邯钢机械设备的故障诊断及处理措施研究

张中华

摘要：冶炼机械设备作为钢铁行业生产中一个重要的组成部分，其直接关乎钢铁冶炼生产的质量和效率。特别随着全面深化改革的开展，为了实现现代化建设，增加企业的经营效益，就必须要加快钢铁行业向节能减排和效率化方向发展。但是这均需要以冶炼机械设备的质量为保证，所以对于其故障诊断技术和处理对策进行探究具有重要意义。以河钢邯钢三炼钢厂冶金设备为研究对象，就钢铁冶炼机械设备故障诊断现状展开分析，并提出了关于冶炼设备故障的处理建议，以供参考。

关键词：钢铁冶炼；机械设备；故障诊断；处理措施

1钢铁冶炼机械设备故障诊断现状

在最近几年，我国的钢铁冶炼机械设备故障诊断技术发展速度很快，而且和一些相对发达的国家相比，我国在钢铁冶炼机械设备故障诊断方面，不仅研发出了很多种功能齐全的监测设备，而且还创新了现有的监测手段，这些科技成果在很多发达国家都有所应用。由于我国钢铁冶炼机械设备故障诊断的研究较晚，其故障诊断技术是从二十世纪八十年代发展起来的。后来，我国的科技水平不断提高，一种故障诊断系统被提出，并成为了保证重要设备正常运行的软件，在此背景下，我国的智能专家故障诊断技术得到了很大的发展，并得到了广泛的应用。在我国的大型旋转机械设备中，普遍应用的是发展最成熟的钢铁冶炼机械设备故障诊断技术。据统计，现阶段我国数据监测和故障诊断系统已经有二十多种，而且基本功能都比较全面，都为设备的正常运行提供了保障。设备故障诊断技术综合性较强，其融合了多个学科，各个学科之间的融合和促进，共同推动了我国钢铁冶炼行业的蓬勃发展。

2钢铁冶炼机械故障诊断技术分析

在钢铁冶炼的过程中，机械设备具有非常强的多样性，很多的系统中采用的都是完全不同的传动设备和液压设备，机械性能的优劣会对冶炼的效果和效率产生非常重大的影响，另外随着冶炼技术的发展，冶炼方式也在发展，如近十年兴起的真空精炼技术，RH＼RH-OB＼RH-MFB＼VD＼VOD真空精炼炉冶炼原理和传统的精炼存在很大的差异，它是通过饱和蒸汽作为能源介质，来驱动整个蒸汽喷射泵系统，形成真空，让钢水在负压下完成若干循环，进而达到脱出钢水中的H＼N等元素，进而达到纯净钢水的目的，毫无疑问在这样的情况下我们也需要定期地对设备性能进行全面的检测测试，如果发现了问题，一定要采取有效的措施对其加以维修和保养，确保设备的平稳运行，这也成为了冶炼生产中非常重要的环节。钢铁冶炼的过程中其工作环境并不是非常优越，同时在生产中还需要使用大量不同类型的设备，在这样的情况下，为了更好地保证设备的平稳运行，一定要建立设备故障诊断系统。在这一过程中还需要收集各项重要的数据以及设备有可能会出现的损坏，如果出现了这样的状况，就需要采取有效的措施对其加以处理和控制。设备故障诊断系统的核心就是计算机系统，其主要有三个模块，即采集模块、检测模块和数据处理模块。其主要的流程有：首先，借助传感器将机械设备实际的运行状况信号直接反馈到计算机系统中；其次，要完成对特征信号的处理，不同传感器所采集到的信号数据是不同的，对应地将信息传送到主机系统中，比如说温度传感器所收集的就是温度信号；再次，信号处理工作。传感器收集的信号一定要按照运行的基本要求进行信号提取处理；最后，将提取的信号开展故障处理，同时还要借助各项参数对设备实时的运行状态进行全面的分析，这样就可以根据实际的情况及时做出科学的处理措施。

3钢铁冶炼机械设备故障处理对策分析

3.1转子不平衡处理措施

①若刚性转子发生振动，需要观察并分析转子转速有没有达到临界值，要及时对转子转动速率进行测量，与标准转速进行比较；②可以通过相位分析法进行振动确定是否是基础共振引起。若这时相位与频率保持一致，就能够确定不平衡问题是由基础共振引发；若不同旋转方向上的各点振幅存在一定的相位差速，或者是低速和高速状态下转子转速较为接近，就可能是因为不平衡问题造成；③转子是否存在不对中问题是十分常见的转子故障，从平行不对中及角度不对中两个方面表现。平行不对中为两侧轴承径向振动保持在180°；角度不对中是两侧轴向振动相位差保持在180°，径向振动方向具有一致性，会引发同频振动及多倍频振动。

3.2齿轮故障处理

齿轮在正常的运转中不仅会对齿面转动力造成影响，还会随转动力变化而变化。一般对于齿轮故障的诊断是采用频域诊断、时域诊断两种方法。当齿轮发生故障时，其频谱三视图之上就会出现变频带现象。另外，频谱图的波形图能够体现出设备振动状况，因而工作人员在采用时域诊断方法是需要通过多组振动加速度数据来提高诊断的精确性。总的来说齿轮故障产生的原因包括制造失误、匹配失误、润滑不良、操作失误。如果齿轮安装失误，则频谱中的调制频率则会降低，且指包括转频和低阶频率。如果齿面表面磨损，则其啮合频率会出现高次谐波分量。如果是局部剥落故障，则其振动的幅值就会出现突条现象。这样根据不同的表现，工作人员可以采取不同的处理措施，如更换齿轮、对位安装等。

3.3滚动轴承故障处理对策

在冶炼机械设备中的滚动轴承运行过程中，也会因振动问题而对其造成损伤，此时相应的轴承损伤部位处的振动声也各不相同，所以可以借助特定的仪器来测定振动声音，以更好地辨别轴承出现故障的部位。实际上，在不同的轴承部位，其所承受的荷載各不相同，所以此时在测量仪器之前，需要对机器的使用来进行合理测量。而振动测试法则是当前检测滚动轴承故障的振动故障检测法，主要包括以下几种：①fk～频信号接收法。在滚轴轴承出现腐蚀或者压痕的时候，其在运转的过程中就会相应地产生一些较短的周期性脉冲，实际所产生的形状也比较陡峭，同时表面上的缺陷也会致使相应的脉冲频率发生变化。此时可以借助听觉来判断相应的脉冲频率，但是由于该法容易受到外界环境的干扰，所以其只适用于简单设备检测。②共振解调法。该法就是将传感器的一阶谐振频率区作为实际的监测频带，滤除其他的低频分量。此时如果轴承发生了故障问题，那么就会引发脉冲的变化，同时相应的高阶谐波会在传感器的共振频率上发生变化，所以可以通过对高频变化进行监测，可以达到检测元件故障的目的。

4结束语

采用当前的诊断技术能够对机械设备在运行过程中所出现的故障进行全面的分析和研究，同时还能够采取有效的措施对其进行全面的处理，这样也就充分地保证了钢铁企业生产的平稳运行，降低了企业生产中可能产生的各项损失，在这一过程中我们也需要对各项设备和技术进行改进和创新，为企业创造出更大的竞争优势。

参考文献：

[1]周金雷.钢铁冶炼机械设备的故障诊断及处理分析[J].中国市场.2016（41）

[2]马永科.浅谈钢铁冶炼机械设备的故障诊断及处理措施[J].农村经济与科技.2016（16）

[3]王鑫.钢铁冶炼机械设备的故障诊断及处理措施[J].中国高新技术企业.2016（11）

（作者单位：河钢邯钢三炼钢厂）