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浅谈轧钢机械振动故障的原因

2023年09月13日 15:27:29      来源:西安华英特轴承有限责任公司 >> 进入该公司展台      阅读量:23

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摘 要:轧钢机械在我国钢铁生产制造领域有着极其重要的作用,本文针对轧钢机械在其生产加工过程中产生的机械振动进行分析,分析产生机械振动的原因,并提出相应的轧钢设备的维护和管理措施,有利于维护人员在生产加工过程中快速找到产生振动故障的原因,避免影响正常的生产加工过程。

关键词:轧钢;机械振动;故障原因

0 引言

轧钢机械在其生产加工中往往承受较重的载荷,且由于加工精度和装配精度的原因,导致轧钢机械在生产过程中产生一定的振动[1]。轧钢机械的振动故障如果不被解除将影响轧件的质量,导致轧件轧缝和轧件的平面形状产生质量问题,无法满足生产加工的需求。本文通过轧钢机械的机械振动故障,分析振动故障产生的原因,并结合具体的原因,提出相应的维护和管理措施,使设备操作人员和维护人员在工作中快速且有针对性地对轧钢设备进行维护和管理,对提高轧件质量和延长轧钢设备的使用寿命具有十分重要的意义。

1 振动故障原因分析

1.1设备制造精度

轧钢设备属于中大型机械加工设备,相对于精密制造加工而言,其设计精度较低,对设备中各个零件精度要求不高,但由于要保证轧件的形状和精度,在制造加工过中对其精度有一定的要求,否则无法满足生产加工的要求[2]。在轧钢设备的核心零部件(精轧机、精调设备)的加工过程中由于零件的精度没有达到设计要求,在轧钢设备的高压高负载工作条件下,影响轧钢设备的整体精度,由此导致设备出现机械振动,影响设备的正常使用。

1.2传动系统异常

轧钢设备的动力从电机传送至轧机的过程中,需经过传动链的多级传送才能实现,例如,动力传输链为电机→ 减速器 → 传动链 → 轧机,其中电机的精度和减速器中各个零件的精度对轧钢设备的振动影响。电机旋转过程中由于转子安装对中精度不够[3],电机旋转中转矩不平衡,导致的振动,减速器中通常是通过齿轮传动降低转速,提高设备的转矩,增大轧机的压力,由于减速机中的齿轮由于长期工作在高温高压环境中,导致精度降低、传动系统出现异常,导致设备出现振动。

1.3装配精度降低

设备的装配精度直接影响设备的工作状态下的振动情况[4],由于设备设计之初时各个零件的装配精度设计不合理,导致在设备使用过程中产生各运动件的运动关系发生改变,在设备运转过程中丧失了动力传动的精度和各个部件的位置精度,无法保证设备在高负载环境下工作的平稳性,产生机械振动,影响轧件的质量。

1.4设备精度保持性

轧钢设备在使用初始阶段的运转较为稳定,随着使用时间的增加,设备出现振动的频率持续增加,这是由于轧钢设备的精度保持性较差。由于轧钢机械长期工作在高温、高压、高负载的环境中,轧钢设备的零件产生变形和磨损,设备的传动精度、定位精度与设备使用初始阶段相比有较大的差距,导致设备在工作时产生较大的振动,影响轧件的质量。

1.5零件磨损

机械设备的磨损也是导致轧钢设备出现振动的重要原因。设备在工作时,用于传动的关键零件的磨损会严重影响机械设备的运转平稳性,如轴承和齿轮的磨损。轴承是设备旋转过程中的关键零件,但由于负载和工作环境的影响,导致轴承发生磨损和变形,如图1所示,轴承的滚珠和滚子在轴承内圈和外圈中的运动位置发生变化,在传动过程中出现回转精度低,运转出现振动。如图2所示,齿轮的磨损,导致减速器在运转时内部啮合传动的齿轮出现传动精度偏差,无法保持平稳性,设备的振动随着传动链从动力源到执行件不断被放大,导致轧钢设备在末端执行位置时的振动现象尤为明显。

2 设备维护和管理

2.1设备零件精度和安装精度控制

在设备各个零件的设计之初,根据实际的需求合理设计各个零件的加工精度,并在制造过程严格按照设计图纸的要求进行加工。所有零件加工完成后,再根据设备的装配要求,对设备进行装配,此过程必须按照装配要求进行装配,保证设备的安装和装配精度。

2.2设备关键零件状态检测

根据节中的故障原因分析,在设备的关键部位安装加速度计用于检测设备的各个部位的振动情况,如设备的轴承安装位置、减速机位置,末端执行件位置。分别检测轧钢设备在待机运转和正常工作状态下的振动情况,并分析传感器测量的数据,根据传感器数据判断设备各个部位的振动情况,找到影响设备末端振动的振动源,并根据振动源的状态选择合理地控制振动的措施。

2.3定期检查和更换零件

在根据传感器的检测数据分析得到故障源后,对相关的零件进行更换。定期检查各个零件的运转情况,若零件的振动程度超出了平稳运?的范围,则根据维护手册更换相应的零件,使设备始终运行平稳,减少设备的振动现象。

2.4设备工作环境管理

维护设备需要从各个方面考虑,对于高精密的加工设备,设备周围环境的温度、湿度等都影响着设备的加工精度[5]。在轧钢设备的维护和管理工作中,需控制设备周围的环境,根据设备的运行情况和加工质量的要求,将设备安装在温度适中、空气湿度适中的位置,尽量避免设备由于周围环境导致设备的精度降低。

2.5设备零部件维护

根据各个零部件对设备的影响程度,对各个零部件进行定期维护。例如,定期更换减速机中的润滑油,对各个位置的轴承进行维护,保证外界杂物不进入轴承和减速机内部,影响轴承的使用寿命。对于电机的维护也至关重要,由于电机长期工作在高温、高负载的环境中,导致电机转子位置发生偏移,高速运行时出现失衡,产生抖动。因此,改善电机的工作环境,保证电机的散热性,对提高电机旋转精度和延长电机使用寿命十分重要。

3 结语

通过上述的分析,本文针对轧钢机械在其生产加工过程中产生的机械振动进行分析,分析产生机械振动的原因,并提出相应的轧钢设备的维护和管理措施,有利于维护人员在生产加工过程中快速找到产生振动故障的原因,避免影响正常的生产加工过程。

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