.3 参阅数据资料诊断

冶金机械设备厂家在生产制造设备过程中，会对其正常运转时各项参数指标进行记录、调试。冶金企业技术人员进行设备故障诊断，可以通过记录设备运转仪表数值以及各部件工作状态，对比设备厂家提供的参考数据，分析其中异常数据，进而找出存在工作异常数据的设备部位，判断产生故障大概类型。这种设备运转数据对照参考数据方式诊断故障，必须对实际冶金生产中设备作业环境以及工作状态进行综合分析，确保采集到的数据及其相应位置信息准确。

3.4 声学设备检查

企业技术人员虽然可以通过现场观察，一定程度上判断设备故障部位以及设备故障类型，但由于绝大大多数技术人员工作经验以及能力水平不足，无法保证故障排查精准度。因此。利用先进的精密仪器进行设备故障检查，能够有效提高检查、维修效率。常见冶金机械设备故障表现特征为发出的声音不同于正产运转状态，一般发生故障部位会产生一定的噪音，虽然通过人体听觉能够大致判断故障位置，当该位置不见较多时，技术人员无法准确找出故障部件，且不能明确故障类型[2]。声学检测设备针对设备发出的异常声音进行采集、分析，根据异常声音特点准确判断冶金设备故障类型，检测异常声音分贝大小，精准定位设备故障部位，有效避免人为检查误差。

3.5 振动设备检查

冶金生产机械设备几乎均由各种金属材料构件组成，只有极少数的非金属部件。在实际冶金生产当中，设备在不同作业环境下，其部件振动频率有所不同，但冶金设备正常运转状态下，振动频率会处在固定区间，当设备发生故障时，故障部位振动频率会发生变化，不在正常振动数值范围内。由于振动频率变化无法通过人为直接观察进行判断，有企业研制出专业振动检测设备，冶金技术人员通过此设备进行异常振动故障检查。通常冶金机械设备在安装完成后，会在每个关键工作运转部位安装振动传感器，实现设备运行过程中精确检测不同部位所产生的振动频率数据[3]。冶金设备不同位置产生振动频率不同，出现故障原因也种类多样，利用振动检测设备采集设备振动频率数据，分析不同振动波形，从而精准判断冶金设备故障类型，并且按照不同部位振动频率差异，进行故障位置精准定位。显著提高冶金设备故障诊断、维修效率与精准性。

4 结论

冶金行业发展依靠机械化作业，机械设备能够保证安装、生产工作正常、高效进行，对冶金生产企业极其重要。但实际生产当中，往往无法避免各种机械设备故障发生，更多是通过有效的设备日常维护管理，降低故障发生几率。对此，通过文中所述的几项故障诊断方式，进行准确的机械设备故障诊断，及时采取相应的维修措施，有助于提升企业整体生产效率，增强企业在行业中保持足够的竞争力，推动企业乃至冶金行业进步。