轧钢机械设备故障诊断与安全运转的关系分析

时间：2024-10-24

王骏超

（北京首钢股份有限公司，河北迁安 064404）

随着我国社会经济的迅速发展，渐渐对冶金企业生产安全有了更高的要求，轧钢机械设备的运行安全就是其中之一，现在我国冶金企业结构正处于升级和转型阶段，所以提高轧钢机械设备的在使用过程中的安全性是必然的，那么对轧钢机械设备的在运行过程中，可能存在的安全隐患排查是必要的，能有效的避免轧钢机械设备在使用过程中可能出现的故障。本文将对目前轧钢机械设备存在故障的原因、故障的诊断、应对故障的措施进行分析，浅谈故障诊断和设备安全运转的关系。

1 目前轧钢机械设备存在的故障及其原因

（1）转子转动不平衡如果发生转子转动不平衡的情况，可能的原因有下面3个。第一，可能是因为在生产或者安装轧钢机械设备的时候，转子的中心位置发生了偏差，所以在工作状态时才出现转子转动不平衡。第二，可能是轧钢机械设备日常的维护做的不到位，对转子没有做好润滑工作，也会导致转子转动不平衡。第三，轧钢机械设备在运行过程中，会造成一定的磨损，而转子在运转过程中发生的磨损会更为严重，所以也会造成转子转动不平衡。不平衡转动会产生不平衡力，一般不平衡力是有方向性的，离心力均匀的分布在径向，轴和支承轴承的运行轨道近似为圆，可是轴承座的垂直支承刚度大于水平方向，所以轴及支承轴承的运行轨道正常是椭圆状，一般水平方向比垂直方向的振动大1.5倍～2倍，要是比这个值还大，可能会发生共振问题[1]。

（2）辊道故障：在冶金生产过程中，轧件的传送大都是经过辊道，如果辊道损坏或者出现堵塞情况，那么生产会被迫停下，导致停机停工，还会使钢材的表面被划。此外，还需要投入物力人力去维修，耗时耗力，从而降低生产效率。

（3）滚动轴承和轴承箱润滑不到位，在轧钢机械设备的使用过程中，时常发生因为润滑不到位导致的磨损、振动状况，当磨损以及振动严重时会导致轧钢机械设备出现故障，可能还会导致轧钢设备的停机，以至于导致最后的停产[3]。

（4）管理制度不完善，也是造成轧钢机械设备发生故障的原因之一，在任何公司和企业中都需要一套完整的管理制度，要从基础上解决轧钢机械设备的管理问题，那就需要制度的督促，对设备有个良好的管理和维护。截至目前，在我国一些大的公司企业里，管理人员的流动还是相当大的，这也使得一些管理工作面对的难题之一，一些工作无法始终如一的进行，相关人员在实际操作中无法得到正确的指导，导致一整套的工作流程无法完成。所以企业需要对轧钢机械设备进行严格的管理和维护，制定一定的管理方案，即使有人员流动，但也有管理方案的指导，可以对轧钢机械设备进行一个全面使用维修记录[1]。

（5）相关人员对设备的维护意识差，许多的企业对机械设备的管理制度是一人一台，这些工作人员也就是机械设备的操作人员，他们可能更多关注的是机械设备的操作，对于机械设备的维护是没有概念的，大多相关人员都是等机械设备出现了问题无法正常运行了，才进行维修，这个时候可能对机械设备已经造成了严重的损坏，从而降低了轧钢机械设备的使用寿命。另外工作人员之间职责不明确，所以降低了整个生产效率，不利于企业的长期发展。随着社会的发展，轧钢机械设备的更新换代还是比较快，而企业的设备老化无法满足当下生产需要，发生故障的机会增大，还会造成维修成本提高，企业设备更新不及时，生产效率低下[2]。

2 轧钢机械设备故障的主要应对措施

（1）故障数据采集和监测，对在工作状态的轧钢机械设备重点转子位置进行实时监测，准确可解设备的工作状态，进行有规划的预测维护，并根据设备工作状态进行因素分析，促进设备工作状态下的安全性，进而保障设备的维修和正常工作。实时监测数据采集设备的振动标识，实时长期的监测，智能化“绿、红、黄”三种标识，对位移、加速度、速度、歪度，峭度四个等级摩擦量和不平衡、不对中、松动、轴承故障、转子断条等参数和现象独立判断，给出“绿、红、黄”状态标识，实施智能诊断；对于变速设备，载荷变化大的工作状况复杂的设备，可以依据转速和载荷的变化先制定不同状态下的不同标准；因为设备的性质不一样，设备的总体振动不大，但是会短时间工作后出现停机状态，依据参数的变化情况，还是可以找到发生停机的原因，并发出提示。按照设备正常运行状态下的数值，可以找到适合这台设备的标准，有利于对该设备后期工作状态进行精准的判断。内置的监测系统和巨大的轴承库，有利于管理人员通过专业知识、习惯用频谱来判断轧钢机械设备具体发生故障的位置。这为后期相关工作人员通过相关数据对轧钢机械设备进行精准判断打下基础，可以有效实施故障预防工作[3]。

