对轧钢机械振动故障的诊断研究

薛静

摘 要：目前在我国，针对轧钢机械震动故障检测最常采用的方法是通过检测装置和安装监控系统对震动的振幅和频率进行检测，通过分析检测结果查找出相应位置的轧钢机械震动故障。在具体的振动故障检测过程中要做好数据收集和记录工作，能够根据数据准确判断故障类型，运用新的技术以提高检测的准确度，保障轧钢机械的生产效益。

关键词：轧钢；机械振动；故障诊断

轧钢机械因为在工作时强度特别大，造成的震动也比较强烈，所以经常发生故障导致生产停止，并随故障次数的增多而严重损害机械的寿命，还会对轧钢成品的质量造成严重影响。目前随着科技的进步对于轧钢机械故障的诊断研究取得了一定的成果，并随着技术的改进发生故障的几率在不断的降低。

1 判断轧钢机械振动故障的标准

目前主要的判断标准有3种，即故障类比评判标准、故障定量评判标准以及故障相对判断标准。但是在实际操作中机械震动故障的发生原因有很多方面，一般来说影响轧钢机械故障判断的主要原因如下：（1）机械工况变化；（2）机械实际的运行速度；（3）振动故障的类型；（4）故障检测传感器安装位置。综上所述，构建具有故障诊断的科学标准是困难的。因此在进行机械故障诊断过程中不仅需要使用一些量化标准，而且还需要加入相对指标的判断。具体地说就是使用相同的故障检测方法在相同的状态下分别对同一位置进行测试，并以正常条件下机械正常运转作为对照组进行对比，通过分析数据的相同点和不同点来判断是否会出现故障和故障可能发生的严重程度。

2 采集数据

在实际的运行中，轧钢机械振动的位置一般是在两个或多个齿轮的啮合处，或者是在轴承上。机械的运转速度和负载的变化都会在机械振动中传递，在轧钢机械生产中会有多种干扰信号的产生。因此，在轧钢机械震动故障的数据采集工作中，如何准确地排除不同噪音的干扰变的极为重要。这就给振动故障的检测工作增加了难度，不仅需要从业人员具有较高的专业技能和职业素养，还要求检测人员具有多年的工作经验和精确的判断能力。然后，在进行轧钢机械振动信号数据的采集工作时，要对相关数据严格记录，精确计算，科学分析，避免误差的产生，认真找出各个不同状态下的故障类型，准确的找出机械振动故障的产生位置、故障类型和故障严重程度等。

对不同的震动故障进行比较判断时，主要可以从以下两个方面入手。首先，对数据的时域性，数据的峰值和平均值进行分析。其次，从数据频域的观点来看，主要是对频域特性进行分析，包括两个方面：其一是轴故障齿轮的改变和咬合的频率数据，其二是均方频率，中心频率的特性。而在处理这些数据时常采用FFT算法对其进行计算。振动机械故障判断需要从这些测定数据入手进行分析，不利数据会导致准确性的判断，分析结果也就失去了指导意义。因此，只有利用检测者的经验和判断力尽可能的消除噪音的影响，才有可能获得相对准确的数据。

3 轧钢机械振动故障的特征数据

通过在轧钢机械上安装传感器对机械针进行记录，可以实现故障的远程监测和在线分析。较为常用的传感器有位移传感器、速度传感器和加速度传感器。其中，所述频带使用不同的振动，使用各自的传感器安装在测试部分。例如，为了获得轴承部分的机械振动特性，就要在轴承上安装加速传感器。上述方法导致在实际操作中在做数据收集工作时效果并不令人满意，主要的原因是加速度传感器的频率范围宽，要想较为全面的识别和记录频率范围是很困难的，尤其机械在持续低速旋转时，低频振动的信息更难被传感器所记录。位移传感器可能克服这方面的问题，可以较为准确的获得低频振动的信息，因此位移传感器被较为广泛的应用，测量结果也更加的准确。

4 断层特征资料分析及处理

（1）振动故障在线检测的滚动机械，特别是钢轧钢机继续当低速运行在很长一段时间，这个时间可以得到加速度传感器和位移传感器代替，能有一个更好的感知的低频振动，测量效果会更好。

（2）对轧制机械振动特性分析具有十分重要的意义，首先，对轴承磨损动态的把握能力，我们知道作为一个失败的最常见的形式，将导致径向间隙的变化，以及变化的传感器之间的间隙电压。加速度传感器不能准确区分这种电压变化范围内的旋转轴和探针的检测之间的间隙变化的动态监测可以在圆度变化作用下轴承磨损，故障判断的有效实施。但因为有特殊情况的个人影响振动的旋转轴的存在，所以在间隙电压的变化作为判断依据，通常采取的是平均间隙。第二，轴承的转速动态观察。所谓的故障频率的特征频率，由于故障信号分析是随机选择的，所以不可能通过频率理论计算完全相同。在这种情况下，我们通常选择的最大变化幅度在一定时间内的特征频率的限制幅度。电涡流传感器的安装，可以实现数据的采集渠道不同，轴承的振动将显示一个好的周期性特征，特征频率是基于观测和计算的速度会更准确的。第三，对振动频率特性的分析和研究。根据强度和相位的振动一般是不同的，齿轮，轴承，振动频率较低，在振动的特点，他们有自己的特点，同一时间，这就要求我们不仅对加速度传感器的安装，但也与组合使用的位移传感器，扩展的频率范围，可以收集，为轧钢机械振动故障查找的数据支持，分析和解决。明确具体的实施中存在的问题，及时发现和及时治疗，保障生产能够正常进行。

5 结语

综上所示，轧钢机械振动故障的诊断工作是一项至关重要的工作，同时也是一项技术含量较高、对操作人员要求较高的工作。仅仅依靠经验的判断是无法达到要求的精确度和准确性，而同样只依靠技术也无法找到故障的根源。因此，必须把技术和经验有机结合，形成轧钢机械振动诊断的体制，加强管理，多培养创新型和实践性的技术人才，以确保安全生产的同时，提高生产质量。

参考文献

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