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摘要:由于机械轧钢的工作强度很大,因此,机械振动故障在机械轧钢过程中是一张常见的问题。本文首先简单介绍了轧钢机械的特征,然后详细分析轧钢机械振动数据的识别与获取,最后通过几个轧钢机械中的常见问题说明对轧钢机械故障数据的监测方法,轧钢机械中的常见故障有很多,本文只选择了转子不对中、转子不平衡、转子与定子摩擦、基座或装配发生松动等这几种故障进行分析。
关键词:阳春新钢铁;轧钢机械;振动故障
阳春新钢铁有限责任公司地理位置优越,水电资源丰富,有着极好的发展前景。公司的发展战略是“低成本,高品质”,并坚持“用户满意是我们永恒追求”的宗旨。与此同时,公司还发展了一套切实可行、简约高效的管理体系,借此有效的支撑着公司的发展与经营。尽管如此,在轧钢机械方面,公司仍面临着较大的困难,由于轧钢机械的工作强度过大,通常会导致机械的振动出现故障,这一故障不仅缩短了机械的使用时间,而且严重影响了轧钢工作的顺利进行。
1.轧钢机械的特征
轧钢机械与其他的大型旋转机械相同,都是依靠旋转来实现其功能的,同时具备了转速高和功率大的优势。这些旋转机械的主要可构成部分有基座、定子、支撑转子轴承、转子、联轴节、叶轮与叶片、齿轮传动件、机器壳体等。
大型机械的运行过程中难免会出现比较剧烈的振动,剧烈的振动极易引起机械的损伤,导致机械发生故障,在测定机械故障时,通常可测量机械的振动参数并与机械正常运行时的参数做对比,及时反映出机械的运行情况。正是由于轧钢机械的这一特征,方便了监测、分析机械的振动数据,并且有利于诊断机械故障的问题所在,进而为机械的稳定、安全运行奠定了坚实的技术保障和理论依据。
2.轧钢机械振动故障数据的识别与获取
不仅仅是轧钢机械,在所有的大型机械设备的运行过程中,机械振动都是常见的现象,机械振动并不是杂乱无章,在一定程度上,机械振动是有迹可循的,轧钢机械的运行状态都可以通过数据的形式表现出来,一旦轧钢机械的运行发生异变,其振动数据也会随之变化,并且振动振幅也会出现变化,这种变化通常为增大振幅,所以可以用振动信号表现轧钢机械状态。
在轧钢机械的运行过程中,往往会出现不止一种的故障,而各种不同类型、不同部位、不同原因以及不同性质的机械故障的振幅往往也有一定的偏差,因此在判断轧钢机械故障的问题所在时,可根据振动规律的特征,分析其幅值大小、相位差别、波形形状、频率成分以及能量分布等特征元素。通过分析振动数据往往能够得到很多信息,因为即使是发生同一种故障,但是故障的发生部位不同也会使故障振动数据的传递通道发生变化,从而使振动特征出现较大差异。轧钢机械的振动情况是受到故障和设备系统影响的。
在识别和获取振动信号的时候,可以利用振动采集设备采集、量化并编码轧钢机械故障振动信号,在得到数据的基础上通过三维谱阵、数字滤波、轴心轨迹图、频域分析法、时域分析法、瞬态信号分析法、相位分析、波德图等常用的数据分析方法分析并处理,最后在最终的分析结果中提炼出机械的运行状态,以此找到故障问题所在。
3.轧钢机械振动故障特征数据的类型和监测
3.1转子不对中
转子不对中是轧钢机械中常见的振动故障之一,这一故障的出现增加了旋转力施加在轴承上的应力强度,从而使得机械设备的部件出现能耗增加的情况,并且加速了设备部件的磨损程度,转子不对中分为轴线角度不对中和平行不对中这两种情况。元部件的装配不精确、固定螺母移动、轴线与偶合面不能保持垂直等原因均会导致转子出现不对中的现象。
