氧化铝厂除尘环保机械设备故障诊断及处理措施

韩长傲

（东海氧化铝有限公司，山东 烟台 264001）

氧化铝原料作为我国金属行业中重要的基础工业原料，其在金属行业中有着不可替代的作用。除尘风环保机械作为氧化铝厂生产的重要设备之一，其工作质量直接影响到整体氧化铝生产效率[1]。目前来说，除尘环保机械设备由于其工作环境较为特殊，氧化铝厂使用设备经常由于振动过大而被迫停机，检修过后在短期运行后也会出现振动超标情况，造成设备内部轴承等零件损坏。因此提出氧化铝厂除尘环保机械设备故障诊断及处理措施，针对设备故障部位作出局部提出有效解决措施。氧化铝厂除尘环保机械设备故障诊断遵循PDCA管理循环，通过机械设备历史检测记录分析，判断机械设备运行状态的优劣趋势变化规律以及设备使用寿命[2]。并根据现有技术，制定出相应氧化铝厂除尘环保机械设备故障处理措施。

1 氧化铝厂除尘环保机械设备故障诊断

1.1 机械设备故障参数收集

氧化铝厂除尘环保机械设备故障诊断以建立数学模型为基础，结合钢铁冶炼理念，通过Kalman滤波器、等价空间方程等检测机械设备故障。将机械设备故障诊断与整个机械控制系统相结合，考虑到其中部分影响因素，通过过去机械运行数据预测未来运行情况[3]。根据机械设备各个时期运行数据，以时间先后数据顺序列出有序数组，运用外推或延伸的方法，将数据按照随机变化、周期变化、线性变化等进行时间裂序。将设备故障参数中t作为自变量x，检测数据为因变量y，则得到线性方程：

若设n组检测数值样本为(x1,y1),(x2,y2),......(xn,yn)，将得到，通过OLS法估计a与b，得到：

其中Q(a,b)为证书，且为a，b的二次函数，因此存在Q(a,b)的最小值。

解公式（4），可得：

根据这一关系，对除尘环保机械设备运行时数值进行对比，从而实现故障参数预警。

1.2 机械设备故障部位诊断

氧化铝厂除尘环保机械设备在经过故障参数收集后，对所收集原始数据实际情况结合设备最易劣化部位实际参数，将真实、准确的数据变化直接反馈出来。并利用MINITAB软件，将反馈数据绘制成散点图，分析整体设备运行曲线变化趋势特征。在机械设备运行值上升到临界值前，整体呈线性分布趋势特征。根据线性时间与运行值，以及拟合曲线图，得到经验回归直线方程。通过相关系数检测结合，将r作为相关系数，设ra为相关系数临界值。当r＞ra时，机械设备运行时间值与运行值之间线性关系最为明显，反之则时间值与运行值之间线性关系最不明显。通过回归方程，以及相关数值，得到设备故障点坐标，从而实现机械设备故障部位诊断。

2 氧化铝厂除尘环保机械设备故障处理措施

2.1 齿轮故障处理措施

在氧化铝厂除尘机械设备零件中，齿轮对设备运转性能产生直接影响。在实际设备运行过程中，齿轮会承受振动情况，根据相关图谱上产生变频带，从而判断齿轮实际振动情况。在齿轮故障护理措施中，主要分为针对在齿轮啮合部位的频谱分析，根据齿轮运行过程中相互交错的传递动力随着齿轮数的不同，其载荷变化时相对刚度产生的周期变化，判断齿轮运行情况。当齿轮出现问题时，诊断信号与其他齿轮振动信号不同。根据齿轮实际运行情况，调整齿轮数与齿轮间磨合情况，排除齿轮运行故障。

2.2 滚动轴承故障处理

氧化铝厂除尘机械设备轴承如果出现振动问题，则会对部件造成破坏。通过对滚动轴承振动频率信号分析，找到问题出现部位。当滚动轴承出现压痕或腐蚀等故障时，对轴承检测信号频率会出现不同。每一个滚动轴承零件都有着固定频率，根据其频率特征，在故障发生时，通过对滚动轴承进行相关处理，将其调整为正常频率，从而排除滚动轴承故障。

3 结语

随着氧化铝厂工业化进行的推进，氧化铝业推动了整体金属业的发展。对氧化铝厂除尘环保机械设备故障诊断，需要结合除尘环保机械设备历史检测数据，利用MINITAB软件、数理统计等分析设备劣化程度，预测设备故障。并根据故障实际情况制定相应处理措施，达到预制维修的目的。从而提高氧化铝厂除尘环保机械设备使用寿命与综合生产效率，用最有效的手段实现氧化铝厂生产经济效益最大化。除尘环保机械设备作为氧化铝厂生产中重要组成部分，针对其设备故障诊断与处理措施机械能研究，能够有效为今后除尘环保机械设备的检修与维护工作提供参考。