安鋼高線設(shè)備故障診斷系統(tǒng)

        機(jī)械故障診斷是識(shí)別機(jī)器或機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的科學(xué)，它研究的是機(jī)器或機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的變化在診斷信息中的反映，其研究的內(nèi)容包括對(duì)機(jī)器運(yùn)行現(xiàn)狀的識(shí)別診斷、對(duì)其運(yùn)行過(guò)程的監(jiān)測(cè)以及對(duì)其運(yùn)行發(fā)展趨勢(shì)的預(yù)測(cè)三個(gè)方面。從設(shè)備診斷技術(shù)的起源和發(fā)展來(lái)看，設(shè)備診斷技術(shù)的目的應(yīng)是“保證可靠地高效地發(fā)揮設(shè)備應(yīng)有功能”。這里包含了三點(diǎn):一是保證設(shè)備無(wú)故障，工作可靠;二是保證物盡其用，設(shè)備要發(fā)揮其最大的效益;三是保證設(shè)備在將有故障或已有故障時(shí)，能及時(shí)診斷出來(lái)，正確地加以維修，以減少維修時(shí)間，提高維修質(zhì)量、節(jié)約維修費(fèi)用，應(yīng)使重要的設(shè)備能按設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行維修(即視情維修或預(yù)知維修)，改革目前按時(shí)維修的體制。  
        1   前言
        機(jī)電設(shè)備故障診斷是本世紀(jì)60~70年代產(chǎn)生并發(fā)展起來(lái)的一門(mén)綜合性邊緣學(xué)科。一方面，隨著現(xiàn)代設(shè)備的日趨大型化、復(fù)雜化、自動(dòng)化和連續(xù)化，設(shè)備一旦發(fā)生故障，給生產(chǎn)和質(zhì)量以至人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成的影響往往大的難以估算，為使設(shè)備保持正常運(yùn)行狀態(tài)所花的維修費(fèi)用在企業(yè)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用中也占了很大的比重，因此，為使這一占有重要地位的設(shè)備維修工作更加高效而科學(xué)，就必須對(duì)維修對(duì)象即設(shè)備的劣化、故障狀態(tài)、故障部位及其原因有正確的了解;另一方面，信息傳感技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)以及現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，特別是電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，為設(shè)備故障診斷提供了極大的技術(shù)支持，從而使上述需要成為可能。機(jī)電設(shè)故障診斷技術(shù)就是在上述大背景下產(chǎn)生的。 
        2  安鋼高速線材機(jī)組高速區(qū)存在的問(wèn)題
        安鋼高速線材機(jī)組高速區(qū)關(guān)鍵機(jī)械設(shè)備，如精軋機(jī)、減定徑、吐絲機(jī)、夾送輥等，全部采用美國(guó)摩根公司最新產(chǎn)品，代表了線材生產(chǎn)設(shè)備的最高水平。高速區(qū)設(shè)備齒輪箱中使用很多集成度很高的組合軸。這些組合軸加工精度高、裝配難度大，并且工作轉(zhuǎn)速很高，最高可達(dá)14000rpm以上。目前高速區(qū)的設(shè)備僅依靠人工測(cè)量和觀察的方法進(jìn)行點(diǎn)檢和事故診斷。實(shí)施這種方法存在很大的局限性，往往不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，一旦發(fā)現(xiàn)，設(shè)備已經(jīng)無(wú)法運(yùn)行，造成惡性設(shè)備事故。投產(chǎn)一年半以來(lái)，在生產(chǎn)過(guò)程中已經(jīng)發(fā)生多次大的事故，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的正常運(yùn)行。
        3  安鋼高線機(jī)組機(jī)電設(shè)備故障診斷系統(tǒng)構(gòu)成
         為根本改變現(xiàn)在高速區(qū)設(shè)備事故頻出的現(xiàn)狀，扭轉(zhuǎn)設(shè)備維護(hù)檢修的被動(dòng)局面，我公司工程技術(shù)人員積極探討論證可行性方案，開(kāi)發(fā)安鋼高線機(jī)組設(shè)備智能故障探測(cè)系統(tǒng)。總體設(shè)計(jì)思路:通過(guò)安裝在預(yù)精軋機(jī)、精軋機(jī)、減定徑機(jī)、夾送輥和吐絲機(jī)上的115個(gè)加速度傳感器，實(shí)時(shí)顯示關(guān)鍵部位的振動(dòng)值;監(jiān)測(cè)振動(dòng)值是否超過(guò)報(bào)警限;通過(guò)實(shí)時(shí)分析這些測(cè)點(diǎn)的頻譜，早期發(fā)現(xiàn)部件缺陷;并借助診斷軟件在報(bào)警和發(fā)現(xiàn)故障征兆后精確地診斷故障。
        3.1  系統(tǒng)硬件總體構(gòu)成
        整個(gè)系統(tǒng)的硬件構(gòu)成分為三級(jí)，如圖1所示: