轧钢机械振动故障分析及相应的诊断研究

王晓宁

摘 要：轧钢机械设备在装备制造业应用，其不仅操作简单，应用灵活，而且效率高，能源消耗少。轧钢机械设备存在诸多优点的同时，也存在不足，即在运行的时候很容易产生振动，不仅会降低生产率，而且对自身造成磨损，导致使用寿命缩短，甚至会因此导致严重的后果，振动声还会造成环境污染，不利于经济效益和生态效益。要将轧钢机械设备运行中产生的振动消除，就需要对其产生振动的原因详细分析，并采取必要的诊断措施，确保轧钢机械设备处于正常的运转状态。本论文着重于研究轧钢机械振动故障分析及相应的诊断。

关键词：轧钢；机械振动；故障分析；诊断

引言：

轧钢机械设备产生振动是比较常见的现象，会在一定程度上影响设备运行的安全可靠性，而且还会导致运行成本提高，使其作用不能充分发挥出来。如果轧钢机械振动问题不能在短时间内有效解决，不仅导致降低出力，而且耐久性也会被削弱，严重阻碍装备制造业的生产负荷。对于这种问题要予以解决，需要明确产生振动的主要原因，采用正确的诊断方案，及时采取相应的解决措施，确保轧钢机械正常运行，提高生产效率。

一、明确轧钢机械振动特征的必要性

中国的轧钢设备行业要获得良好的发展空间，就需要提高生产质量。轧钢机械设备在运行的过程中如果产生振动，必然会影响企业的生产质量，而且还会造成环境污染。所以，对轧钢机械振动的特征予以明确是非常必要的。

其一，轧钢机械设备的应用越来越广泛，对轧钢机械振动的特征充分掌握，能够通过动态分析的方式对轴承的磨损情况全面了解。轧钢机械中，轴承有着非常重要的作用，通过对轴承的运行情况进行分析，可以实时掌握磨损情况，对机械设备采用针对性的维护措施，保证机械设备良性运行，延长机械设备的使用寿命。

其二，轧钢机械设备在运行的过程中产生振动，会对钢锭的质量造成影响，钢坯制造质量也难以保证。对轧钢机械设备产生振动的特征予以掌握，在观测轴承运行状况的同时，从技术的角度动态观测，对数据指标予以明确，了解运行标准，对于轧钢机械设备的运行情况就可以全面掌握，还可以将高质量生产要求作为依据，提出更高的生产要求，基于此优化生产流程，更好地发挥机械设备的作用。

其三，明确轧钢机械振动特征，促使装备制造业健康发展，社会生产力有所提高。在装备制造业的带动下，中国的现代化步伐不断加快。

通过上面对轧钢机械振动特征的必要性进行分析，可以明确，对于轧钢机械振动特征充分掌握是非常必要的。

二、轧钢机械设备产生振动的基本原理

轧钢机械设备运行中，高扭矩处于重载低速启动状态或者重载高速启动状态以及在设备振动的作用下或者在径向冲击的作用下，轧钢机械设备减速机的轴承室很有可能产生变形，甚至轴承位也有可能产生变形，这都是由于金属疲劳导致的，而且所引起的变形是永久性的。轴承的内圈与轴的外圈之间产生间隙配合、与轴承室以及轴承的外圈也会产生间隙配合，此时就会产生相对运动，由此造成磨损。如果产生这样的问题，必然会对轧钢机械设备的正常运行造成不良影响，降低生产效率。

三、轧钢机械设备运行中产生振动的危害

其一，当轧钢机械设备运行中产生振动的时候会出现部件损坏的问题，轧钢机械设备的功能就无法充分发挥出来，其使用寿命也会缩短。

其二，当轧钢机械设备产生振动的时候，会造成磨辊被动提升的状况，这样轧钢机械设备的运行效率就会大大降低，机组运行的负荷也会相应地增加，机组的运行安全受到影响。

其三，当轧钢机械设备运行中产生振动的时候，会导致轧钢机械设备出现漏油的现象，造成生产环境污染。

其四，轧钢机械设备的振动导致机械与电机之间增加传动力，轮螺栓断裂的问题很容易产生，轧钢机械设备会因此停止运行。

其五，轧钢机械设备的振动会使得原材料的消耗量增加，电消耗量也会增加，资金投入增加。

其六，轧钢机械设备的振动中就需要调整机组，还要时常技术维护，劳动量增加了，操作问题也会经常产生。

四、 轧钢机械振动故障原因分析

（一） 转子振动故障

轧钢机械设备处于长期、持续运行状态的时候会有热能产生，同时出现摩擦，导致转子运行环境变化。如果转子对这种变化的环境缺乏是影响，其运行状态必然会受到影响，异常振动就会产生。在安装转子的时候如果存在误差，转子就无法正常运行，转子与转轴之间存在间隙，转子轴承频率发生变化，也会导致转子产生异常振动的状况。

（二） 电机振动故障

轧钢机械设备的数量逐渐增多，在应用轧钢机械设备的时候要组装电机，电机振动是比较常见的现象，主要是由于组装过程中没有严格按照规定的流程进行，就会导致安装转子存在不对称的问题，或者定子和转子之间所存在的电压不够均匀，存在不稳定状态。通常对于转子的安装如果为对称，电机的电力输出就会比较稳定，使得轧钢机械设备正常运行，如果出现转子不对称的问题，就会导致整体的机械设备结构的不稳定，剧烈的振动就会产生，使得电机的运行受到影响，电机振动就是重要的体现。

五、诊断轧钢机械振动故障的有效方法

（一）采集故障数据并予以分析

轧钢机械设备运行中产生振动故障，需要对故障数据信息进行采集并分析。在故障诊断中将大数据挖掘技术和物联网技术充分利用起来，使得故障诊断有较高的精确性，故障诊断效率也有所提高。要对轧钢机械设备有效维护，发挥物联网技术的作用塑造良好的设备运行环境，将传感器安装在内部元件上，党机械设备处于运行状态的时候，就可以实时获得运行数据，分析故障隐患。物联网技术可以用于集成数据信息，实现多平台传输，基于此，工作人员可以对平台上的数据进行采集，将故障信息应用大数据技术挖掘出来，实时精细化处理之后导出，检修人员对于故障位置准确定位，及时将故障排除。

（二）导出故障结果

在诊断轧钢机械设备振动故障的时候，故障结果导出是重要的环节。有关人员在诊断轧钢机械设备振动故障的时候，需要具备一定的诊断意识，对产生故障的原因全面掌握，明确机械设备振动对其运行状态所造成的影响，应用大数据挖掘技术分析，明确产生故障的原因，实施复检，所有有关振动的信息都体现在检验报告中，从而对故障行为予以规范，提高故障检验质量。

结束语：

通过上面的研究可以明确，轧钢机械设备在运行的过程中如果产生振动，必然会对生产质量产生影响，生产安全也难以保证。为了合理解决这方面难点问题，就要分析其原因，对于振动故障做出相应的诊断，采取科学有效的解决措施，更好地发挥轧钢机械设备的价值。

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