振動(dòng)監測在軋鋼機器障礙中的運用論文
由不同原因和不同部位而產(chǎn)生的故障，這些故障產(chǎn)生的振動(dòng)反映了不同的特征，或者頻率成分變化，相位差別、波形形狀和能量分布狀況等。通過(guò)檢測振動(dòng)信號，我們發(fā)現振動(dòng)性質(zhì)和特征不僅與故障有關(guān)，還與系統的固有屬性有關(guān)，比如同一故障發(fā)生在不同部位，故障激勵傳遞通道不同，這樣就導致其振動(dòng)特征和響應會(huì )有不同，這樣我們可以建立不同的響應算法，最后能得到較準確地判斷故障位置。
軋鋼機械的常見(jiàn)故障及其診斷方法
旋轉機械常見(jiàn)的故障,根據轉子式和振動(dòng)性質(zhì)的不同,可以分為:轉子不平衡、轉子不對,基部或組裝松散、轉子和定子摩擦,感應電機振動(dòng)、滾動(dòng)軸承故障，齒輪機構的振動(dòng)等等。
旋轉機械中最常見(jiàn)的故障就是不平衡。不平衡產(chǎn)生的原因是多方面的'，如安裝偏心度差，這樣造成與寬松的軸裝配松動(dòng)。往往松動(dòng)常和不平衡會(huì )一起產(chǎn)生，這種數學(xué)關(guān)系表現為非線(xiàn)性的振動(dòng)特征。地腳松動(dòng)引起的振動(dòng)，在這個(gè)方向特征很明顯，一般是垂直方向的振動(dòng)強烈，其他方向不明顯。如果是零件配合松動(dòng)，那么這樣引起的振動(dòng)，表現在方向上的特征并不明顯。
電動(dòng)機是一種典型的旋轉機械，在機械故障的表現方面具有旋轉機械的共同特點(diǎn)，如存在轉子不平衡，轉子不對中、松動(dòng)、摩擦等故障類(lèi)型。電機的振動(dòng)故障特點(diǎn)包括機械和電氣兩方面，機械方面的振動(dòng)故障，例如轉子與定子間磁隙不均勻導致電機的異常振動(dòng)，電壓不穩定或者匝短路等也會(huì )造成電機的振動(dòng)異常。電氣方面的振動(dòng)故障表現為：當突然給電機斷電，振動(dòng)立即停止，通過(guò)這一點(diǎn)，我們可以判斷存在電氣方面的故障，當突然給電機斷電，振動(dòng)不會(huì )立即停止，則屬于機械故障。
滾動(dòng)軸承旋轉機械轉子系統包括外圈、內圈，保持架等組件。對滾動(dòng)軸承振動(dòng)診斷的分析方法是：滾動(dòng)軸承的每個(gè)部件都有它自己的故障特征頻率。滾動(dòng)軸承的故障特征頻率(簡(jiǎn)化計算)為：內圈通過(guò)頻率F=0.6Z-Fr，外圈通過(guò)頻率F=0.4ZFr，保持架通過(guò)頻率F：0.4Fr，其中z為滾動(dòng)體個(gè)數，n為軸承內圈回轉頻率。
齒輪是軋鋼機械重要的組成部分，它的運行狀態(tài)直接影響軋鋼機組的正常工作。根據統計抽樣結果表明，齒輪損壞的概率：齒面磨損、齒根斷裂分別占41%和31%。先看看嚙合頻率和振幅波動(dòng)；二是看嚙合頻率諧波分布；三是看變頻，齒輪故障使的振動(dòng)能量增加，邊緣頻率、幅度也增加，在齒輪箱的各種配件中，失敗的比率60%，可見(jiàn)在各部分的比例最大的是齒輪故障，由于負載波動(dòng)幅度調制而產(chǎn)生的旋轉速度波動(dòng)。通過(guò)振動(dòng)診斷判別齒輪狀態(tài)，最有效的方法是分析齒輪振動(dòng)功率譜的變化，其次分析倒頻譜。
實(shí)例診斷分析
現對軋機振動(dòng)狀態(tài)的檢測主要基于振動(dòng)傳感器，數據采集，軟件等現有設備，以連軋廠(chǎng)為例，應用振動(dòng)故障診斷技術(shù)對其進(jìn)行了全面的分析和診斷。
6個(gè)月后的振動(dòng)指數并沒(méi)有顯著(zhù)增加，表明振動(dòng)系列和能量無(wú)變化，小部分破碎的齒振動(dòng)上的指標不敏感，這也說(shuō)明了設備狀態(tài)良好。時(shí)域波形可以明顯看到波動(dòng)包括周期性沖擊，圖譜波形突然上升和突然衰減，很可能突然產(chǎn)生故障。通過(guò)計算65.6ms的休克期，頻率為15.244hz，電機的速度是914r/s，變頻15.244hz�？梢�(jiàn)，輸入軸（軸）的旋轉頻率和齒輪旋轉頻率的十分吻合。它可以判斷故障發(fā)生在輸入軸，并初步判斷輸入軸齒輪齒面損壞的可能。在自相關(guān)圖上可以看到圖形融合異常，在圖形一個(gè)節點(diǎn)處往往偏離，它可以得出的信號存在差異。在這個(gè)沖擊周期的時(shí)間內，時(shí)域脈沖在相關(guān)域判定被確認。發(fā)現在振動(dòng)信號坡度達到4.013，遠遠超出正常范圍。正常軋制過(guò)程，載荷波動(dòng)會(huì )造成坡度略超過(guò)標準，坡度4.013的情況可能是齒輪齒面損壞。
從以上的分析可以確定該故障影響軋機的原因可能確定是軸承故障，此故障最有可能發(fā)生齒輪斷裂或失效�；谡駝�(dòng)監測和故障診斷技術(shù)，它是建立在多學(xué)科基礎上的綜合新技術(shù)，是基于大量的數據監測，分析數據并進(jìn)行數據統計基礎上形成的數學(xué)模型，涉及旋轉機械的振動(dòng)，運用檢測設備的工作原理是應用振動(dòng)信號的分析方法以及旋轉機械故障信號的判斷方法。出現設備故障應早發(fā)現，早治療，避免進(jìn)一步惡化。軋鋼設備故障的檢測是一個(gè)復雜的項目，利用振動(dòng)監測故障，一方面可以減少誤差，同時(shí)也降低了工人的勞動(dòng)強度，為企業(yè)創(chuàng )造了經(jīng)濟效益，值得我們繼續推廣應用。
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