摘 要 隨著我國鋼鐵冶金生產技術的更新，精細化、規模化與流水化的鋼鐵冶煉，成為鋼鐵企業生產與建設的主要標準。當前在一系列冶金生產的過程中，需要用到主軋機、卷揚機、汽輪機等多種機械設備。本文主要探討冶金機械設備的故障診斷與檢測，通過分析各生產工序中存在的設備或零件故障，提出計算機在線檢測系統進行故障診斷的策略。
關鍵詞 鋼鐵冶煉;冶金機械設備;故障診斷與檢測;研究
前言
鋼鐵冶金生產包含多種制作流程，而鋼鐵冶煉、熱軋和冷軋等工序，則需要不同機械設備的參與。本文針對機械振動所引起的機器磨損或設備故障，展開冶金機械設備故障性質、劣化程度的研究，并給出相應的故障處理方案。
1 冶金機械設備生產運營中常見的故障問題
在冶金機械設備或零部件的故障分析中，主要對各生產設備的轉子、齒輪、滾動軸承和軋機減速機等進行研究，具體包含以下幾方面內容：
(1)轉子不平衡故障。旋轉轉子為壓縮機、通風機和汽輪機中的重要部件，其在長時間使用過程中，容易受到自身材料質量、機械加工與裝配技術的影響，而發生磨損、變形、結垢或零部件掉落的問題。在對轉子設備進行故障檢測時，通常會利用計算機軟件的頻譜圖，來對轉子振動頻譜、波形數據進行分析，得出設備產生異常振動的主要原因，并針對不同故障進行問題解決。
(2)齒輪故障分析。齒輪為冶金生產中磨損最嚴重的零部件之一，齒輪與金屬面之間的長時間摩擦，其輪廓會逐漸發生嚴重變形，齒輪與穩定性也會出現嚴重下降。另外不同齒輪間間隙過大或過小、齒輪溫度過高等，是導致大小齒輪高溫膠合的主要原因，也就是兩齒輪黏合在一起無法正常工作。再加上粉塵或異物進入齒輪內部，以及齒輪潤滑液的使用不當，都會引起齒輪磨損或破壞。而對于齒輪故障的檢測分析，也通常利用齒輪工作中的振動頻譜圖，進行齒輪振動加速度、頻譜波形的研究。
(3)滾動軸承故障。滾動軸承是冶煉機械設備中的旋轉連接部件，主要功能為支撐機械旋轉、降低運動摩擦。當前鋼鐵冶金生產出現的滾動軸承故障，包括軸承與軸心內徑打滑、軸承內圈或外圈開裂，以及軸承發熱變形、磨損腐蝕等問題。所以針對軸承運動所產生的振動磨損，可以借助于脈沖信號接收法、諧振信號接收法等，對軸承裂痕、腐蝕的脈沖信號進行分析，比較軸承固有振動頻率、故障頻率之間的差別，來完成軸承缺陷或故障的檢測工作[1]。
2 運用計算機振動檢測系統進行冶金機械設備的故障診斷
本文主要對各冶金設備機械振動的信號進行采集，測量與分析不同機械零部件的磨損、劣化程度。根據不同冶金設備、機械零部件存在的振動規律差異，將其分為規律性振動、隨機振動兩類，其中隨機振動不能使用數學表達式進行計算，需要對振動頻率、振動周期或寬窄頻帶的檢測，來得出各機械設備的運行狀態與故障問題。
計算機冶金機械設備故障診斷與檢測系統，通常包含分散式振動檢測儀、測振傳感器、數據采集器和人機交互界面等結構。而在進行冶金設備故障監測的過程中，其主要通過測振傳感器，將檢測到的振動信號進行轉換處理，振動信號被轉換為20mA以內的電流信號，并傳送至數據采集器。之后振動數據經由網絡接口進入計算機，由計算機對振動波形(振動位移、振動加速度、振動頻率)等進行分析，得出較為客觀的波形數據處理結果。最后，由計算機對故障診斷數據進行編碼操作，存儲在標準波形數據庫中進行管理。在經過專家對冶金機械運行情況及故障數據分析后，提出相應的機械保護與故障處理建議[2]。
3 冶金機械設備故障檢測與處理方案研究
多數冶金機械設備在鋼鐵生產的過程中，都會由于自身固有頻率、外力頻率的影響，而發生生產設備或零部件的復雜振動。這一復雜振動既有受迫振動也有阻尼振動，受迫振動要考慮零件本身的振動幅值、振動周期，還要對外力作用下的位移、加速度變化進行研究，才能總結出最終的故障處理方案。例如：對于以上轉子、齒輪、滾動軸承或軋機減速機的故障檢測，應利用測振傳感器，搜集各冶金機械部件的規律性振動，從振動頻譜的幅值來判斷故障原因及運轉情況。根據振動產生的強脈沖信號、諧振信號，來對冶金設備運轉中的齒輪、軸承的工作狀態作出判斷。此外，針對外力影響下的設備故障，可以通過傾聽不規則的振動聲音，進行冶金機械設備載荷、故障的分析，并對設備進行清潔除垢、零件更換、磨損潤滑和定期檢修處理[3]。
4 結束語
冶金設備在鋼鐵生產過程中，所出現的一系列磨損、變形、結垢或零部件掉落等故障，主要是由于機械振動的加劇而產生。因此現階段對于鋼鐵冶煉機械設備的故障診斷，通常會根據某一設備的振動情況，來判斷該機械設備是否出現故障或存在隱患。通過對于冶金機械設備的故障診斷與分析，可以有效避免生產過程中的設備或零件故障，保證企業生產工序的正常運轉。
參考文獻
[1] 鞠艷春.探究工業建筑工程冶金機械設備安裝施工[J].中外企業家，2018，(01)：209.
[2] 徐勤慶，吳世圣，趙方新，等.冶金機械設備安裝的關鍵問題分析[J].山東工業技術，2016，(07)：20.
[3] 郭莉莉.冶金機械設備安裝運行故障診斷方法[J].世界有色金屬，2018，(12)：29
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