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轧钢机械设备的故障技术论述

摘要:轧钢机械设备在运转过程中的超负荷会引起设备故障,从而降低了生产率。本文根据在生产过程中出现设备故障的特点和原因进行分析,对其进行诊断和研究。深入对现代机械设备诊断技术的探索,包括基本思想的建设,技术发展的程度,指出存在的弊端和对未来技术发展的方向。
轧钢机械设备的故障技术论述

1.轧钢机械设备

轧钢机械设备的主要应用是生产钢材如型材、线材、钢管等金属材料提供给各行各业作为生产应用的产品,主要是通过两个旋转的轧辊通过轧制生产出所需的钢材形状和尺寸。轧机设备品种多样有型钢轧机用于生产型材、板带轧机可生产板带材料钢管轧机为主要生产钢管的设备。利用轧钢机械设备生产钢材的过程在国民经济中具有的重要地位,生产出的钢材不仅产量多而且性能好广泛应用于建筑,加工,有色金属,电子,管件,机械,仪器制造,高科技等领域。

2.设备故障的种类

轧制过程中出现的故障由于磨损、腐蚀性等因素造成产量降低和设备安全问题。在生产过程中出现故障便需及时诊断及时处理,尽早发现防患于未然。设备故障常指降低功能与失去功能的现象,常常会引起机械零件的性能和精度的破坏,降低生产效率影响生产量造成经济的损失。主要原因便是在生产钢材的过程中出现化学反应、摩擦的作用使零件发生磨损、断裂等造成设备故障。所以需要及时修理更换零件防止造成不必要的经济损失。轧制机械设备常见的故障有磨损性的、腐蚀性的、断裂性的及老化性的故障。

2.1磨损性故障产生的原因

此类故障是由于工件的正常磨损引起的,一般需要重新更换零部件进行使用寿命预测。这类故障是最普遍的。可分为两种即为有形磨损和无形磨损。前者表现为有形的变化后者为无形的变化。影响设备磨损的主要原因为轧钢机械设备的原有质量、现代轧制的技术水平、设备的维护与修理状况,轧制的工作环境等。而对此更需要进行设备的检修,完善设备恢复提高设备的使用能力。应以正确的方式进行检修,合理安排计划并实施。

2.2腐蚀性故障产生的原因

是一种化学反应现象,使材料减薄、强度变弱,设备失去工作效能,这类故障是一种具有严重威胁设备安全的故障。可分为三类:化学类,物理类,电化学类的腐蚀。腐蚀性故障不仅使金属材料造成巨大损失,轧钢机械设备的使用寿命也会降低。腐蚀会造成环境污染更严重的时候会引起机械设备的爆炸火灾事故的发生,危及人的生命安全此类故障较为严重。据此需要提高设备防腐蚀能力对现代轧钢机械设备的故障分析与维护具有重要的作用。

2.3断裂性故障产生的原因

在轧制过程中由于受到的载荷较大造成零件或工件的表面产生裂纹,破坏其组织结构造成材料的强度疲劳极限等性能发生改变是一种具有“隐形”状态的设备故障。而引起断裂性故障大多是因为零件工件的本身的机械性能不均匀造成的,或在生产钢材的过程中处理工艺不合理的应用都会引起材料的断裂。生产环境也不应过热或过冷,在此不太程度环境下的生产也会引起断裂性机械设备故障。在材料表面的中部和两侧都可能出现裂纹。为了解决因断裂性故障降低生产率的因素,在发生故障前尽早记录机械设备的运转状态和已运行的时间。进行工件材料的更换及时处理问题认真分析产生裂纹原因,防止故障出现更深程度地提高钢材的生产效益,维护轧钢机械设备的使用安全性。

2.4老化性故障产生的原因

此类故障主要是因为轧钢机械设备的零件经过一系列如磨损、摩擦等外力因素造成外观的形态改变使零件的机械性能、强度刚度等发生改变。故需定期更换零件保持运转状态,合理的使用按时检修检测质量问题为了有效地提高零件与轧机的使用寿命。由于外部环境造成的零件老化问题应尽早改进,防止老化性故障频繁发生。应当考虑轧钢机械工作时的环境如温度、设备运行状态、能耗利用等保持正常的机械设备工作。

3.现代机械设备的故障分析技术

故障分析技术是为了在轧钢设备运行状态出现异常的同时,尽早发现问题发出警报以便生产中的工人及时处理不影响生产率。为了避免机械设备产生重大的事故,减少危害性,现代的设备故障分析技术有很多如设备振动检测、生产过程中的噪音检测、钢材料的无损探伤技术等近期前沿技术的应用对提高设备的使用率和材料成品的合格率及效率提供了保障。考虑对经济、技术和科学的标准与规范化,下文将对常用几种故障的检测技术进行分析。

3.1振动技术

振动在自然界无时无刻都在发生,在轧制过程中可以通过振动技术及时发现设备故障。具体是因其振动装置的信号来获取运行中设备的具体运行状态并及时对其发生的故障进行诊断处理。具有实用性利用设备的传感器和分析仪器的协同作用,可以有效快速地提供信号,而且此技术采用无线应用,检测在不停止机动的运行状态下也可以发出信号,更在检测的过程中更不会因信号的传播令被检测的零件对象损伤损坏。

3.2信号处理技术

本技术是所有设备故障检测的运行基础,也是必不可少的应用介质。检测技术分为传统的检测技术和现代的检测技术,传统的信号处理技术是以FFT为主体在实际运作中具有重要的作用。而现代的信号处理技术处理机械故障正成为潮流,更更有效地确定故障信息及时传递故障信号,以数据为载体建立的技术。目前处理方法有傅里叶变换存在的问题、连续小波、EMD、混沌振子等。

3.3噪声检测诊断技术

是由设备振动所引起的,此振动通常不可避免,而在生产钢材的过程中发出巨大声响。主要对工作中的人类造成听力损伤,影响晚上睡眠的质量,严重将促发各种疾病。此技术是通过对发声源及噪声场的参数测定,采用隔声消声的设备材料。通过采用吸声、消声、减振等故障处理技术来改善轧钢机械设备的性能。使工人所受听力的影响达到最小的状态,而此技术是基于科学严谨的依据对噪声环境进行改善,采用最有效的技术手段无误地完成。包括设备仪器的选择、设备仪器的校准、仪器的操作、和最重要的干扰消除,主要是根据噪声的特性,技术手段主要依据噪声的环境类型、和噪声源的本身来测量。应尽量减少因为噪声所对仪器设备的故障发生和对工作人员的听力损害。

4.设备故障分析技术的发展

目前的故障分析技术发展较为迅速,但依然有不足之处。最初的故障分析技术是美国人推行发展的,国际上全心投入对大型机械设备的研发还有故障分析技术的推广,这项技术已经得到发展。中国对故障分析技术的研究使冶金行业、机械制造业、化工业、航空航天业都得到相应程度的使用。促进了二十世纪八十年代后的经济发展,这项技术所带来的效益得到全生产线上工作者的肯定,此技术已推广至今体系逐步完成。现代主要以计算机系统用来控制技术检测大型设备在工作及停止的状态分析故障,新兴技术领域中故障分析技术也得到利用,而在未来此项技术更会以智能化、系统化等方向发展起来,前景非常乐观。以计算机为基础的科学技术(故障分析)现已成为支柱产业,通过计算机技术可令生产成本适当程度的减少,提高了生产效率。信息化发展使工作环境更为优越更为简便,不在是机械式的全工人生产线工作,轻点鼠标键盘可控制机械运作。通过计算机接收的故障信号对设备进行分析,在今后的生产实践中故障分析技术将以一种上升稳步的趋势发展。

结束语

现如今轧钢机械设备的故障分析技术朝多个方向发展,以计算机控制系统为核心的技术促进了该分析的技术。在设备检测故障及信号通知等方面逐步进步逐渐经验丰富世界,故障分析技术在生产实际当中的作用力非常大。它不仅是作为科学技术的某一产物,更为达到理想的生产状态奠定了坚实的基础,随着社会的进步和科学技术的发展,在未来将会有越来越多且有效的设备故障分析技术应用到钢材生产中,对现有的技术进行更深程度的改进,在思想上不断创新不断完善。从而对当代的先进生产工艺起到保障作用,进一步推动经济发展。将带有更为智能化的研究技术带入生产中去,不仅节约了人力和物力,而且将带领人们走向未来迎接新的挑战创造新的技术。

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