在线监测对设备运行分析诊断的实际应用

发表时间:2020/9/22   来源:《基层建设》2020年第15期   作者:刘亮 赵勋 陈卫琪 张建业
[导读] 摘要:随着在线监测系统的推广和普及,不断的显现出在线监测对设备运行分析、故障诊断方面的优势。
        哈尔滨哈飞工业有限责任公司  黑龙江哈尔滨  150066
        摘要:随着在线监测系统的推广和普及,不断的显现出在线监测对设备运行分析、故障诊断方面的优势。这套系统在新装备制造试验和现场长期运行发挥着重要的作用,它提高作业效率、提升设备运行品质、降低设备维护维修成本。正在成为冶金设备迈向智能化、信息化的典范实例。
        关键词:轧机;在线监测;哈飞工业;分析;诊断;服务;
        一.引言
        以前对于冶金设备从试验台试车到使用现场只是通过手持测振、测温仪器、听声音等办法,结合经验判断设备的运行情况。对于高速重载复杂的成套设备这种监测手段落后、不准确、不及时。在线监测技术详细监测设备各个位置轴承、齿轮的振动和温度情况,根据数据自动分析为试验、运行、保养提供技术指导。在突发故障时此系统可以根据运行采集数据判断出具体故障位置,给设备检修、维护提供准确参考。随着现代化通讯技术的发展可以实现远程传送数据,通过网络电脑或移动客户端实时掌握设备运行情况。在国内高速线材行业中哈飞工业制造高速轧机设备市场装机量约90%,通过在线监测技术的实际应用不断提高设备出厂品质,提升对客户远程技术指导以及服务,对国家线材行业发展做出新的贡献。
        二.试验台新设备辅助试车应用
        哈飞工业生产制造的总成类设备有专用模拟试验台,对新装机的总成设备按照设计要求做整机试车试验,保证设备性能达到设计要求。应用在线监测系统对轴承、齿轮等各个重要位置进行监测,并且分析运行状态是否正常。以某套双机架减定径机组运行实验为例,2019年11月5日 18时17分开始试车试验。测试线速度由70米/S至120米/S,系统采集了完整的测试数据。
        2.1数据分析
        频谱分析:机械设备故障诊断最有效的手段,通过频谱中对振动成分与结构进行分析对发现故障特征。比较模型数据观察频谱结构是否发生变化,来发现设备状态是否劣化。
       
       
        2.2分析报告
        设备监测系统测点检测报告
       
        设备运行状态
       
       
        测试在提速至110米/S,和120米/S时出现油温升高、箱体内部压力增高,导致机组出现两次振动高峰,其中5#、7#测点振动较大。内部压力下降后,油温和振动也随之降低,设备稳定运行振动值稳定在预警值以下。
        2.3试车总结
        2019年11月05日,对减定径机试车测试振动监测系统运行正常、信号真实;8个位置传感器的标定系数均进行配置,对报警值与位置值进行配置,实际测量值有报警值记录,设备未达到最佳状态;各测点无明显故障特征,分析评价附后,其中K1-V5,K1-V7测点测得信号存在轻微摩擦或冲击成分,可检测轴承的安装配合。
        采用在线监测系统让试验变得更高效,以前不应用此系统就要凭借手持测振仪结合听声音来慢慢判断分析。对设备运行分析更精准、更细致,此系统可直接给出具体问题位置及零部件,引导及时准确的处理解决。以前靠人工、靠经验难以判断整套机组内部更深层次的问题。在线监测系统细致、精确的对设备运行监测、鉴定,可以确保每一个重要部件的运行状态良好,进一步提升了哈飞工业设备的出厂品质。
        三.轧钢现场运行状态分析及诊断
        3.1 钢厂高线运行现状
        哈飞工业制造的高线双机架减定径机组在山西某轧钢厂2019年10月,整月生产连续、作业率93%,运行状态较上月无明显变化,振动略微有所下降。后续继续通过趋势来对设备的状态进行分析。
        设备运行状态检测报告
       
        设备运行状态
       
        3.2 设备传动链图
       
        减定径机组传动示意图
       
        减定径机组测振点位示意图
        3.3 信号数据分析
        3.3.1趋势分析:最基础的方法,对比事故前后和历史记录来观察设备的运行状态是否发生变化。
        3.3.2频谱分析:机械设备故障诊断最有效的手段,通过频谱中对振动成分与结构进行分析对发现故障特征。比较历史数据观察频谱结构是否发生变化,来发现设备状态是否劣化。
       
        3.3.3分析结论:
        在线监测系统运行正常,双机架减定径机组轧机有报警记录、无故障特征、状态正常;K1-V7传感器存在松动或线路破损的可能,有信号漂移现象;K1-V5测点存在是典型的碰磨振动特性,需要关注;K1-V6存在报警记录但无故障特征,状况稳定可以继续运行关注传感器线路及干扰问题。
        四.远程客户端的拓展服务
        在线监测系统不但达到了设备运行监护、指导维修的目的,并且通过互联网、云端、手机客户端的结合,可以让使用方和制造商实时掌握信息,实现远程技术服务指导。在冶金行业这个项目案例是首例。
       
        在线监测软件电脑画面
       
        在线监测软件手机APP画面
        通过远程计算机和手机APP应用,哈飞工业技术人员可以对客户现场运行的设备实时监测,推行机电一体化延伸服务,更好地给客户提供运行技术支持和服务。打破了客户对高速、复杂设备维护使用的顾虑,降低使用成本、降低了双机架减定径机组使用的技术门槛,提高客户对国产高线设备的品牌认可度。
        结束语
        在线监测系统的开发应用,对新装机设备试验、客户设备现场运行发挥着越来越显著的作用。提高装备制造厂家的生产效率、制造质量,缩短了从研制到产品成熟定型的路线。降低钢厂用户的使用维护成本,提高设备作业率。特别是可以通过网络计算机或移动客户端为钢厂、设备制造商提供实时数据,该技术的广泛应用在冶金设备机电一体化和工业自动化上有很大的借鉴意义。为重要、大型、复杂易发生故障设备的生产制造、运行维护提供典范。
        参考文献:
        [1]作者:刘亮、赵勋、杜祥坤.文献名称:减定径机组在线监测联合保护系统.文献出处:基层建设2019年20期7月(中).
        [2]作者:周曲珠、茵延年.文献名称:高速线材精轧机故障智能监测与诊断.文献出处:机械设计与研究2006年06期.
        [3]作者:王恒迪.文献名称:轴承试验机多点温度检测系统设计.文献出处:河南科技大学学报(自然科学版)2014年07期.
        [4]作者:牛明忠.文献名称:设备故障的振动识别方法与实例.文献出处:北京:冶金工业出版社,1995.1
        [5]作者:易良榘.文献名称:简易振动诊断现场实用技术.文献出处:北京:机械工业出版社,2003.4
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