王永超　曹利之　劉建亮　范世剛　孫悅鵬

摘　要：軋機(jī)設(shè)備是冶煉廠(chǎng)常用的設(shè)備之一，而軋機(jī)設(shè)備的重要的零件就是軸承。軋機(jī)軸承的運(yùn)行狀態(tài)直接影響冶煉廠(chǎng)的正常生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，冶煉廠(chǎng)軋機(jī)軸承故障處理具有重要工作意義。隨著科技的不斷發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)中的到了廣泛應(yīng)用。利用數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)，采用全新的信息化手段與方法，及時(shí)準(zhǔn)確的獲得冶煉廠(chǎng)軋機(jī)軸承故障信息，并據(jù)此提出故障處理辦法，具有重要意義。 

關(guān)鍵詞：數(shù)字信號(hào)；冶煉廠(chǎng)；軋機(jī)軸承；故障處理

冶煉廠(chǎng)是我國(guó)重要的工業(yè)產(chǎn)業(yè)，軋機(jī)是冶煉廠(chǎng)生產(chǎn)線(xiàn)上重要的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備。隨著我國(guó)工業(yè)的不斷發(fā)展，冶煉廠(chǎng)的產(chǎn)量也在逐年上升，然而對(duì)軋機(jī)設(shè)備使用周期有了更高的 要求。傳統(tǒng)情況需要找專(zhuān)業(yè)維修工人對(duì)軋機(jī)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)與維修，這就導(dǎo)致軋機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)的暫停，加大了冶煉廠(chǎng)的生產(chǎn)成本。運(yùn)用信息化的手段改進(jìn)傳統(tǒng)的冶煉廠(chǎng)軋機(jī)設(shè)備故障處理與維修變得尤為重要[1] 。軋機(jī)軸承安裝方便，運(yùn)行阻力小，在軋機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)上承擔(dān)著重要的任務(wù)，直接影響冶煉廠(chǎng)的生產(chǎn)成本，是冶煉廠(chǎng)的核心設(shè)備。軋機(jī)軸承故障的處理是非常重要的，初期只是聲音、振動(dòng)方面的故障，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)就會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)線(xiàn)的停產(chǎn)、設(shè)備的損壞等。因此，在日常工作中對(duì)軋機(jī)軸承的保養(yǎng)也需要具有一定的判斷能力。傳統(tǒng)的人工判斷方式已經(jīng)不能順應(yīng)時(shí)代的變化[2] 。數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)為冶煉廠(chǎng)軋機(jī)軸承的故障處理以及故障的預(yù)判提供了科學(xué)有效的方法，是確保軸承安全運(yùn)行的根本方法，也是確保冶煉廠(chǎng)正常生產(chǎn)的重要手段。

1　軋機(jī)軸承故障實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 

軋機(jī)軸承故障實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。主要就是根據(jù)軸承工作狀態(tài)的設(shè)備參數(shù)，例如：溫度、振動(dòng)、壓力、工作時(shí)間等特征進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，檢測(cè)這些與軸承工作狀態(tài)息息相關(guān)的內(nèi)容是否與正常值相符，從而檢測(cè)軸承是否出現(xiàn)故障或可能出現(xiàn)故障。通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)，將軸承工作情況轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)， 以特定參數(shù)作為衡量軸承是否正常運(yùn)行的指標(biāo)。溫度的升高、壓力的變大以及開(kāi)關(guān)時(shí)間都將是重要數(shù)據(jù)，需要在軋機(jī)軸承故障實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)過(guò)程進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，為后續(xù)故障診斷以及對(duì)策提出提供有效參考。數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行有效的保存，便于后續(xù)工作的開(kāi)展。軋機(jī)軸承故障實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一種科學(xué)、有效的預(yù)判系統(tǒng)以及信息處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以排除外界的干擾，基于軋機(jī)軸承的工作特點(diǎn)，尋找和分析軋機(jī)軸承故障信號(hào)，通過(guò)故障信號(hào)的收集，判斷出故障種類(lèi)，從而根據(jù)故障種類(lèi)自動(dòng)采取處理手段或者發(fā)出相應(yīng)的警報(bào)，以供專(zhuān)業(yè)工人及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題。

圖1中清晰的描繪了軋機(jī)故障實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工作原理。模塊檢測(cè)需要與軋機(jī)軸承鏈接在一起，通過(guò)收集軋機(jī)軸承相關(guān)頻 率，通過(guò)放大器、壓力感應(yīng)器等進(jìn)行物理轉(zhuǎn)換，將故障內(nèi)容轉(zhuǎn)換長(zhǎng)數(shù)字信號(hào)，然后通過(guò)對(duì)比器以及跟蹤器對(duì)故障內(nèi)容進(jìn)行對(duì)比與追蹤，從而確定軋機(jī)軸承的故障情況。數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)是一個(gè)自動(dòng)化的故障處理系統(tǒng)，通過(guò)將常見(jiàn)軸承故障進(jìn)行編碼，從而判斷出軋機(jī)故障的實(shí)施情況。

2　軋機(jī)軸承故障診斷

軋機(jī)軸承故障診斷主要是通過(guò)對(duì)軋機(jī)軸承本身及運(yùn)作過(guò)程進(jìn)行信號(hào)采集、檢測(cè)、對(duì)比和判斷，從而判斷出軋機(jī)軸承故障的具體位置、種類(lèi)與原因，預(yù)判軋機(jī)軸承故障，發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)系統(tǒng)處理結(jié)果選擇對(duì)應(yīng)的軋機(jī)故障處理方法與措施。通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)對(duì)軋機(jī)軸承故障進(jìn)行預(yù)警與判斷，能夠保證冶煉廠(chǎng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成工作任務(wù)，確保冶煉廠(chǎng)的正常運(yùn)行。軋機(jī)故障診斷是根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)，與數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，從而找到軸承故障源頭。通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)系統(tǒng)比對(duì)，確定影響因素的影響程度，從而估計(jì)出軸承故障等級(jí)。軋機(jī)軸承需要在一定的工作環(huán)境下以一定的轉(zhuǎn)速有效的運(yùn)行，從而保障軋機(jī)整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。軸承故障診斷就是要通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)，對(duì)軸承工作信號(hào)進(jìn)行收集、分析和處理來(lái)判斷軸承是否存在故障。軸承故障判斷主要是進(jìn)行軸承是否正常工作的判 斷，一旦確定軸承存在故障就需要通過(guò)數(shù)字信號(hào)系統(tǒng)中的故障模型進(jìn)行模擬測(cè)算，從而得出軸承故障嚴(yán)重程度、未來(lái)危害程度、需要做出的解決對(duì)策等。

3　軋機(jī)軸承故障的處理與對(duì)策 

根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、判斷結(jié)果，通過(guò)系統(tǒng)的綜合分析模塊?對(duì)軸承工作狀態(tài)的未來(lái)趨勢(shì)做出應(yīng)有判斷，得出軸承故障等級(jí)。軸承故障等級(jí)直接影響處理對(duì)策的 選擇，等級(jí)越高，處理對(duì)策需要越完備、越及時(shí)，有時(shí)需要做出暫停機(jī)器設(shè)備運(yùn)行的決定；等級(jí)越低，處理對(duì)策需要具有針對(duì)性，需要對(duì)具體的位置進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷幕蛘呖刂疲挥绊懻麠l生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)。軸承故障的處理與對(duì)策，是數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)在軸承故障處?中應(yīng)用的臨末一個(gè)環(huán)節(jié)，也是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，它直接關(guān)系到冶煉廠(chǎng)軋機(jī)能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，直接關(guān)系到軋機(jī)軸承故障能否完全解決，是否能夠確保軋機(jī)軸承長(zhǎng)時(shí)間的工作運(yùn)行。隨著科技的進(jìn)步，數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)在軋機(jī)軸承故障處理中的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍。傳統(tǒng)的傅里葉信號(hào)分析已經(jīng)不能適應(yīng)新的時(shí)代，數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)是該領(lǐng)域新的突破性進(jìn)展，使得整個(gè)故障處理過(guò)程脫離計(jì)算機(jī)設(shè)備，安裝與使用過(guò)程變得更加方便、簡(jiǎn)潔與靈活。

4　結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，兩者必然會(huì)發(fā)生聯(lián)系，互相提供便利。軋機(jī)軸承故障預(yù)警與處理在當(dāng)下工業(yè)發(fā)展水平下，必然會(huì)發(fā)生巨大變化。在 日常工作過(guò)程中，要不斷的完善軋機(jī)軸承數(shù)據(jù)信息的采集工 作，提高數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的檢測(cè)能力，逐步探索數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)直接解決軋機(jī)軸承故障問(wèn)題，不斷進(jìn)行改良與創(chuàng)新。

創(chuàng)新是一個(gè)行業(yè)或者一種技術(shù)發(fā)展的根本動(dòng)力，通過(guò)解決日常工作中遇到的難題，對(duì)現(xiàn)行解決方法與應(yīng)用手段進(jìn)行分析與改進(jìn)，從而提高技術(shù)應(yīng)用效率，提高生產(chǎn)產(chǎn)量，從而 順應(yīng)時(shí)代的要求。因此，需要不斷的對(duì)軋機(jī)軸承故障處理系統(tǒng)進(jìn)行探索，創(chuàng)新出更加符合冶煉廠(chǎng)給可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)，為冶煉廠(chǎng)的發(fā)展以及國(guó)家工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王炳超.軋機(jī)軸承故障及防范措施[J].南方農(nóng)機(jī),2019,50(10):208- 209.

[2]夏冬梅.高線(xiàn)軋機(jī)軸承振動(dòng)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)與故障診斷分析[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2018(03):154+156.

來(lái)源：《世界有色金屬》 2019年11期

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