徐禮鏡,朱會英
(青島特殊鋼鐵有限公司,山東青島 266409)
采用一定的診斷技術(shù)可以幫助維修人員對機(jī)械設(shè)備的基本狀況進(jìn)行相應(yīng)的分析,對故障進(jìn)行全面的排查工作,并采取行之有效的處理措施,來避免企業(yè)的損失提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。企業(yè)的平穩(wěn)的運(yùn)行和降低損失的過程與之有著密切的聯(lián)系,所以有必要發(fā)展和研究診斷技術(shù),在鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)過程中為創(chuàng)造更多的綜合效益助力。
近年來,我國的鋼鐵行業(yè)相關(guān)冶煉機(jī)械的故障診斷技術(shù)得到了更好地發(fā)展,一些方面和已經(jīng)發(fā)展多年的發(fā)達(dá)國家相比也是絲毫不遜色,在此方向上的發(fā)展成果不僅包含功能齊全的檢測設(shè)備,還發(fā)展了更為先進(jìn)的手段用于這項(xiàng)工作中,成果的發(fā)展也是拓展到國外。雖然我國的鋼鐵機(jī)械故障診斷的相關(guān)的研究工作起步晚,但是自第一種故障診斷系統(tǒng)被提出之后,在冶煉生產(chǎn)的過程中發(fā)揮了重大的作用后,后續(xù)的研究工作的發(fā)展就變得越來越快,應(yīng)用的范圍也變得越來越廣,其優(yōu)勢效果也變得越來越明顯。在我國鋼鐵冶煉設(shè)備中的設(shè)備故障診斷技術(shù)應(yīng)用最為廣泛,也是在整個(gè)機(jī)械行業(yè)診斷中應(yīng)用最普遍的。我國現(xiàn)階段的數(shù)據(jù)監(jiān)測的故障診斷系統(tǒng)的種類繁多、功能齊全,是機(jī)械良好運(yùn)行的得利保障,設(shè)備故障診斷的技術(shù)的涉及到機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的各個(gè)方面,涉及到電力知識、機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)等多個(gè)學(xué)科的基礎(chǔ)知識,綜合性技術(shù)的發(fā)展,促進(jìn)了行業(yè)的快速進(jìn)步。
鋼鐵冶煉的過程十分復(fù)雜,機(jī)械設(shè)備的使用也是多種多樣的,可以采用的傳動和液壓設(shè)備的選擇更是多種多樣,機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效果與效率均與此有著密切的聯(lián)系,所以冶煉技術(shù)和冶煉設(shè)備經(jīng)歷的是同步的增長。以近年來發(fā)展十分迅速的真空精煉技術(shù)為例,RH/RH-OB/RH-MFB/VD/VOD 的物種真空精煉爐的原理和工作方式的差別是身份明顯的。它通過飽和蒸汽作為的能源介質(zhì),以此產(chǎn)生動力,作為驅(qū)動力在負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。根據(jù)冶煉原理的相關(guān)過程分析,設(shè)備的運(yùn)行情況和冶煉的效果密切相關(guān),所以要經(jīng)常地進(jìn)行相關(guān)檢驗(yàn)工作,如果問題沒有及時(shí)處理,則難以保證生產(chǎn)效率。眾所周知,冶煉鋼鐵的過程中所處的工作環(huán)境大多數(shù)為野外和條件比較差的地區(qū),生產(chǎn)中所需要設(shè)備的數(shù)量多,結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜。為了提高冶煉的效果和質(zhì)量,進(jìn)行平穩(wěn)的冶煉過程,就需要建立故障診斷系統(tǒng),來保障生產(chǎn)工藝的過程。在此過程中,要注意信息數(shù)據(jù)的收集工作,對采取的措施也進(jìn)行相應(yīng)的記錄分析。設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的核心為計(jì)算系統(tǒng)和信息處理技術(shù),將采集信息系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、處理系統(tǒng)進(jìn)行連接處理工作。其主要的流程包括:首先利用傳感器將機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的有效信息傳遞到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳遞。其次,計(jì)算機(jī)要進(jìn)行對數(shù)據(jù)信號特征的處理工作,溫度傳感器傳遞的信息要相應(yīng)的轉(zhuǎn)化成溫度變化信息,壓力信息就要采取不同的處理方法。再次,信號處理工作,傳感器按照一定的流程進(jìn)行處理。最后,要將信號進(jìn)行故障信息進(jìn)行分析,確定故障的類型、特點(diǎn),以及解決的方案的整合,進(jìn)行后期一個(gè)良好的反饋工作。借助各種先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行輔助處理之后,可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理的故障處理。