出现转子不对中现象的同时会出现附加弯矩,而附加弯矩会促进形成附加激励,无论是平行不对中还是轴线角度不对中,都会在旋转频率上有所体现,其频率会达到2~4倍基频。不同的是平行不对中会出现2倍转频,而轴线角度不对中会出现同频振动的现象。
两种故障的相位特征也有所不同,轴线角度不对中的相位特征为径向相位相同,但联轴器两端轴向振动相位出现180°相差;平行不对中的相位特征为转子两端径向振动相位出现180°相差。
3.2转子不平衡
转子不平衡故障可分为两种,分别是转子的部件受到损伤以及转子的重心发生偏移。转子部件受损主要是由机械磨损和疲劳应力造成的,在机械运行中,机械部件在长期使用时就容易被磨损,或者受到腐蚀,或者出现介质结垢,从而损伤了机械部件,甚至引起部件的脱落,进而引发了转子的不平衡故障,使其发生故障性振动,转子重心偏移现象的出现与转子的制作材料有关,制作材料的材质不均匀或者制造过程中存在允许范围之外的误差,都会导致异常振动的出现。转子不平衡故障的振动频率单一明确,垂直方向的相位与水平方向的相位出项90°的相差,不仅如此,转子不平衡故障的轴向振动小于径向振动,垂直方向振动小于水平方向振动。
3.3转子与定子摩擦
这一类摩擦属干摩擦,这类摩擦的表现多为径向中摩擦。出现这类故障时,通常会表现为非线性振动的振动特征,该故障会出现较宽的频带,除了基频,还存在谐波的成分,在时域波形图中,转子与定子摩擦故障的特征显示为削波状态,通常会出现截头余弦的形状。
4.结语
判断轧钢机械的振动故障是一项十分复杂的工作,首先应确定轧钢机械振动故障的判断标准,但是其判断标准的影响因素有很多。其次是采集并分析故障数据,在数据的采集方面,仍有相当多的影响因素来增加采集数据的困难。但是,我们必须要克服这些困难,科学合理有效的解决种种难题,从而促进我国轧钢机械的发展。
参考文献:
[1]刘洋,杨雪飞.轧钢机械振动故障的诊断[J].科技与企业,2014,02:259.
[2]黄绪银.轧钢机械振动故障的诊断分析[J].科技传播,2013,12:112+109.
[3]赵智勇.轧钢机械振动故障的诊断探究[J].河南科技,2014,01:101.
关键词:阳春新钢铁;轧钢机械;振动故障
阳春新钢铁有限责任公司地理位置优越,水电资源丰富,有着极好的发展前景。公司的发展战略是“低成本,高品质”,并坚持“用户满意是我们永恒追求”的宗旨。与此同时,公司还发展了一套切实可行、简约高效的管理体系,借此有效的支撑着公司的发展与经营。尽管如此,在轧钢机械方面,公司仍面临着较大的困难,由于轧钢机械的工作强度过大,通常会导致机械的振动出现故障,这一故障不仅缩短了机械的使用时间,而且严重影响了轧钢工作的顺利进行。
1.轧钢机械的特征
轧钢机械与其他的大型旋转机械相同,都是依靠旋转来实现其功能的,同时具备了转速高和功率大的优势。这些旋转机械的主要可构成部分有基座、定子、支撑转子轴承、转子、联轴节、叶轮与叶片、齿轮传动件、机器壳体等。
大型机械的运行过程中难免会出现比较剧烈的振动,剧烈的振动极易引起机械的损伤,导致机械发生故障,在测定机械故障时,通常可测量机械的振动参数并与机械正常运行时的参数做对比,及时反映出机械的运行情况。正是由于轧钢机械的这一特征,方便了监测、分析机械的振动数据,并且有利于诊断机械故障的问题所在,进而为机械的稳定、安全运行奠定了坚实的技术保障和理论依据。
2.轧钢机械振动故障数据的识别与获取
不仅仅是轧钢机械,在所有的大型机械设备的运行过程中,机械振动都是常见的现象,机械振动并不是杂乱无章,在一定程度上,机械振动是有迹可循的,轧钢机械的运行状态都可以通过数据的形式表现出来,一旦轧钢机械的运行发生异变,其振动数据也会随之变化,并且振动振幅也会出现变化,这种变化通常为增大振幅,所以可以用振动信号表现轧钢机械状态。