（2）在轧钢机械设备中，辊道能否正常工作会直接影响产品的质量和生产效率，还关系到出现故障以后的维修安全。为保障轧钢机械设备的运行安全，那就要对辊道实施专业设计和改善。当辊道遇到卡死后要恢复到正常可使用状态下可能需要时间较长的问题，相关工作人员可以想办法改变辊道的的固定方式，由原来的分散式固定方式变为更容易拆解的整体式固定方式，这样的话后期如果出现辊道卡死状况，只要实施简单的整体替换就可以解决，当辊道的出现故障时，维修工作的效率也被大大的提高了。除此以外，也可以定制新的滚轴来替代旧的轮轴，相关工作人员要加大油孔设计，并在轮轴上加上导油槽，就能够让后期的润滑工作更顺利，防止设备出现故障。鉴于这种情况，相关工作人员应该依据现实需要重新设计，对辊道的结构实施改善，增加机械设备的使用寿命或保证后期降低工作人员的维修时间和劳动压力[4]。

（3）在需要大范围使用润滑油时，需要注意不能因为润滑油导致机械设备的故障，可以改善设计和实施润滑的方法，防止出现因润滑而造成的不良状况，这对轧钢机械设备在生产工作中是很有必要的。在轧钢机械设备在工作中，运转器件上的润滑工作不可缺少，如果润滑不良不仅起不到维护作用，还会完成轧钢机械设备的使用寿命、设备精准度、安全性也会降低，使企业的经济收益跟着降低轧钢机械设备了运用润滑系统故障判断方法，就是用每个电磁阀控制系统“点对点”的给需要润滑的部位给油，能够更好的控制给油的油量，还可以实施每个需要润滑的地方能定时定点的接受到润滑油，在润滑的同时可以把润滑的信息传送给控制柜，对系统以及每个润滑点情况实施监控，可以做到管路堵塞、液位高度提示的故障判断功能，这和人工的润滑方式相比是比较大的进步，进一步促进了轧钢机械设备自动化程度的发展。但是因为有些企业因为业务量的发展，当前的机械设备可能并不能满足，但是因为资金问题并不能购置设备。还有一些企业可能因为购置了新的设备，但是现实中的使用效率并不高，也使生产的效率被降低[5]。

（4）提高对相关工作人员的培训，强化加强管理和维护的工作能力，在轧钢机械设备现实工作过程中，相关工作人员的应用方法和方式都会影响设备的使用效率，假如工作人员没有专业的维护知识和使用方法，会在工作过程中进行一些错误的操作，可能造成更严重的设备损坏，所以在实际管理和维护工作中，相关企业必须要对实际操作人员定期专业培训，让他们的工作能力能有效提升，不断加强工作人员的综合能力，先要在思想方面进行引导，让他们首先重视机械设备维修，不断的学习积累经验，另外，相关管理者也要掌握机械设备的专业知识，对实际应用的专业技术和过程也要熟练掌握，传统的设备在工作中，大多是粗放的管理方式。对轧钢机械设备的操作没办法做到准确，并且没有对设备进行定期的维护，维修方法也比较粗糙，相关维修师傅，不具有良好的职业素质使设备没有得到很好的维护。所以必须对相关工作人员进行专业培训，对他们加强管理，提高他们的维护技能，企业在实际工作中要有专业化技术比较强的管理体系，除保障轧钢机械设备的正常工作以外，还要工作人员在遇到问题时可以独立处理问题，那么在轧钢机械设备实际运行中，如果发生了故障，那相关工作人员就可以用自己知道的专业知识以及经验，妥善处理好遇到的问题，让轧钢机械设备尽快的恢复正常的工作状态[6]。

（5）为了企业的管理效果得到改善可以健全管理制度，一定要让我们嗯国家当前的轧钢管理体系被合理的改进。从现在的制度中找到一些弊端，用科学合理的办法来进行解决。在目前的轧钢机械设备管理和维护过程中，有些制度没办法实行，就是因为企业的工作人员流动性比较强，在这样的情况下，企业要有一定的有效措施，在相关工作人员的聘请时，就需要制定好的福利办法，让人员的流动从根本上减少，这对轧钢机械设备的实际管理和维护，有很重大的意义[7]。

（6）利用现代化的数据分析，对发生故障时的数据进行分析处理有利于对轧钢机械设备在现实中的管理，可以利用当下的先进技术手法，让我们想要开展的设备管理工作更有效率，用先进的技术对设备的工作状态和相关参数进行采集，经过对得到的相关数据的分析，对轧钢机械设备可能出现的问题作出预判。正常情况下对轧钢机械设备运行过程中的数据采集的越多，经过分析处理得到的信息就越准确，但是在运用先进技术收集数据时，数据和实际时间是相对应的，要采集足够多的数据的话需要的数据储存空间相对要大，但是轧钢机械设备实际的转速是比较低的，这样在实际的采集过程中必须要制定好对应的时间长度。这样就能够采集到足够的数据信息，进而诊断发生故障的位置，及时的对机械设备进行维修养护。避免轧钢机械设备的故障问题导致的生产事故[8]。

3 轧钢机械设备故障诊断与安全运转的关系

为保障轧钢机械设备在工作状态下的安全性，相关的工作人员就要进行建立故障判断实时监测体系，在线监测减速机、转子、轴承等在设备工作时的状况，同时运用最先进的监测技术，使设备的预警时间达到最大限度，然后通过智能的专家诊断，准确的判断发生故障的位置，使后期轧钢机械设备的故障，不安全因素处理的更快，最大限度的保证轧钢机械设备的安全运行。随着快速发展的社会经济，现在对冶金企业生产的安全运转有了更好的要求，这也表示对于轧钢机械设备故障诊断的工作人员的要求越来越高，而对专业的工作者的需求越来越大[9]。