檢修工作的管理工作進(jìn)行的過程中,目的要明確,這樣工作開展的結(jié)果才能與設(shè)備的相應(yīng)要求符合。首先應(yīng)該根據(jù)機(jī)械設(shè)備在整個(gè)工藝流程中所發(fā)揮的作用和整體運(yùn)行的現(xiàn)狀進(jìn)行當(dāng)下各種指標(biāo)的判斷和分析得出,現(xiàn)階段使用機(jī)械過程中可能產(chǎn)生的故障的分析、預(yù)測。另外還可以根據(jù)以往數(shù)據(jù)運(yùn)行的基本資料,對其進(jìn)行分析、判斷。最后還需要分析在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過程、檢修過程中可能受到的外界影響條件,分析因素之后最終確定檢修計(jì)劃、檢修內(nèi)容等。
合理的檢修計(jì)劃指導(dǎo)著檢修工作的順利進(jìn)行,檢修的計(jì)劃需要制定的詳細(xì)、科學(xué)、合理,發(fā)揮有力的指導(dǎo)作用。檢修計(jì)劃的主要內(nèi)容包括了機(jī)械設(shè)備的真實(shí)運(yùn)行情況、機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境、設(shè)備構(gòu)造及安全性等方面的具體內(nèi)容。檢修計(jì)劃的有力實(shí)施在設(shè)備運(yùn)行管理的過程中時(shí)有著非常重要的作用的,結(jié)合以上計(jì)劃和機(jī)械設(shè)備自身的情況可以進(jìn)行故障的預(yù)測、和防治工作的具體制定。并且在實(shí)際的生產(chǎn)過程中具有一定的實(shí)際意義,對工作人員可以進(jìn)行更為細(xì)致的分工,以提高工作的效率。
3.3.1 轉(zhuǎn)子不平衡處理措施
(1)剛性轉(zhuǎn)子發(fā)生振動時(shí)要及時(shí)的對其轉(zhuǎn)動的速度進(jìn)行檢測,并于轉(zhuǎn)速的臨界值進(jìn)行比較、標(biāo)準(zhǔn)值比較;
(2)分析振動的原因時(shí)可以通過相位分析法已確定是否由基礎(chǔ)共振產(chǎn)生。若這時(shí)相位與頻率保持一致,就能夠確定不平衡問題是由基礎(chǔ)共振引發(fā);若不同旋轉(zhuǎn)方向上的各點(diǎn)振幅存在一定的相位差速,或者是低速和高速狀態(tài)下轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速較為接近,就可能是因?yàn)椴黄胶鈫栴}造成;
(3)轉(zhuǎn)子的不對稱是常見的轉(zhuǎn)子故障問題,表現(xiàn)為平行不對中和角度不對中兩類現(xiàn)象。平行不對中為兩側(cè)軸承徑向振動保持在180°;角度不對中是兩側(cè)軸向振動相位差保持在180°,根據(jù)徑向振動的原理分析,這是引發(fā)同頻振動、多頻振動的原因之一。
3.3.2 齒輪故障處理措施
齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)的過程之中與齒面轉(zhuǎn)動力有影響還會影響到動力。所以根據(jù)以上的特征,齒輪故障的常用判斷方法為頻域診斷、時(shí)域診斷。齒輪發(fā)生故障時(shí),其頻譜三視圖會發(fā)生明顯的波動變化可以根據(jù)與此進(jìn)行故障判斷。同時(shí)讀圖可也以讀出機(jī)械振動變化的相應(yīng)的狀況,以此檢驗(yàn)時(shí)選用時(shí)域診斷方法通過改變振動來檢驗(yàn)齒輪的運(yùn)轉(zhuǎn)效果,提高診斷的精確性??偟膩碚f齒輪故障產(chǎn)生的原因包括制造失誤、匹配失誤、潤滑不良、操作失誤。這幾種錯誤的類型各不相同,譜圖上的表現(xiàn)的形式也不盡相同。如果齒輪安裝失誤,包括轉(zhuǎn)頻和低階頻率在內(nèi)的調(diào)制頻率會有明顯的降低現(xiàn)象出現(xiàn)。如果齒面表面磨損,則其嚙合頻率會出現(xiàn)高次諧波分量。如果是局部剝落故障,則其振動的幅值就會出現(xiàn)突條現(xiàn)象。根據(jù)不同的現(xiàn)象進(jìn)行了不同的故障形式的判別,在此過程中進(jìn)行相應(yīng)的維修工作,維修的針對性和維修的效率都大有提高。
