试论轧钢机械设备的故障诊断与机械设备安全运转的重要关系

刘展　花磊

摘要 随着我国社会工业化水平的提升，经济步伐的推进，我国的冶金行业也在这个过程中得到了较大程度的发展。在轧钢工作开展的过程中，对于机械故障设备的诊断是十分重要的一项工作，也是保障轧钢设备安全、稳定运行的重要因素。在本文中，将就轧钢机械设备的故障诊断与机械设备安全运转的重要关系进行一定的研究与分析。

关键词：轧钢机械设备；故障诊断；机械设备安全运转；关系；

1.引言

近年来，随着我国地下铁道交通、建筑等行业的蓬勃发展，使得我国的冶金及轧钢行业得到了飞速的发展。其中，轧钢机械设备是金属热轧冷轧成材过程中必不可少的一种设备类型，主要负责对不同金属材料进行轧制，来获得不同强度及性能要求的钢材，在该类设备实际应用的过程中，存在着轧制负荷大、振动冲击大等问题，对于设备的安全运行具有着一定的安全隐患。对此，就需要我们通过适当故障收集、故障诊断技术的应用来保障设备的安全运行。

2.轧钢设备运行存在问题

2.1 电机振动异常

电动机是轧钢设备中的一个核心环节，由于其在工作过程中会以高速的方式进行旋转，就很可能因此出现电气与机械等相关故障，如摩擦松动、转子精准性降低等等。其中，由定子同转子间压力不稳定以及磁力不均匀情况所引发的异常我们称之为机械故障，而由于突发性断电所引起的振动中断情况我们则称之为电气故障。

2.2 转子振动不平衡

在我们对转子实现安装时，如果安装的准确性不够、存在一定的偏心情况，就会使转子在实际运行时存在一定的不平衡状况。对于该种松动情况来说，其在振动过程中则会体现出较为明显的非线性特征，而如果振动情况是由零配件出现松动情况而引起，其振动情况则不会非常明显。

2.3 齿轮机械振动异常

在轧钢机械中，齿轮也是非常重要的一种部件类型，其在实际应用过程中经常会出现齿根断裂以及齿面磨损等故障。其中，其所具有的速度在较大程度上会受到负载波动幅度的影响，而这也是我们对齿轮机械是否正常工作进行判断的一个主要方式，另外，我们也可以通过对齿轮振动的变频与频率分布情况的观察对齿轮运行状态作出判断。

2.4 滚动轴承故障

滚动轴承主要由外圈、内圈以及保持架等部件所组成。在其实际运行过程中，如果其中的单个频率值同标准计算值存在偏差，就都有可能导致滚动轴承故障的出现，甚至会对机械设备正常工作产生影响。而如果在对该设备进行运输的过程中没有做到良好的处理、在安装中存在一定的偏差，也会使滚动轴承出现故障，进而对实际生产造成较为严重的经济损失。

3.轧钢设备故障诊断的方式

3.1 故障特征数据采集

在收集方式上，一般情况下我们会通过计算机检测系统的应用对数据进行采集工作，且其也会根据收集方式的不同而分为手动式以及自动式这两种类型。其中，自动式信号采集方式更加适合应用在具有转速/键相的主轴中，能够有效的避免在数据采集过程中出现失真的问题，进而获得更为准确的频率收集结果；而手动信号采集方式则更加适合应用于没有安装键相/转速主轴的设备。当我们将相关数据采集完毕之后，则能够通过相关信号分析技术的应用对其进行细致、全面的分析，以此获得我们所需要的故障频率。

3.2 设备故障诊断技术的应用

3.2.1 振动监测诊断技术

振动监测诊断技术是一种对设备振动参数进行监测、分析，并最终对设备故障情况进行分析与判定的一种方式，其具有着数据分析的广泛性、多维性以及实时性等特点，可以说是对轧钢设备故障进行判断的一种首选技术。在实际应用过程中，我们也可以通过机械设备所具有的频率情况以针对性的方式对其选取适合的传感器类型与测量参数。另外，为了使我们对设备的检测工作能够具有更为准确、全面的特征，也需要能够对振动测量点进行适当、科学的选择，并保证其能够全面的对设备振动所具有的易损点以及敏感点进行反映，以此获得更为有效的测量信号。

3.2.2 冲击脉冲技术

對于该类型技术来说，其通过脉冲技术的应用对仪器进行检测工作，能够更为准确、快速的帮助我们获得滚动轴承的运行状态。其检测原理就是当轴承中所具有的滚动物同滚道上所存在的裂缝产生撞击时，会随之产生一定数量的压缩波，而该压缩波的大小则是物体碰撞速度所具有的函数，同其形状、质量都不存在关系。之后，我们则可以通过传感器设备的应用对这部分压缩波进行接收，并通过软件对这部分压缩波进行一定的研究分析之后则可以对轴承目前的运行状况、所存在的故障类型进行准确的判断。

3.3 新诊断技术的开发

3.3.1 人工智能神经网络诊断法

该方式是一种集生理学、哲学以及计算机技术为一体的一项检测方式，其通过对大脑基本特征的模拟，如自组织性以及自适应性等，具有着评估客观、容错率高、计算简便以及准确性强等特征。通过该技术的应用，则能够帮助相关技术人员通过神经网络的训练来获得新的信息，并以此不断开发出新的设备故障诊断技术。

3.3.2 基于互联网的远程协作诊断技术

对于该技术来说，其是信息技术、数据技术以及计算机网络技术的集合。其通过若干台计算机检测仪在轧制钢厂内部建立状态检测系统，负责对状态信号的采集，并将信号传递到具有高水平以及丰富经验的分析部门，为企业的安全运行提供远程诊断与支持。该技术可以充分利用诊断数据资料、提高生产效率，且成本较低。

4.结束语

总的来说，在我国现今工业发展的背景下，机械设备的制造对于整个工业发展具有着重要的意义，而要想获得机械制造工作的良好开展，就需要我们能够保证轧钢设备的运行安全性与稳定性。在上文中，我们对轧钢机械设备的故障诊断与机械设备安全运转的重要关系进行了一定的研究与分析，对此，我们也需要在实际工作时能够把握实际，通过针对性检测技术的应用保障轧钢设备的良好运行。

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