在轧钢机械的运行过程中,往往会出现不止一种的故障,而各种不同类型、不同部位、不同原因以及不同性质的机械故障的振幅往往也有一定的偏差,因此在判断轧钢机械故障的问题所在时,可根据振动规律的特征,分析其幅值大小、相位差别、波形形状、频率成分以及能量分布等特征元素。通过分析振动数据往往能够得到很多信息,因为即使是发生同一种故障,但是故障的发生部位不同也会使故障振动数据的传递通道发生变化,从而使振动特征出现较大差异。轧钢机械的振动情况是受到故障和设备系统影响的。
在识别和获取振动信号的时候,可以利用振动采集设备采集、量化并编码轧钢机械故障振动信号,在得到数据的基础上通过三维谱阵、数字滤波、轴心轨迹图、频域分析法、时域分析法、瞬态信号分析法、相位分析、波德图等常用的数据分析方法分析并处理,最后在最终的分析结果中提炼出机械的运行状态,以此找到故障问题所在。
3.轧钢机械振动故障特征数据的类型和监测
3.1转子不对中
转子不对中是轧钢机械中常见的振动故障之一,这一故障的出现增加了旋转力施加在轴承上的应力强度,从而使得机械设备的部件出现能耗增加的情况,并且加速了设备部件的磨损程度,转子不对中分为轴线角度不对中和平行不对中这两种情况。元部件的装配不精确、固定螺母移动、轴线与偶合面不能保持垂直等原因均会导致转子出现不对中的现象。
出现转子不对中现象的同时会出现附加弯矩,而附加弯矩会促进形成附加激励,无论是平行不对中还是轴线角度不对中,都会在旋转频率上有所体现,其频率会达到2~4倍基频。不同的是平行不对中会出现2倍转频,而轴线角度不对中会出现同频振动的现象。
两种故障的相位特征也有所不同,轴线角度不对中的相位特征为径向相位相同,但联轴器两端轴向振动相位出现180°相差;平行不对中的相位特征为转子两端径向振动相位出现180°相差。
3.2转子不平衡
转子不平衡故障可分为两种,分别是转子的部件受到损伤以及转子的重心发生偏移。转子部件受损主要是由机械磨损和疲劳应力造成的,在机械运行中,机械部件在长期使用时就容易被磨损,或者受到腐蚀,或者出现介质结垢,从而损伤了机械部件,甚至引起部件的脱落,进而引发了转子的不平衡故障,使其发生故障性振动,转子重心偏移现象的出现与转子的制作材料有关,制作材料的材质不均匀或者制造过程中存在允许范围之外的误差,都会导致异常振动的出现。转子不平衡故障的振动频率单一明确,垂直方向的相位与水平方向的相位出项90°的相差,不仅如此,转子不平衡故障的轴向振动小于径向振动,垂直方向振动小于水平方向振动。
3.3转子与定子摩擦
这一类摩擦属干摩擦,这类摩擦的表现多为径向中摩擦。出现这类故障时,通常会表现为非线性振动的振动特征,该故障会出现较宽的频带,除了基频,还存在谐波的成分,在时域波形图中,转子与定子摩擦故障的特征显示为削波状态,通常会出现截头余弦的形状。
4.结语
判断轧钢机械的振动故障是一项十分复杂的工作,首先应确定轧钢机械振动故障的判断标准,但是其判断标准的影响因素有很多。其次是采集并分析故障数据,在数据的采集方面,仍有相当多的影响因素来增加采集数据的困难。但是,我们必须要克服这些困难,科学合理有效的解决种种难题,从而促进我国轧钢机械的发展。
参考文献:
[1]刘洋,杨雪飞.轧钢机械振动故障的诊断[J].科技与企业,2014,02:259.
[2]黄绪银.轧钢机械振动故障的诊断分析[J].科技传播,2013,12:112+109.
[3]赵智勇.轧钢机械振动故障的诊断探究[J].河南科技,2014,01:101.