3.3.3 滾動軸承故障處理措施
在冶煉鋼鐵的各種設(shè)備運(yùn)行中滾動軸承是其中非常重要的一個(gè)部件,因?yàn)檎駝訒谑褂玫倪^程中對其進(jìn)行相應(yīng)的損耗,損傷的部位不同,振動的聲音也不同。所以軸承的相應(yīng)的檢測方法為利用專業(yè)儀器進(jìn)行聲音的測定。實(shí)際上,在不同的軸承部位,其所承受的荷載各不相同,所以此時(shí)在測量儀器之前,需要對機(jī)器的使用來進(jìn)行合理測量。振動測試故障檢測法主要分為2 種。
(1)頻譜分析法。滾動軸承出現(xiàn)問題的時(shí)候,如果有腐蝕或者壓痕的出現(xiàn),在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中受損傷部位就會發(fā)出周期性的脈沖變化,相應(yīng)的聽覺譜圖上也會有周期性的變化。這種方法操作簡單易于實(shí)行,但是也會受到外界的影響比較大,所以檢測的精度不是很高。
(2)共振解調(diào)法。該法就是將傳感器的一階諧振頻率區(qū)作為實(shí)際的監(jiān)測頻帶,濾除其他的低頻分量。在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行脈沖變化的檢測,如果滾動軸承表面出現(xiàn)了故障,同時(shí)相應(yīng)的高階諧波會在傳感器的共振頻率上發(fā)生變化,由此可見這只能夠檢測方法受到的外界干擾比較低,所以檢測的精度大大提升。
檢修工作進(jìn)行的過程中包含的方法和需要注意的工作要點(diǎn)為4 點(diǎn)。
(1)機(jī)械設(shè)備檢修工作需要在保障安全的前提之下進(jìn)行。在進(jìn)行檢修工作之前,要對設(shè)備進(jìn)行停機(jī)操作,同時(shí)進(jìn)行檢修告示的張貼工作,防止他人誤開機(jī)械,對檢修人員的生命安全造成威脅。另外在工作的過程中,要對工作人員進(jìn)行安全保障性措施的實(shí)施,在多方操作的共同作用下,才可完成此項(xiàng)工作。
(2)必須根據(jù)檢修計(jì)劃里的詳細(xì)內(nèi)容開展后續(xù)的檢修工作,在檢修開始之前就要對其進(jìn)行詳細(xì)的學(xué)習(xí)和工作步驟的明確,保證實(shí)施工作與要求一致。這樣在保證了工作的安全性的同時(shí)也保證了工作的效率和進(jìn)度,利于各個(gè)部門之間的協(xié)調(diào)工作的進(jìn)行,并進(jìn)行全過程的監(jiān)管以保證安全。
(3)在檢修工作進(jìn)行完成后,要做好現(xiàn)場的清理工作,將油污、剩余材料清理完畢,不影響后期工作的進(jìn)行。
(4)在檢修工作完成之后,要再次對設(shè)備進(jìn)行調(diào)試,檢查效果以及參數(shù)的改變情況并進(jìn)行一一記錄,包含電、水、油、氣等的開關(guān)是否位置到位,要在檢修結(jié)束之后,讓機(jī)械設(shè)備還原至最初的運(yùn)行狀態(tài),并進(jìn)行保養(yǎng)添加潤滑劑等。調(diào)試過程的原則依然是安全、高效為主的,進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)試。
檢修工作結(jié)束之后,后續(xù)的評價(jià)和總結(jié)工作也是十分重要的一方面,檢修中所遇到的問題和原因的相應(yīng)的分析,也是在后續(xù)工作中的經(jīng)驗(yàn)源泉。另外在新技術(shù)的應(yīng)用方面,要更加注意后期的總結(jié)工作,這在提升工作效率方面有著重要的意義。
在鋼鐵生產(chǎn)及制造的相關(guān)企業(yè)中進(jìn)行檢修工作時(shí),選擇合適的檢修標(biāo)準(zhǔn)化管理模式顯得十分的必要,尤其是選擇適合企業(yè)發(fā)展的模式去進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的檢修改造工作,并在工作的過程中進(jìn)行現(xiàn)代技術(shù)的融合,用更為科學(xué)、更為有效的方式進(jìn)行管理和檢修的相關(guān)操作,并且積累相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)。另外在進(jìn)行檢修標(biāo)準(zhǔn)化管理的過程中還要特別的注意安全管理的相關(guān)工作提升安全意識,保障企業(yè)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行,也是保障企業(yè)綜合效益的一種行之有效的方式。