轧钢机械振动的原因与故障处理分析

周永椗， 胡晓宇， 刘 韬

（广东韶钢松山股份有限公司， 广东 韶关 512123）

轧钢机械在工作应用的比较广泛，使用时利用轧辊的旋转从而产生压力，对钢材的形状进行改变，进一步达到工业产品设计要求。因此在实际使用过程中管理人员应该对轧钢机械设备进行定期的检测和维修，对出现的故障做到及时处理，才能有效提高轧钢机械设备工作的效率。轧钢机械的安全运行管理也是对工作人员安全生产的保障，在管理过程中要对轧钢机械设备中的硬件部分进行管理，可以有效保证设备的正常运行，同时也要对设备进行定期维修和保养，让设备可以保持良好的状态，从而可以提高产业的生产量。

1 轧钢机械设备出现振动故障时的判断标准和数据分析

广东韶钢松山股份有限公司（以下简称韶钢）对轧钢机械出现振动故障时，所使用的判断标准包含为相关故障、类比、故障定量这三个方面。因为产生振动故障的原因是各种各样的，因此韶钢只依靠物理现象分析是比较困难的[1]。从实际经验可得知，轧钢机械故障影响因素有设备工作状态、轴承种类、实际转速、检测装置等，这些都会对机械设备产生影响。所以，应该打造出一组比之前更加合理、科学、适应性更好的振动故障判断标准，而且这项工作是不容易完成的。就是需要在同一时间段内，工作方法、工作状态、位置环境相同的设备再次进行定量检测，然后再把这次得出的数据和设备是正常状态下的数据进行比对。分析是否存在故障，并对故障严重程度进行判断。另外轧钢机械设备工作时，齿轮和轴承之间的交界处是很容易产生振动的，产生的振动信息将会以各种形式进行传播。而设备的转速和工作状态对信号的传播产生影响，因此对振动的情况进行数据采集时，需要对复杂的信号进行噪音排除。同时必须完成常规频谱的收集和处理工作，有利于轧钢机械振动的分析和处理。

2 设备振动故障原因分析

2.1 设备的制造精度

轧钢机械设备属于大型机械设备，对于精密度的加工制造而言，其对各部件的要求都不高，但是因为要确保轧钢的精度和形状，所以对其加工过程就有了一定的精度要求，否则无法充分确保其生产需求得以满足。当加工制造其核心零部件时，如果零部件的精密度不准确，达不到设计要求，就会致使轧钢机械设备处于高负载高压的环境下工作，整个设备的精密度都会受到不同程度的影响，最终导致其因出现机械振动而不能正常运行。

2.2 传动系统故障

轧钢机械设备的动力传输是由电机经过了多级传动链传送才最终到达轧机的。该过程中对设备振动影响最大的因素减速器零部件的精度及电机装配的精度。对减速器而言，一般情况下都是由齿轮转动来实现，轧机压力增大、转矩提高，转速降低。因为其齿轮长期处于高温高压环境中，就会致使其传动系统故障，精密度降低，从而引发振动。对电机装配而言，其中的转子因为对精密度没有过分要求，所以在电机旋转运行过程中就会因为转矩不稳、不平衡而引发振动。

2.3 装配精密度不高

设备在运行状态下，振动情况是受装配精密度的高低直接影响，因为设备设计初期对零部件的装配精密度没有合理设置，致使其在设备运行过程中因为运动关系而发生了改变，失去了各个部件的位置精度及动力传动的精度，无法再保证设备运行的平稳性，从而引发振动。

2.4 零件磨损原因

轧钢机械设备磨损也是导致轧钢机械设备产生振动的重要因素之一。当轧钢机械设备在工作时，不断的转动会使主要零件之间产生磨损，进而直接影响到轧钢机械设备平稳运行。比如齿轮和轴承出现磨损。当齿轮磨损，会影响到设备中减速器内部啮齿转动在工作过程中咬合出现偏差，从而无法保证轧钢机械设备的平稳运行，在动力源到执行器之间不断的被放大，最后轧钢机械设备的末端工作位置出现的振动现象将会十分明显。当轴承磨损时，作为轧钢机械设备的重要零部件，比较容易因为环境和负载问题出现变形和不同程度的磨损。会导致轴承的滚子和滚珠在内圈和外圈的位置发生变化，转动时回转精准度变低，导致运转出现振动。

3 设备的管理和维护

3.1 控制好设备的零件及安装精度

在对机械设备进行设计加工的时候，需要以实际需要为前提，在此基础上设计加工每个零部件。然后在后期的具体施工过程中，要以图纸内容为标准进行严格施工。等所有零部件加工工作结束以后，就可以根据实际需求进行设备安装了，只有控制好各个环节的精密度，才能更好地确保设备的装配精度。

3.2 对设备中的重要零件状态实时监测

根据上述原因分析，可以得出在轧钢机械设备的重要部位设计安装加速度计，可以有效检测出设备各处的具体振动情况。关键部位可以有：设备终端执行件、减速机及轴承安装位置等。安装之后，不仅可以充分检测出设备在正常运行或停机运转状态下的具体振动情况，还可以有效分析出由传感器测量出的实际数据。然后以此为根据，判断出轧钢机械设备不同位置的具体振动情况，从而轻松找出实际影响设备终端振动的振动源。只有清楚问题所在，才能采取相应措施来控制振动。

3.3 做好定期维护工作

在轧钢机械设备的实际生产过程中，需要我们对设备的运行及时定期维护和跟踪，就和设备进行维护修理差不多，采用专业的定期维护方式，对设备进行优化或升级，使设备始终保持一个良好的运营状态[3]。对轧钢厂的机械设备定期维护，不仅可以及时发现设备运行过程中存在的弊端，以便及时解决问题，同时使用该种方法来检测设备可以更好地预防问题，在一定程度上大大地降低了问题发生的概率。除此之外，还可以使设备获得良好的护理，延长其使用寿命。在实际的管理过程中，相关的维护人员及管理人员不能因为定期而特意规定时间去维护，要灵活运用这种方法，真正的实现周期性的维护。俗话说计划不如变化快，实际操作过程中肯定避免不了意外情况的发生，针对那些没有预见性的问题，需要临时制定相关维护项目。同时，还可以通过监控设备所提供的实时信息，对容易发生故障的设备部位进行密切关注和维护。维护工作需要综合考虑多方面因素，对于高精密度的设备，周围环境的温度和湿度都会对设备的精密度有所影响。所以在进行轧钢机械维护时，就需要对其周围环境进行合理控制，然后再以设备实际的运行状态及加工质量为前提，在此基础上将机械设备安装在适宜的环境中，定期展开维护工作，且时刻关注设备状态，根据具体检修结果制定相应的维修方法和计划，如图1 所示，这种维护只需要相关维护人员关注设备，所以在维护中就只能作为辅助方法使用。

图1 轧钢机构成

4 结语

轧钢机械运转是很容易出现故障的，因此在工作管理方面要加强控制。机械生产中使用不当和出现故障很容易出现安全问题，因此要定期进行检测和维护。本文则就针对轧钢机械设备使用过程中出现的振动进行了分析，对轧钢机械设备产生振动的原因进行了分析，对轧钢机械设备采取维修和管理措施。可以有效管理人员进行轧钢机械设备的维修和保养，同时可以有效提高生产质量和效率。