浅析冶金机械设备故障诊断及维护

【摘 要】工程机械作为钢铁冶炼中的重要组成部分，并占有决定性地位。在科学技术不断优化创新的基础上，工程机械设备也变得愈发繁琐，同时，随着现代信息技术的发展，推动了工程机械的检测与故障诊断技术的进一步完善和提升，工程机械设备的运行状况可以通过对数据的监测和分析，获得准确的故障部位及原因所在。通过传统的主管诊断方法加上新的现代化设备，可以及时准确的诊断机械设备的故障所在。本文主要论述了钢铁机械故障与事故发生的类别;然后对故障诊断在机械设备管理和维修中的应用进行探究;最后对钢铁冶炼机械故障诊断技术进行分析，以供相关人士参考。

【关键词】冶金;机械;诊断;维护

一、钢铁机械故障与事故发生的类别

按照运转情况划分机械故障的发生经常是在设备运转过程中出现的，因此按照设备运转的具体情况也可以分为运转初期、运转中期、运转后期的故障。故障发生在运转初期时，一般大多数是机械自身的质量问题，否则不会一开始运转就出现问题;而运转中期的故障一般是操作人员操作不符合操作规程所造成的，运转中期的故障通常会对设备运行产生较大的影响，是故障诊断必须要关注的重点;而运转后期的故障多数是设备运行到有效使用年限届满时设备自身的性能与人为操作不当后果的结合点，此时设备面临的维修成本、改造成本、废弃成本相对比较高。按照时间因素划分，通常我们将设备故障的伴随性分为突发性和累计性的故障。突发性故障，是指由于外界因素作用下，机械设备在不能承受的情况下偶然间发生的一种故障类型，这种故障没有一点征兆，因此也难以进行针对性的管理。累积性的故障，是机械设备在长时间的运转过程中各种问题的综合反映，而这种故障一旦发生那么整个机械设备的有效使用寿命将会临近，这种故障发生以后设备即使经过维修，但随时都有可能再次出现故障以报废告终，但是这种故障类型是长时间积累下来的，所以在平时的化工生产中具有可预防性和可处理性。

二、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，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。

三、故障诊断在机械设备管理和维修中的应用

（一）简易诊断技术的运用

主观诊断这种诊断技术是一种简单的定性分析，可靠性低。维修人员主要通过观察、触摸等方式对液压系统进行全面检查，以确定故障原因。具体方法有：观察分析法。安装后检查设备的实际工作状态。执行机构有无泄漏、伺服塞和比例阀电塞是否拧紧。水箱水位是否符合要求，设备是否安装正确。振动分析法。手触摸主泵或阀门，观察运行过程中是否有异常振动和温度升高，管道是否有明显的振动。用温度计测量油温。当温度升至标准以上时，检查原因。润滑油分析法。全面检验分析润滑油的各项指标，比如粘度、杂质含量等等。

（二）振动诊断技术的应用

现阶段，我国在机械设备管理和维修工作，最常用的故障诊断技术就是振动诊断技术。通常情况下，振动诊断技术主要应用在机械设备的零部件出现裂缝、损坏或者是变形的情况下，这种时候，设备零部件以及原件的振动性能都会受到影响，工作人员则需要应用振动诊断技术进行故障解决。首先需要在机械设备的相应故障位置安装振动传感装置，然后利用此装置对设备的相关故障数据进行记录和分析，其次，将分析得到的数据绘制成图表，并按照图表对机械设备进行诊断，最终对设备部件和原件的故障问题进行诊断，然后对症下药对故障部件进行维修。另外，振动诊断技术的诊断难度较高，因为引起机械设备的不正常振动的原因有很多，而同样的故障问题也可能会产生不一样的外在表现。因此，工作人员在应用振动诊断技术进行机械设备的管理和维修时，需要对机械设备部件的功能、性能、效果、维护情况、材料以及结构等各种影响因素进行判断，这就需要相关工作人员具备很高的专业水平和业务能力。

（三）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。

（四））智能化诊断法

智能化诊断法，主要是建立完善的诊断体系，将当前的信息处理、信息分析、故障识别、故障判断等技术进行融合应用，形成良好的自动化体系，进行精确的定位，以提升其诊断效率。随着时代不断发展，计算机技术创新应用，逐渐出现先进的信息技术，如模糊神经网络诊断技术，可以有效的实现自动化诊断，因此工作人员应灵活应用当前先进的技术，创新诊断方法，充分发揮出技术优势保证冶金机械设备稳定运行，满足当前的需求。

结语

随着技术的不断发展，计算机技术以及理论等的进展，使得机械故障的诊断方式更加完善。钢铁企业的生产运行是建立在机械设备的基础之上，冶金机械设备运行中出现的故障有很多种，作为检修人员必须重视日常经验以及知识积累，做好日常维修工作，提高自己维修水平，做好对冶金机械设备的监测、安装、运行、故障诊断和维护技术，可以使冶金机械设备发挥更大的作用，有效促进钢铁企业的健康发展。

参考文献：

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[2]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）

[3]张勇. 工程机械远程监测与故障诊断系统[J]. 城市周刊，2019，（01）

[4]蒋祖信.工程机械液压传动系统故障原因分析[J].设备管理与维修，2018（02）

作者简介：

冯长占（1973）男，汉族，河北保定，河北钢铁集团宣化钢铁公司，本科学历，中级职称发电专业。